АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ И ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТИ РЕАЛИЗАЦИИ СРЕДСТВ МНОГОПОЗИЦИОННЫХ СИСТЕМ НАБЛЮДЕНИЯ ДЛЯ АЭРОДРОМНЫХ АС УВД

Аннотация

А.В. ПРОХОРОВ, Г.В. СТОЛЯРОВ, Д.С. БОНДАРЬ - АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ И ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТИ РЕАЛИЗАЦИИ СРЕДСТВ МНОГОПОЗИЦИОННЫХ СИСТЕМ НАБЛЮДЕНИЯ ДЛЯ АЭРОДРОМНЫХ АС УВД. Рассматриваются вопросы, связанные с применением многопозиционных систем наблюдения в аэродромных системах управления воздушным движением. Проводится анализ требований нормативных документов к МПСН. Приводятся алгоритмы обработки сигнальной информации для МПСН.

Концепция развития средств наблюдения за воздушной обстановкой в аэродромной зоне

В соответствии с концепцией CNS/ATM наиболее перспективным методом получения данных о воздушном движении признано автоматическое зависимое наблюдение (ADS) на базе цифровых линий передачи данных (ЛПД). Автоматическое зависимое наблюдение (АЗН) - метод наблюдения, в соответствии с которым воздушные суда (ВС) автоматически предоставляют по ЛПД конкретному (при ADS-C и ADS-A) или любому (при ADS-B) потребителю информацию, полученную от бортовых пилотажно-навигационных комплексов ВС [1].

В 2002 г. была утверждена «Концепция совершенствования наблюдения в интересах гражданской авиации РФ», которая согласуется с концепцией CNS/ATM, программами SESAR (Европа) и NextGen (Соединенные Штаты) и «Стратегией наблюдения для Европейской конференции по вопросам гражданской авиации». В соответствии с этим АЗН определено основным элементом будущих систем УВД.

Концепция совершенствования наблюдения в интересах ГА РФ основывается на использовании рационального сочетания различных технологических решений в условиях конкретного географического района. В качестве базовых технологий в Концепции рассматриваются: первичный обзорный радиолокатор - ПОРЛ; вторичный обзорный радиолокатор - ВОРЛ; РЛС обзора летного поля - РЛС ОЛП; АЗН режима В ADS-B; АЗН режима С ADS-С.

В Концепции рассматриваются следующие типы условий наблюдения: воздушное пространство, в котором до появления ADS-B наблюдение будет обеспечиваться традиционными ПОРЛ/ВОРЛ; воздушное пространство, где радиолокационная структура отсутствует или нецелесообразна; движение по аэродрому; наблюдение на борту ВС.

Долгосрочная цель концепции состоит в том, чтобы в РФ было развернуто ADS-B в качестве основного метода наблюдения в целях организации ВД. При этом очевидно, что реализация такого широкомасштабного решения потребует продолжительного времени. Одной из основных причин этого является необходимость оснащения всех ВС достаточно дорогостоящим оборудованием ADS-B. Ситуация осложняется также тем, что средства ADS-B и традиционные аэродромные и трассовые радиолокационные комплексы используют принципиально разные технологии. Однако существует технология, которая позволит совместить и взаимоувязать применение ADS-B с традиционной системой радиолокационного наблюдения. Применение многопозиционных систем наблюдения (МПСН), или систем мультилатерации (MLAT), позволит осуществить переход к технологии ADS-B без существенного изменения бортового оборудования и наземной инфраструктуры. Это подтверждается материалами проходившей 6-8 сентября 2011 года в Мехико конференции ИКАО, в соответствии с которыми прогнозируется развитие и рост количества многофункциональных комплексных систем ADS-B+MLAT [2].

Применение систем мультилатерации

Внедрение аэродромных систем ADS-B+MLAT позволит обеспечить контроль воздушного движения в аэродромной зоне при снижении норм продольного и вертикального эшелонирования, обеспечить решение задачи обнаружения потенциально-конфликтных ситуаций в воздухе, контроль ВС заходящих на посадку, в том числе на параллельные взлетно-посадочные полосы (ВПП), контроль за движением ВС и транспортных средств по летному полю, обеспечить автоматизацию аэронавигационных сборов за обслуживание на аэродроме [2]. Примение комбинированной системы ADS-B+MLAT на аэродромах с параллельными ВПП позволяет повысить пропускную способность аэродрома на 30% при сохранении заданного уровня безопасности полетов [2].

Наряду с обеспечением контроля воздушного пространства и управления движением по лётному полю аэродрома (A-SMGCS – Advanced Surface Movement Guidance and Control Systems) МПСН находит ещё ряд применений.

На основе MLAT может быть построена система контроля точности выдерживания высоты (HMU - Height Monitoring Units), обеспечивающая измерение высоты ВС и передачи данных в региональное мониторинговое агентство.

Мультилатерационное наблюдение за положением ВС относительно курса посадки и глиссады может быть использовано для вывода ВС на ВПП, т.е. для построения на основе MLAT системы посадки ВС.

В настоящее время наблюдается тенденция объединения МПСН в «широкозонные» (Wide Area Multilateration) интегрированные системы. Примером может служить программа реализации технологии WAM в Намибии, где контроль воздушного пространства над территорией Западной Африки площадью 320000 кв. миль обеспечивается сетью из 36 отдельных МПСН, разнесённых друг относительно друга. Австрия, Чешская Республика и Швеция опубликовали планы объединения существующих МПСН в интегрированную WAM систему [2].

По сравнению с радиолокаторами МПСН имеет ряд преимуществ: 1) формирование зоны наблюдения не зависимо от рельефа местности; 2) высокая точность и скорость обновления информации; 3) совместимость с ADS-B; 4) не предъявляются дополнительные требования к бортовому оборудованию ВС; 5) высокая надежность, отсутствие вращающихся механических элементов; 6) небольшие габариты и вес; 7) низкий расход электроэнергии; 8) низкая стоимость оборудования; 9) низкие расходы на эксплуатацию и обслуживание.

Применение МПСН особенно востребовано в горных районах, где рельеф не позволяет применять традиционные радиолокаторы, в ряде случаев при этом повышается эффективность обеспечения полетов за счёт снижения затрат на оборудование и эксплуатационных издержек.

МПСН также является удобным решением для контроля воздушного движения вертолетов над поверхностью моря между нефтедобывающими платформами при разработке шельфовых месторождений.

Список использованной литературы

1. Международные стандарты и рекомендуемая практика. Авиационная электросвязь. Приложение 10 к Конвенции о международной гражданской авиации. Системы передачи цифровых данных. - 1-е изд. - Монреаль: ИКАО, 1995 (с учетом поправки 76 от 01.11.01). - Т. III. - Ч. 1.
2. Implementation of MLAT/ADS-B System. IKAO/FAA Workhop on ADS-B and Multilateration Implementation. Mexico-City, September, 6, 2011. ERA beyond radar.
3. Международные стандарты и рекомендуемая практика. Авиационная электросвязь. Приложение 10 к Конвенции о международной гражданской авиации. Системы обзорной радиолокации и предупреждения столкновений. - 2-е изд. - ИКАО, 1998. - Т. IV.
4. Technical specification for Wide Area Multilateration (WAM) systems. ED-142, September, 2010.
5. Федеральные авиационные правила. Радиотехническое обеспечение полетов и авиационная электросвязь. Сертификационные требования. - М., 1999.
6. EUROCAE «Minimum operational performance specification for mode S use in advanced surfaсe movement guidance and control systems», (A-SMGCS), ED-117, November, 2003.
7. Кондратьев В.С., Котов А.Ф., Марков Л.Н. Многопозиционные радиотехнические системы / под ред. проф. В.В. Цветнова. - М.: Радио и связь, 1986.