Управление воздушным движением - Википедия - Air traffic control

Сюда перенаправляются "Авиадиспетчер" и "Воздушное движение". Для военной концепции см. Господство в воздухе. Для английской группы см. Воздушное движение. Для канадской группы см. Управление воздушным движением (группа). Для видеоигры см. Air Control (видеоигра). Песню Owl City см. Может я мечтаю.

Башня управления воздушным движением Международный аэропорт Мумбаи (Индия)

Управления воздушным движением (УВД) - это услуга, предоставляемая наземным авиадиспетчеры которые управляют самолетами на земле и через контролируемые воздушное пространство, и может предоставлять консультативные услуги воздушным судам в неконтролируемом воздушном пространстве. Основная цель УВД во всем мире - предотвращение столкновений, организация и ускорение потока воздушного движения, а также предоставление информации и другой поддержки пилотам.[1] В некоторых странах служба УВД выполняет функции безопасности или защиты или находится в ведении военных.

Диспетчеры воздушного движения отслеживают местонахождение самолетов в назначенном им воздушном пространстве путем радар и общаемся с пилотами по радио. Чтобы предотвратить столкновения, УВД применяет разделение трафика правила, которые гарантируют, что каждый самолет всегда поддерживает минимальное количество пустого пространства вокруг себя. Во многих странах служба УВД обслуживает все частные, военные и коммерческие воздушные суда, находящиеся в ее воздушном пространстве. В зависимости от типа полета и класса воздушного пространства УВД может выдать инструкции что пилоты обязаны подчиняться, или рекомендации (известный как информация о полете в некоторых странах), которые пилоты могут по своему усмотрению не учитывать. В пилот в команде является высшим органом по безопасной эксплуатации воздушного судна и может в аварийной ситуации отклоняться от инструкций УВД в той мере, в какой это требуется для обеспечения безопасной эксплуатации своего воздушного судна.

Язык

Смотрите также: Авиационная фразеология и Авиационный английский

Согласно требованиям Международная организация гражданской авиации (ИКАО) операции УВД выполняются либо на английском языке, либо на языке, используемом станцией на земле.[2] На практике обычно используется родной язык региона; однако по запросу необходимо использовать английский язык.[2]

История

В 1920 г. Кройдон аэропорт, Лондон был первым аэропортом в мире, который ввел управление воздушным движением.[3] «Диспетчерская вышка аэродрома» на самом деле представляла собой деревянную хижину высотой 15 футов (4,6 м) с окнами со всех четырех сторон. Он был введен в эксплуатацию 25 февраля 1920 года и предоставлял пилотам основную информацию о движении, погоде и местоположении.[4][5]

В США управление воздушным движением разработало три подразделения. Первая радиостанция воздушной почты (AMRS) была создана в 1922 году после Первой мировой войны, когда почтовое отделение США начало использовать методы, разработанные армией, для направления и отслеживания движения самолетов-разведчиков. Со временем AMRS превратилась в станции обслуживания самолетов. Сегодняшние станции обслуживания самолетов не выдают инструкций по управлению, но предоставляют пилотам множество других информационных услуг, связанных с полетами. Они передают инструкции по управлению от УВД в районах, где служба полетов является единственным объектом с радио- или телефонным покрытием. Первая диспетчерская вышка в аэропорту, регулирующая прибытие, вылет и наземное движение самолетов в конкретном аэропорту, открылась в Кливленде в 1930 году. Средства управления подходом / вылетом были созданы после принятия радар в 1950-х годах для мониторинга и контроля загруженного воздушного пространства вокруг крупных аэропортов. Первый центр управления воздушным движением, который управляет движением самолетов между отправлением и местом назначения, был открыт в Ньюарке, штат Нью-Джерси, в 1935 году, а в 1936 году - в Чикаго и Кливленде.[6]

После 1956 Столкновение в воздухе Гранд-Каньона В 1958 году на FAA было возложено ответственность за воздушное движение над Америкой, после чего погибли все 128 человек, а затем и другие страны. В 1960 году Великобритания, Франция, Германия и страны Бенилюкса создали Евроконтроль, намереваясь объединить свои воздушные пространства. .Первая и единственная попытка объединить контроллеры между странами - это Центр управления верхним районом Маастрихта (MUAC), основанная в 1972 г. Евроконтроль и охватывает Бельгию, Люксембург, Нидерланды и северо-запад Германии. В 2001 году ЕС стремился создать «единое европейское небо», надеясь повысить эффективность и получить эффект масштаба.[7]

Диспетчерская вышка в аэропорту

Международный аэропорт Сан-Паулу-Гуарульюс диспетчерская вышка
Диспетчерская вышка в Бирмингем аэропорт, Англия

Основным методом управления окружающей средой в аэропорту является визуальное наблюдение с диспетчерской вышки. Башня представляет собой высокое сооружение с окнами, расположенное на территории аэропорта. Авиадиспетчеры несут ответственность за разделение и эффективное движение самолетов и транспортных средств, работающих на рулежных дорожках и взлетно-посадочных полосах самого аэропорта, а также самолетов в воздухе около аэропорта, обычно от 5 до 10 морские мили (От 9 до 18 км) в зависимости от процедур в аэропорту. Контроллер должен выполнять свою работу посредством точного и эффективного применения правил и процедур, которые, однако, требуют гибких корректировок в зависимости от различных обстоятельств, часто в условиях нехватки времени.[8] В исследовании, в котором сравнивали стресс в общей популяции и в подобных системах, заметно повышенный уровень стресса у контролеров. Это различие можно объяснить, по крайней мере частично, характеристиками работы.[9]

Дисплеи наблюдения также доступны диспетчерам в крупных аэропортах для помощи в управлении воздушным движением. Контроллеры могут использовать радарную систему, называемую вторичный обзорный радар для прибывающих и убывающих воздушных судов. Эти дисплеи включают в себя карту местности, местоположение различных самолетов и теги данных, которые включают идентификацию самолета, скорость, высоту и другую информацию, описанную в местных процедурах. В неблагоприятных погодных условиях диспетчеры вышки могут также использовать радар наземного движения (SMR), системы наведения и контроля наземного движения (SMGCS) или усовершенствованный SMGCS для управления движением в зоне маневрирования (рулежные дорожки и взлетно-посадочная полоса).

Сферы ответственности диспетчеров вышки подразделяются на три общие рабочие дисциплины: местное управление или управление воздушным движением, наземное управление и предоставление полетных данных / разрешений - другие категории, такие как Фартук диспетчер управления или наземного движения, может существовать в очень загруженных аэропортах. В то время как каждая вышка может иметь уникальные процедуры для конкретного аэропорта, такие как несколько команд диспетчеров («бригады») в крупных или сложных аэропортах с несколькими взлетно-посадочными полосами, ниже представлена ​​общая концепция делегирования обязанностей в среде вышки.

Удаленная и виртуальная башня (RVT) - это система, основанная на том, что авиадиспетчеры находятся не на вышке местного аэропорта и по-прежнему могут предоставлять услуги управления воздушным движением. Дисплеи для авиадиспетчеров могут представлять собой живое видео, синтетические изображения на основе данных датчиков наблюдения или и то, и другое.

Наземный контроль

Внутри Папа Филд вышка управления воздушным движением

Наземный контроль (иногда известный как контроль наземного движения) отвечает за зоны "движения" аэропорта, а также за зоны, не предоставленные авиакомпаниям или другим пользователям. Обычно сюда входят все рулежные дорожки, бездействующие взлетно-посадочные полосы, зоны ожидания и некоторые переходные перроны или перекрестки, куда прибывают воздушные суда, покинувшие взлетно-посадочную полосу или выход на посадку. Конкретные области и обязанности по контролю четко определены в местных документах и ​​соглашениях в каждом аэропорту. Любой самолет, транспортное средство или человек, идущий или работающий в этих зонах, должен иметь разрешение на управление с земли. Обычно это делается по радио VHF / UHF, но могут быть особые случаи, когда используются другие процедуры. Самолеты или транспортные средства без радиосвязи должны отвечать на инструкции УВД через авиационные световые сигналы в противном случае ведите машину с радиоприемниками. Люди, работающие на поверхности аэропорта, обычно имеют канал связи, по которому они могут связываться с наземным управлением, обычно с помощью портативного радио или даже сотовый телефон. Наземный контроль жизненно важен для бесперебойной работы аэропорта, потому что это положение влияет на последовательность вылета самолетов, влияя на безопасность и эффективность работы аэропорта.

В некоторых более загруженных аэропортах есть радары наземного движения (SMR), такие как ASDE-3, AMASS или ASDE-X, предназначенный для отображения самолетов и транспортных средств на земле. Они используются наземным диспетчером в качестве дополнительного инструмента для управления наземным движением, особенно ночью или в условиях плохой видимости. Эти системы обладают широким спектром возможностей по мере их модернизации. Более старые системы отображают карту аэропорта и цели. Новые системы включают возможность отображать более качественные карты, радиолокационные цели, блоки данных и предупреждения о безопасности, а также взаимодействовать с другими системами, такими как цифровые взлетно-посадочные полосы.

Контроль воздуха или местное управление

Управление с воздуха (известное пилотам как «башня» или «управление вышкой») отвечает за активные поверхности взлетно-посадочной полосы. Авиадиспетчерская служба разрешает воздушным судам взлет или посадку, обеспечивая постоянное разделение взлетно-посадочных полос. Если авиадиспетчер обнаруживает какие-либо небезопасные условия, приземляющийся самолет может получить указание "прогуляться "и будет изменена последовательность в схеме посадки. Это изменение последовательности будет зависеть от типа полета и может выполняться авиадиспетчером, диспетчером подхода или диспетчерской зоны аэродрома.

Внутри башни абсолютно необходим строго дисциплинированный процесс связи между воздушным и наземным управлением. Авиадиспетчерская служба должна гарантировать, что наземная служба управления осведомлена о любых операциях, которые могут повлиять на рулежные дорожки, и работать с диспетчерами РЛС приближения для создания «пробелов» в потоке прибытия, чтобы позволить рулежному движению пересекать взлетно-посадочные полосы и позволить вылетающим самолетам взлетать. Наземному диспетчерскому управлению необходимо держать авиадиспетчеров в курсе движения транспорта по направлению к их взлетно-посадочным полосам, чтобы максимально использовать взлетно-посадочную полосу за счет эффективного шага подхода. Управление ресурсами экипажа (CRM) процедуры часто используются для обеспечения того, чтобы этот процесс коммуникации был эффективным и понятным. Внутри УВД это обычно называется TRM (Управление ресурсами команды), и уровень внимания к TRM варьируется в разных организациях УВД.

Доставка полетных данных и разрешения

Выдача разрешения - это позиция, при которой воздушным судам выдается разрешение на маршрут, обычно до того, как они начнут руление. Эти разрешения содержат подробную информацию о маршруте, по которому самолет должен лететь после вылета. Доставка разрешений или, в загруженных аэропортах, планировщик наземного движения (GMP) или координатор управления движением (TMC) при необходимости будет координировать свои действия с соответствующим радиолокационным центром или отделом управления потоками для получения разрешений для самолетов. В загруженных аэропортах это освобождение часто происходит автоматически и регулируется местными соглашениями, разрешающими вылеты без ограничений. Когда погодные условия или чрезвычайно высокий спрос в определенном аэропорту или воздушном пространстве становятся фактором, могут потребоваться наземные «остановки» (или «временные задержки») или изменение маршрута, чтобы гарантировать, что система не будет перегружена. Основная ответственность за выдачу разрешений заключается в обеспечении того, чтобы у самолета была правильная информация об аэродроме, такая как погода и условия в аэропорту, правильный маршрут после вылета и временные ограничения, связанные с этим рейсом. Эта информация также координируется с соответствующим радиолокационным центром или блоком управления потоком и наземным управлением, чтобы гарантировать, что воздушное судно достигнет взлетно-посадочной полосы вовремя, чтобы соответствовать ограничению по времени, установленному соответствующим подразделением. В некоторых аэропортах при выдаче разрешений также планируется отталкивание самолетов и запуск двигателей, и в этом случае это называется планировщиком наземного движения (GMP): эта позиция особенно важна в сильно загруженных аэропортах для предотвращения заторов на рулежных дорожках и перронах.

Полетные данные (которые обычно объединяются с выдачей разрешения) - это должность, которая отвечает за обеспечение того, чтобы и диспетчеры, и пилоты располагали самой актуальной информацией: соответствующие погодные изменения, отключения, задержки / остановки на земле в аэропорту, закрытие взлетно-посадочных полос и т. Д. может информировать пилотов, используя записанный непрерывный цикл на определенной частоте, известной как автоматическая информационная служба терминала (АТИС).

Подход и терминальный контроль

Потомак консолидированный ТРАКОН в Уоррентон, Вирджиния, Соединенные Штаты

Многие аэропорты имеют средства радиолокационного контроля, связанные с аэропортом. В большинстве стран это называется терминальное управление и сокращенно TMC; в США это называется TRACON (терминал радиолокационного контроля подхода). В то время как каждый аэропорт меняется, диспетчеры терминалов обычно обрабатывают движение в радиусе от 30 до 50 морских миль (от 56 до 93 км) от аэропорта. Там, где много загруженных аэропортов близко друг к другу, единый центр управления терминалом может обслуживать все аэропорты. Границы воздушного пространства и высота, присвоенные диспетчерскому центру терминала, которые сильно различаются от аэропорта к аэропорту, зависят от таких факторов, как транспортные потоки, соседние аэропорты и местность. Большой и сложный пример - Лондонский центр управления терминалом, который контролировал движение в пяти основных аэропортах Лондона на расстоянии до 20 000 футов (6 100 м) и до 100 морских миль (190 км).

Диспетчеры терминалов несут ответственность за предоставление всех услуг УВД в своем воздушном пространстве. Транспортный поток в общих чертах делится на отправления, прибытия и пролеты. Когда воздушные суда входят в воздушное пространство аэродрома и покидают его, они передаются следующему соответствующему пункту управления (диспетчерская вышка, диспетчерский пункт на маршруте или пограничный терминал или диспетчерский пункт подхода). Терминальный диспетчерский пункт отвечает за обеспечение того, чтобы воздушные суда находились на соответствующей высоте при передаче и чтобы воздушные суда прибывали с подходящей скоростью для посадки.

Не во всех аэропортах есть доступ к радиолокационным приборам или терминалам. В этом случае центр на маршруте или соседний терминал или диспетчерский пункт подхода могут координировать свои действия непосредственно с вышкой в ​​аэропорту и направлять прибывающие воздушные суда в позицию, откуда они могут визуально приземлиться. В некоторых из этих аэропортов на вышке может быть нерадар. процедурный подход обслуживание прибывающих самолетов передается от радиолокационной станции до того, как они станут визуально приземляться. Некоторые подразделения также имеют специальный блок подхода, который может обеспечить процедурный подход обслуживание либо постоянно, либо на периоды отключения радара по любой причине.

В США TRACON дополнительно обозначается трехзначным буквенно-цифровым кодом. Например, Чикагский TRACON обозначается C90.[10]

По маршруту, по центру или по зоне

Основная статья: Центр управления территорией
Учебный отдел Вашингтонского центра управления воздушным движением, Лисбург, Вирджиния, Соединенные Штаты

УВД также обслуживает воздушные суда в полете между аэропортами. Пилоты летают в соответствии с одним из двух наборов правил разделения: правила визуального полета (VFR) или правила полетов по приборам (IFR). У авиадиспетчеров разные обязанности по отношению к воздушным судам, выполняющим разные наборы правил. В то время как полеты по ППП находятся под постоянным контролем, в США и Канаде пилоты по ПВП могут запросить слежение за полетом, которое предоставляет консультативные услуги по воздушному движению в зависимости от времени, а также может помочь избежать участков с погодными и полетными ограничениями, а также разрешить пилотам система УВД до получения разрешения на доступ в определенное воздушное пространство. По всей Европе пилоты могут запросить "Служба полетной информации ", который аналогичен слежению за рейсами. В Великобритании он известен как" базовая услуга ".

Авиадиспетчеры на маршруте выдают разрешения и инструкции для бортовых воздушных судов, и пилоты обязаны соблюдать эти инструкции. Контроллеры на маршруте также предоставляют услуги по управлению воздушным движением для многих небольших аэропортов по всей стране, включая разрешение на отрыв от земли и разрешение на подход к аэропорту. Диспетчеры придерживаются набора стандартов эшелонирования, которые определяют минимальное расстояние между воздушными судами. Эти расстояния варьируются в зависимости от оборудования и процедур, используемых при предоставлении услуг УВД.

Общие характеристики

Авиадиспетчеры на маршруте работают на объектах, называемых центрами управления воздушным движением, каждый из которых обычно называют «центром». Соединенные Штаты используют эквивалентный термин центр управления воздушным движением (ARTCC). Каждый центр отвечает за многие тысячи квадратных миль воздушного пространства (известного как регион полетной информации ) и для аэропортов в этом воздушном пространстве. Центры контролируют воздушные суда по ППП с момента их вылета из воздушного пространства аэропорта или аэровокзала до момента их прибытия в воздушное пространство другого аэропорта или аэродрома. Центры могут также "забрать" воздушные суда по ПВП, которые уже находятся в воздухе, и интегрировать их в систему ППП. Однако эти самолеты должны оставаться по ПВП до тех пор, пока центр не предоставит разрешение.

Диспетчеры центра несут ответственность за выдачу инструкций пилотам по подъему своего самолета на заданную высоту, в то же время гарантируя, что самолет должным образом отделен от всех других самолетов в непосредственной близости. Кроме того, воздушное судно должно находиться в потоке, соответствующем его маршруту полета. Эти усилия осложняются перекрестным движением, суровой погодой, специальными миссиями, требующими выделения большого воздушного пространства, и плотностью движения. Когда самолет приближается к месту назначения, центр отвечает за выдачу инструкций пилотам, чтобы они соблюдали ограничения по высоте в определенных точках, а также за обеспечение многих аэропортов назначения транспортным потоком, который запрещает всем прибывающим группироваться вместе. . Эти «ограничения потока» часто начинаются в середине маршрута, поскольку диспетчеры позиционируют самолет, приземляющийся в том же пункте назначения, чтобы, когда самолет приближается к пункту назначения, они выполняются последовательно.

Когда самолет достигает границы зоны контроля центра, он "передается" или "передается" следующему диспетчерский центр. В некоторых случаях этот процесс «передачи обслуживания» включает в себя передачу идентификационных данных и деталей между диспетчерами, чтобы службы управления воздушным движением могли предоставляться беспрепятственно; в других случаях местные соглашения могут разрешать «бесшумную передачу обслуживания», так что принимающий центр не требует какой-либо координации, если трафик представлен согласованным образом. После передачи обслуживания самолету дается изменение частоты, и он начинает разговор со следующим диспетчером. Этот процесс продолжается до тех пор, пока воздушное судно не будет передано контроллеру терминала ("подход").

Радиолокационное покрытие

Поскольку центры контролируют большую зону воздушного пространства, они обычно используют радар дальнего действия, который на больших высотах может видеть воздушные суда в пределах 200 морских миль (370 км) от антенны радара. Они также могут использовать TRACON данные радара для контроля, когда он обеспечивает лучшую «картину» трафика или когда он может заполнить часть области, не покрытую радаром дальнего действия.

В системе США на больших высотах более 90% воздушного пространства США покрывается радаром и часто несколькими радиолокационными системами; однако покрытие может быть непостоянным на более низких высотах, используемых негерметичными воздушными судами из-за большой местности или удаленности от радиолокационных средств. Центру может потребоваться множество радиолокационных систем для покрытия назначенного ему воздушного пространства, а также он может полагаться на отчеты о местоположении пилота с самолетов, летящих ниже уровня зоны действия радиолокатора. Это приводит к тому, что контроллеру становится доступен большой объем данных. Для решения этой проблемы были разработаны системы автоматизации, которые объединяют данные радара для контроллера. Эта консолидация включает в себя устранение дублирующих отраженных сигналов радара, обеспечение того, чтобы лучший радар для каждой географической области предоставлял данные и отображал данные в эффективном формате.

Беспилотный радар на удаленной горе

Центры также контролируют движение транспорта над акваториями мирового океана. Эти области также регионы полетной информации (РПИ). Поскольку нет доступных радиолокационных систем для контроля над океаном, диспетчеры океанического режима предоставляют услуги УВД, используя процессуальный контроль. Эти процедуры используют отчеты о местоположении воздушного судна, время, высоту, расстояние и скорость для обеспечения эшелонирования. Контроллеры записывают информацию о полосы прогресса полета и в специально разработанных океанических компьютерных системах в качестве сообщений о местоположении самолетов. Этот процесс требует, чтобы воздушные суда были разделены на большие расстояния, что снижает общую пропускную способность для любого данного маршрута. См., Например, Североатлантический трек система.

Некоторые поставщики аэронавигационных услуг (например, Airservices Australia, Федеральное управление гражданской авиации США, Nav Canada и др.) реализовали автоматическое зависимое наблюдение - трансляция (ADS-B) как часть их возможностей наблюдения. Эта новая технология меняет концепцию радаров. Вместо того, чтобы радар "находил" цель путем опроса транспондера, самолет с ADS отправляет отчет о местоположении, определяемый навигация оборудование на борту самолета. Обычно ADS работает в «контрактном» режиме, когда воздушное судно сообщает о местоположении автоматически или по инициативе пилота на основе заранее определенного интервала времени. Диспетчеры также могут запрашивать более частые отчеты для более быстрого определения местоположения воздушного судна по определенным причинам. Однако, поскольку стоимость каждого отчета взимается поставщиками услуг ADS с компании, эксплуатирующей воздушное судно,[оспаривается – обсуждать] более частые отчеты обычно не запрашиваются, за исключением чрезвычайных ситуаций. ADS имеет важное значение, потому что его можно использовать там, где невозможно определить местоположение инфраструктуры для радиолокационной системы (например, над водой). В настоящее время проектируются компьютеризированные радарные дисплеи для приема входных сигналов ADS как части дисплея. Эта технология в настоящее время используется в некоторых частях Северной Атлантики и Тихого океана различными государствами, которые разделяют ответственность за контроль над этим воздушным пространством.

РЛС точного захода на посадку (PAR) обычно используются военными диспетчерами военно-воздушных сил нескольких стран, чтобы помочь пилоту на заключительных этапах приземления в местах, где недоступны системы посадки по приборам и другое сложное бортовое оборудование для помощи пилотам в предельных или почти нулевая видимость условия. Эта процедура также называется разговоры.

Система архива радиолокации (РАС) ведет электронную запись всей радиолокационной информации, сохраняя ее в течение нескольких недель. Эта информация может быть полезна для поиска и спасения. Когда самолет «исчез» с экранов радаров, диспетчер может просмотреть последние сигналы радара от самолета, чтобы определить его вероятное местоположение. Например, см. Этот отчет о сбое.[11] РАС также полезна для технических специалистов, обслуживающих радиолокационные системы.

Картирование воздушного движения

В карта полетов в реальном времени на основе системы управления воздушным движением. В 1991 году данные о местоположении самолетов были предоставлены авиационной отраслью Федеральным управлением гражданской авиации. В Национальная ассоциация деловой авиации (NBAA), Ассоциация производителей авиации общего назначения, Ассоциация владельцев самолетов и пилотов, Международная ассоциация вертолетов и Национальная ассоциация воздушного транспорта обратились в FAA с просьбой ASDI информация предоставляется по принципу служебной необходимости. Впоследствии NBAA выступил за широкое распространение данных о воздушном движении. Ситуационный дисплей самолета для промышленности (ASDI ) теперь предоставляет актуальную информацию о рейсах авиакомпаниям и общественности. Некоторые компании, занимающиеся распространением ASDI информация: FlightExplorer, FlightView и FlyteComm. Каждая компания поддерживает веб-сайт, на котором публике бесплатно предоставляется обновленная информация о статусе рейсов. Также доступны автономные программы для отображения географического местоположения бортовых IFR (правила полетов по приборам) воздушное движение в любой точке системы воздушного движения FAA. Позиции сообщаются как для коммерческих, так и для авиации общего назначения. Программы могут перекрывать воздушное движение с широким выбором карт, таких как геополитические границы, границы центров управления воздушным движением, маршруты высотных реактивных самолетов, спутниковые облака и радарные изображения.

Проблемы

Трафик

Дальнейшая информация: Управление потоками воздушного движения
Пересекающиеся следы самолетов над Лондоном, районом с интенсивным воздушным движением

Ежедневные проблемы, с которыми сталкивается система управления воздушным движением, в первую очередь связаны с объемом спроса на воздушное движение, предъявляемым к системе, и погодными условиями. Несколько факторов определяют объем трафика, который может приземлиться в аэропорту за определенный промежуток времени. Каждый приземляемый самолет должен приземлиться, замедлить скорость и выйти из ВПП до того, как следующий пересечет подходный конец взлетно-посадочной полосы. Этот процесс требует от одной до четырех минут для каждого самолета. Таким образом, с учетом вылетов между прилетами каждая взлетно-посадочная полоса может обрабатывать около 30 прилетов в час. Крупный аэропорт с двумя взлетно-посадочными полосами в хорошую погоду может обслуживать около 60 прилетов в час. Проблемы начинаются, когда авиалинии планируют прибытие в аэропорт больше, чем может быть физически обработано, или когда из-за задержек в другом месте группы самолетов, которые в противном случае были бы разделены во времени, прибывали одновременно. Затем самолет должен быть задержан в воздухе на держа над указанными точками до тех пор, пока они не будут безопасно выведены на взлетную полосу. Вплоть до 1990-х годов холдинг, который имел значительные экологические и финансовые последствия, был обычным явлением во многих аэропортах. Достижения в области компьютеров теперь позволяют определять последовательность самолетов за несколько часов. Таким образом, самолеты могут быть задержаны еще до того, как они взлетят (получив "слот"), или могут снизить скорость в полете и двигаться медленнее, что значительно сокращает время ожидания.

Ошибки управления воздушным движением возникают, когда эшелонирование (вертикальное или горизонтальное) между бортовыми воздушными судами оказывается ниже минимального предписанного эшелонирования, установленного (для внутренних Соединенных Штатов) Федеральным управлением гражданской авиации США. Минимумы эшелонирования для диспетчерских зон (TCAs) вокруг аэропортов ниже стандартов на маршруте. Ошибки обычно возникают в периоды после периодов интенсивной активности, когда диспетчеры обычно расслабляются и не обращают внимания на присутствие трафика и условий, которые приводят к потере минимального расстояния.[12]

Погода

Самолет вылетает из Даллас / Международный аэропорт Форт-Уэрт с вышкой УВД на заднем плане

Помимо проблем с пропускной способностью взлетно-посадочной полосы, важным фактором пропускной способности является погода. Дождь, лед, снег или град на взлетно-посадочной полосе заставляют приземляющийся самолет дольше замедляться и выходить, что снижает безопасную скорость прибытия и требует больше пространства между приземляющимися самолетами. Туман также требует снижения скорости посадки. Это, в свою очередь, увеличивает задержку в воздухе для ожидания самолетов. Если запланировано больше самолетов, чем можно безопасно и эффективно удерживать в воздухе, может быть установлена ​​программа наземных задержек, задерживающая воздушные суда на земле перед вылетом из-за условий в аэропорту прибытия.

В центрах управления территорией основной проблемой погоды является грозы, которые представляют собой различные опасности для самолетов. Самолеты будут отклоняться от штормов, уменьшая пропускную способность маршрутной системы из-за того, что на каждый самолет требуется больше места или вызывая скопление, поскольку многие самолеты пытаются пройти через единственное отверстие в череде гроз. Иногда из-за погодных условий самолеты задерживаются перед вылетом, поскольку маршруты закрыты из-за грозы.

Много денег было потрачено на создание программного обеспечения для оптимизации этого процесса. Однако в некоторых РДЦ авиадиспетчеры по-прежнему записывают данные о каждом полете на полосках бумаги и лично координируют свои маршруты. На новых сайтах эти полосы прогресса полета были заменены электронными данными, отображаемыми на экранах компьютеров. По мере поступления нового оборудования все больше и больше участков модернизируются от бумажных летных полос.

Скопление

Ограниченные возможности управления и растущий трафик приводят к отмена и задержки рейса:

  • В Америке задержки, вызванные УВД, выросли на 69% с 2012 по 2017 год.
  • В Китае средняя задержка на внутренний рейс выросла на 50% в 2017 году до 15 минут на рейс.
  • В Европе задержки в пути выросли на 105% в 2018 году из-за нехватки мощностей или персонала (60%), погодных условий (25%) или забастовок (14%), что обошлось европейской экономике в 17,6 млрд евро (20,8 млрд долларов). на 28% больше, чем в 2017 году.

К тому времени рынок услуг воздушного движения оценивался в 14 миллиардов долларов. Более эффективная УВД могла сэкономить 5-10% авиационного топлива, избегая шаблоны удержания и косвенный дыхательные пути.[7]

Военные занимают 80% воздушного пространства Китая, перегружая тонкие коридоры, открытые для авиалайнеров. Великобритания закрывает военное воздушное пространство только во время учений ВВС.[7]

Позывные

Необходимым условием безопасного разделения воздушного движения является назначение и использование отличительных позывные. Они постоянно размещаются ИКАО по запросу обычно регулярные рейсы и некоторые военно-воздушные силы и другие военные службы для военные полеты. Есть письменные позывные с трехбуквенной комбинацией, например KLM, BAW, VLG, за которыми следует номер рейса, например AAL872, VLG1011. Как таковые, они появляются на планах полета и на этикетках радаров УВД. Есть также аудио или же Радиотелефония позывные, используемые для радиосвязи между пилотами и авиадиспетчером. Они не всегда идентичны своим письменным аналогам. Примером звукового позывного может быть "Speedbird 832" вместо написанного "BAW832". Это используется для уменьшения вероятности путаницы между УВД и воздушным судном. По умолчанию, позывным для любого другого рейса является регистрационный номер (бортовой номер) самолета, например «N12345», «C-GABC» или «EC-IZD». Короткая Радиотелефония позывные для этих хвостовых номеров - это последние 3 буквы с использованием Фонетический алфавит НАТО (т.е. ABC разговорный альфа-браво-чарли для C-GABC) или последние 3 цифры (т. е. три-четыре-пять для N12345). В Соединенных Штатах префиксом может быть тип, модель или производитель воздушного судна вместо первого регистрационного символа, например, «N11842» может стать «Cessna 842».[13] Это сокращение разрешено только после установления связи в каждом секторе.

Примерно до 1980 г. Международная ассоциация воздушного транспорта (ИАТА) и ИКАО использовали те же двухбуквенные позывные. В связи с увеличением количества новых авиакомпаний после отмены регулирования, ИКАО установил 3-буквенные позывные, как указано выше. В ИАТА Позывные в настоящее время используются на аэродромах в таблицах объявлений, но больше не используются в управлении воздушным движением. Например, AA - это ИАТА позывной для американские авиалинии - Эквивалент ATC AAL. Другие примеры включают LY / ELY для Эль Аль, DL / DAL для Delta Air Lines, VY / VLG для Vueling Airlines, JL / JAL для Japan Airlines, NH / ANA для All Nippon Airways и т. д. Номера рейсов на регулярных коммерческих рейсах назначаются эксплуатантом воздушного судна, и одинаковый позывной может использоваться для одного и того же запланированного рейса каждый день, когда он выполняется, даже если время вылета немного отличается в разные дни недели. Позывной обратного рейса часто отличается от вылетающего только последней цифрой. Как правило, номера рейсов авиакомпаний четные, если на восток, и нечетные, если на запад. Чтобы уменьшить вероятность того, что два позывных на одной частоте в любое время будут звучать слишком похоже, ряд авиакомпаний, особенно в Европе, начали использовать буквенно-цифровой позывные, которые не основаны на номерах рейсов (например, DLH23LG, произносится как Люфтганза -два-три-лима-гольф, чтобы не было путаницы между входящим DLH23 и исходящим DLH24 на одной и той же частоте). Кроме того, авиадиспетчер имеет право изменить «звуковой» позывной на период, пока рейс находится в его секторе, если существует риск путаницы, обычно вместо этого выбирая бортовой номер.

Технологии

Большинство УВД по-прежнему полагаются на технологии времен Второй мировой войны:

Многие технологии используются в системах управления воздушным движением. Первичный и вторичный радар используются для улучшения осведомленность о ситуации в назначенном ему воздушном пространстве - все типы самолетов отправляют на экраны диспетчеров первичные эхо-сигналы различной величины, поскольку энергия радара отражается от их кожи, и транспондер -оборудованный самолет отвечает на запросы вторичного радара, сообщая идентификатор (режим A), высоту (режим C) и / или уникальный позывной (режим S). Определенные типы погоды также могут регистрироваться на экране радара.

Эти входные данные, добавленные к данным других радаров, коррелируются для построения воздушной обстановки. Некоторая базовая обработка выполняется на радиолокационных траекториях, например, вычисление путевой скорости и магнитного курса.

Обычно система обработки полетных данных управляет всеми план полета related data, incorporating – in a low or high degree – the information of the track once the correlation between them (flight plan and track) is established. All this information is distributed to modern operational display systems, making it available to controllers.

В FAA has spent over US$3 billion on software, but a fully automated system is still over the horizon. In 2002 the UK brought a new area control centre into service at the Лондонский районный центр управления, Swanwick, Хэмпшир, relieving a busy suburban centre at West Drayton, Middlesex, north of Лондонский аэропорт Хитроу. Software from Локхид-Мартин predominates at the London Area Control Centre. However, the centre was initially troubled by software and communications problems causing delays and occasional shutdowns.[14]

Some tools are available in different domains to help the controller further:

  • Flight data processing systems: this is the system (usually one per center) that processes all the information related to the flight (the flight plan), typically in the time horizon from gate to gate (airport departure/arrival gates). It uses such processed information to invoke other flight plan related tools (such as e.g. MTCD), and distributes such processed information to all the stakeholders (air traffic controllers, collateral centers, airports, etc.).
  • Кратковременное предупреждение о конфликте (STCA) that checks possible conflicting trajectories in a time horizon of about 2 or 3 minutes (or even less in approach context – 35 seconds in the French Roissy & Orly approach centres[15]) and alerts the controller prior to the loss of separation. The algorithms used may also provide in some systems a possible vectoring solution, that is, the manner in which to turn, descend, increase/decrease speed, or climb the aircraft in order to avoid infringing the minimum safety distance or altitude clearance.
  • Предупреждение о минимальной безопасной высоте (MSAW): a tool that alerts the controller if an aircraft appears to be flying too low to the ground or will impact terrain based on its current altitude and heading.
  • System coordination (SYSCO) to enable controller to negotiate the release of flights from one sector to another.
  • Area penetration warning (APW) to inform a controller that a flight will penetrate a restricted area.
  • Arrival and departure manager to help sequence the takeoff and landing of aircraft.
    • В departure manager (DMAN): A system aid for the ATC at airports, that calculates a planned departure flow with the goal to maintain an optimal throughput at the runway, reduce queuing at holding point and distribute the information to various stakeholders at the airport (i.e. the airline, ground handling and air traffic control (ATC)).
    • The arrival manager (AMAN): A system aid for the ATC at airports, that calculates a planned arrival flow with the goal to maintain an optimal throughput at the runway, reduce arrival queuing and distribute the information to various stakeholders.
    • Passive final approach spacing tool (pFAST), a CTAS tool, provides runway assignment and sequence number advisories to terminal controllers to improve the arrival rate at congested airports. pFAST was deployed and operational at five US TRACONs before being cancelled. NASA research included an active FAST capability that also provided vector and speed advisories to implement the runway and sequence advisories.
  • Converging runway display aid (CRDA) enables approach controllers to run two final approaches that intersect and make sure that go arounds are minimized.
  • Center TRACON automation system (CTAS) is a suite of human centered decision support tools developed by NASA Ames Research Center. Several of the CTAS tools have been field tested and transitioned to the FAA for operational evaluation and use. Some of the CTAS tools are: traffic management advisor (TMA), passive final approach spacing tool (pFAST), collaborative arrival planning (CAP), direct-to (D2), en route descent advisor (EDA) and multi-center TMA. The software is running on Linux.[16]
  • Traffic management advisor (TMA), a CTAS tool, is an en route decision support tool that automates time based metering solutions to provide an upper limit of aircraft to a TRACON from the center over a set period of time. Schedules are determined that will not exceed the specified arrival rate and controllers use the scheduled times to provide the appropriate delay to arrivals while in the en route domain. This results in an overall reduction in en route delays and also moves the delays to more efficient airspace (higher altitudes) than occur if holding near the TRACON boundary, which is required in order to prevent overloading the TRACON controllers. TMA is operational at most en route air route traffic control centers (ARTCCs) and continues to be enhanced to address more complex traffic situations (e.g. adjacent center metering (ACM) and en route departure capability (EDC))
  • MTCD & URET
    • In the US, user request evaluation tool (URET) takes paper strips out of the equation for en route controllers at ARTCCs by providing a display that shows all aircraft that are either in or currently routed into the sector.
    • In Europe, several MTCD tools are available: iFACTS (NATS ), VAFORIT (DFS ), new FDPS (MUAC ). В SESAR[17] programme should soon launch new MTCD concepts.
URET and MTCD provide conflict advisories up to 30 minutes in advance and have a suite of assistance tools that assist in evaluating resolution options and pilot requests.
  • Режим S: provides a data downlink of flight parameters via secondary surveillance radars allowing radar processing systems and therefore controllers to see various data on a flight, including airframe unique id (24-bits encoded), indicated airspeed and flight director selected level, amongst others.
  • CPDLC: controller-pilot data link communications – allows digital messages to be sent between controllers and pilots, avoiding the need to use radiotelephony. It is especially useful in areas where difficult-to-use HF radiotelephony was previously used for communication with aircraft, e.g. океаны. This is currently in use in various parts of the world including the Atlantic and Pacific oceans.
  • ADS-B: automatic dependent surveillance broadcast – provides a data downlink of various flight parameters to air traffic control systems via the transponder (1090 MHz) and reception of those data by other aircraft in the vicinity. The most important is the aircraft's latitude, longitude and level: such data can be utilized to create a radar-like display of aircraft for controllers and thus allows a form of pseudo-radar control to be done in areas where the installation of radar is either prohibitive on the grounds of low traffic levels, or technically not feasible (e.g. oceans). This is currently in use in Australia, Canada and parts of the Pacific Ocean and Alaska.
  • The electronic flight strip system (e-strip):
Electronic flight progress strip system at São Paulo Intl. control tower – ground control

A system of electronic flight strips replacing the old paper strips is being used by several service providers, such as Nav Canada, MASUAC, DFS, DECEA. E-strips allows controllers to manage electronic flight data online without paper strips, reducing the need for manual functions, creating new tools and reducing the ATCO's workload. The firsts electronic flight strips systems were independently and simultaneously invented and implemented by Nav Canada and Saipher ATC in 1999. The Nav Canada system known as EXCDS[18] and rebranded in 2011 to NAVCANstrips and Saipher's first generation system known as SGTC, which is now being updated by its 2nd generation system, the TATIC TWR. DECEA in Brazil is the world's largest user of tower e-strips system, ranging from very small airports up to the busiest ones, taking the advantage of real time information and data collection from each of more than 150 sites for use in управление потоками воздушного движения (ATFM), billing and statistics.

  • Screen content recording: Hardware or software based recording function which is part of most modern automation system and that captures the screen content shown to the ATCO. Such recordings are used for a later replay together with audio recording for investigations and post event analysis.[19]
  • Communication navigation surveillance / air traffic management (CNS/ATM ) systems are communications, navigation, and surveillance systems, employing digital technologies, including satellite systems together with various levels of automation, applied in support of a seamless global air traffic management system.[20]

Air navigation service providers (ANSPs) and air traffic service providers (ATSPs)

Основная статья: Поставщик аэронавигационного обслуживания

Предлагаемые изменения

In the United States, some alterations to traffic control procedures are being examined:

Change in regulation in admittance for possible ATCs regarding their eye-refraction and correction thereof by technology has been proposed.[требуется разъяснение ]

In Europe, the SESAR[17] (Исследование банкоматов единого европейского неба ) programme plans to develop new methods, technologies, procedures, and systems to accommodate future (2020 and beyond) air traffic needs.In October 2018, European controller unions dismissed setting targets to improve ATC as "a waste of time and effort" as new technology could cut costs for users but threaten their jobs.In April 2019, the EU called for a "Digital European Sky", focusing on cutting costs by including a common digitisation standard and allowing controllers to move to where they are needed instead of merging national ATCs, as it would not solve all problems.Single air-traffic control services in continent-sized America and China does not alleviate congestion.Eurocontrol tries to reduce delays by diverting flights to less busy routes: flight paths across Europe were redesigned to accommodate the new airport in Istanbul, which opened in April, but the extra capacity will be absorbed by rising demand for air travel.[7]

Well-paid jobs in Western Europe could move east with cheaper labour.The average Spanish controller earn over €200,000 a year, over seven times the country average salary, more than pilots, and at least ten controllers were paid over €810,000 ($1.1m) a year in 2010.French controllers spent a cumulative nine months on strike between 2004 and 2016.[7]

Приватизация

Many countries have also privatized or corporatized their air navigation service providers.[24] There are several models that can be used for ATC service providers. The first is to have the ATC services be part of a government agency as is currently the case in the United States. The problem with this model is that funding can be inconsistent and can disrupt the development and operation of services. Sometimes funding can disappear when lawmakers cannot approve budgets in time. Both proponents and opponents of privatization recognize that stable funding is one of the major factors for successful upgrades of ATC infrastructure. Some of the funding issues include sequestration and politicization of projects.[25] Proponents argue that moving ATC services to a private corporation could stabilize funding over the long term which will result in more predictable planning and rollout of new technology as well as training of personnel.

Another model is to have ATC services provided by a government corporation. This model is used in Germany, where funding is obtained through user fees. Yet another model is to have a for-profit corporation operate ATC services. This is the model used in the United Kingdom, but there have been several issues with the system there including a large-scale failure in December 2014 which caused delays and cancellations and has been attributed to cost-cutting measures put in place by this corporation. In fact, earlier that year, the corporation owned by the German government won the bid to provide ATC services for Gatwick Airport in the United Kingdom. The last model, which is often the suggested model for the United States to transition to is to have a non-profit organization that would handle ATC services as is used in Canada.[26]

The Canadian system is the one most often used as a model by proponents of privatization. Air traffic control privatization has been successful in Canada with the creation of Nav Canada, a private nonprofit organization which has reduced costs and has allowed new technologies to be deployed faster due to the elimination of much of the bureaucratic red tape. This has resulted in shorter flights and less fuel usage. It has also resulted in flights being safer due to new technology. Nav Canada is funded from fees that are collected from the airlines based on the weight of the aircraft and the distance flown.[27]

ATC is still run by national governments with few exceptions: in the European Union, only Britain and Italy have private shareholders.Nav Canada is an independent company allowed to borrow and can invest to boost productivity and in 2017 its cost were a third less than in America where the FAA is exposed to budget cuts and cannot borrow.Privatisation does not guarantee lower prices: the profit margin of MUAC was 70% in 2017, as there is no competition, but governments could offer fixed terms уступки.Australia, Fiji and New Zealand run the upper-air space for the Pacific islands' governments, like Hungary for Kosovo since 2014.HungaroControl offers remote airport tower services from Budapest.In America, ATC could be split from the FAA into a separate entity, supported by airlines, airports and controller unions but was opposed by the бизнес авиация as their free ATC service would become paid.[7]

ATC regulations in the United States

FAA control tower operators (CTO) / авиадиспетчеры использовать FAA Order 7110.65 as the authority for all procedures regarding air traffic. For more information regarding air traffic control rules and regulations, refer to the FAA's website.[28]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ "FAA 7110.65 2-1-1". Архивировано из оригинал 7 июня 2010 г.
  2. ^ а б "IDAO FAQ". В архиве из оригинала 20 февраля 2009 г.. Получено 3 марта, 2009.
  3. ^ Green Jersey Web Design. "Heritage Locations – South East – Surrey – Croydon Airport". Архивировано из оригинал 25 сентября 2018 г.. Получено 3 июля, 2015.
  4. ^ Kaminski-Morrow, David (February 25, 2020). "Colourised images mark centenary of world's first control tower". Flight Global.
  5. ^ "How a hut in Croydon changed air travel". Новости BBC. Получено 2 марта, 2020.
  6. ^ FAA HISTORICAL CHRONOLOGY, 1926–1996
  7. ^ а б c d е ж грамм "Air-traffic control is a mess". Экономист. 15 июня 2019.
  8. ^ Costa G (1995). Occupational stress and stress prevention in air traffic. International Labour Office, Working paper: CONDI/T/WP.6/1995, Geneva.
  9. ^ Arghami S, Seraji JN, Mohammad K, Zamani GH, Farhangi A, Van Vuuren W. Mental health in high-tech system. Iranian Journal of Public Health. 2005:31-7.
  10. ^ "Terminal Radar Approach Control Facilities (TRACON)". Федеральная авиационная администрация. Получено 22 февраля, 2014.
  11. ^ "crash report". tsb.gc.ca. Архивировано из оригинал 7 марта 2012 г.. Получено 24 августа, 2010. retrieved on August 21, 2010
  12. ^ Breitler, Alan; Kirk, Kevin (September 1996). "Effects of Sector Complexity and Controller Experience on Probability of Operational Errors in Air Route Traffic Control Centers". Center for Naval Analyses Document (IPR 95-0092){{inconsistent citations}} Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  13. ^ "What is an Abbreviated Aircraft Call Sign?*". ATC Communication. Получено 3 июля, 2015.
  14. ^ "Air Traffic Control". Получено 4 декабря, 2012.
  15. ^ "Le filet de sauvegarde resserre ses mailles" (PDF). dgac.fr (На французском). Архивировано из оригинал (PDF) 27 марта 2009 г.
  16. ^ "Technical Sessions". usenix.org. Получено 5 декабря, 2010.
  17. ^ а б SESAR В архиве 25 сентября 2008 г. Wayback Machine
  18. ^ "Technology Solutions – Integrated Information Display System (IIDS) – Extended Computer Display System (EXCDS)". NAV CANADA. Архивировано из оригинал on June 16, 2004.
  19. ^ "Solutions using Epiphan products". Epiphan Video capture, stream, record. Получено 3 июля, 2015.
  20. ^ "CNS/ATM SYSTEMS" (PDF). icao.int. п. 10. Архивировано из оригинал (PDF) 9 ноября 2011 г.
  21. ^ "Acerca de ENAIRE – ENAIRE – Información corporativa". Архивировано из оригинал 4 июля 2015 г.. Получено 3 июля, 2015.
  22. ^ "Zambia Civil Aviation Authority - Home". www.caa.co.zm. Получено 2 августа, 2019.
  23. ^ "Wired 4.04: Free Flight". Получено 3 июля, 2015.
  24. ^ McDougall, Glen; Roberts, Alasdair S (August 15, 2007). "Commercializing Air Traffic Control: Have the Reforms Worked?". Canadian Public Administration: Vol. 51, No. 1, pp. 45–69, 2009. SSRN  1317450. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  25. ^ American Federation of Government Employees; и другие. "FAA Labor Unions Oppose ATC Privatization" (PDF). Профессиональные специалисты по авиационной безопасности. Получено 25 ноября, 2016.[постоянная мертвая ссылка ]
  26. ^ Rinaldi, Paul (2015). "Safety and Efficiency Must Remain the Main Mission". The Journal of Air Traffic Control. 57 (2): 21–23.
  27. ^ Crichton, John (2015). "The NAV CANADA Model". The Journal of Air Traffic Control. 57 (2): 33–35.
  28. ^ "Air Traffic Plans and Publications" (PDF). FAA. Получено 5 декабря, 2010.

внешняя ссылка