Свободный полет (управление воздушным движением) - Free flight (air traffic control)

Свободный полет развивается управления воздушным движением метод, не использующий централизованного управления (например, авиадиспетчеры). Вместо этого части воздушного пространства резервируются динамически и автоматически распределенным образом с использованием компьютерной связи для обеспечения необходимого разделения между воздушными судами. Эта новая система может быть внедрена в систему управления воздушным движением США в следующем десятилетии.[нужна цитата ] Его потенциальное влияние на работу национальная система воздушного пространства оспаривается, однако.[нужна цитата ]

Обзор

Свободный полет - это новая концепция, которая разрабатывается, чтобы заменить существующие методы управления воздушным движением за счет использования технологии. Настоящий свободный полет устраняет необходимость в операторах управления воздушным движением (УВД), возлагая ответственность на пилот в команде. Это дает пилоту возможность менять траектория в полете. С помощью компьютерных систем и / или УВД пилоты смогут самостоятельно принимать больше решений по траектории полета. Как и в большинстве сложных систем, распределенное, но совместное принятие решений считается более эффективным, чем централизованное управление, характерное для текущего режима управления воздушным движением.[нужна цитата ]

История

Свободный полет начался как попытка стать менее зависимой от человеческого фактора и более зависимой от растущих технологий того времени. Поскольку авиакомпании расширяли свой флот в 1960-е, они увеличили потребность в организации воздушного движения (ОрВД).[нужна цитата ] Банкомат создан правила полетов по приборам (широко известный как «IFR») для управления растущим числом самолетов. Это помогло контролировать воздушное движение, но потребовало значительного количества времени, усилий и ресурсов для поддержания полета по ППП.[нужна цитата ]

В 1968, то Федеральная авиационная администрация издал Правило аэропорта высокой плотности, чтобы уменьшить количество самолетов в данном аэропорту.[нужна цитата ] Двадцатью годами ранее Крокер Сноу использовал телекамеры, чтобы определить свое местоположение во время полета на самолете.[нужна цитата ] Он послал сигналы к самолету, чтобы они могли видеть окружающее пространство от третьего лица. Эта идея сработала, но была слишком дорогостоящей и непрактичной. В 1960-х транспондеры устранили необходимость использования телекамер.

Другими проблемами, возникшими в сфере воздушного движения, были Топливный кризис ОПЕК и Организация профессиональных авиадиспетчеров (PATCO) забастовка 1982 года, в результате которой президент Рональд Рейган уволил тысячи контролеров. Это показало, насколько уязвим воздушный транспорт для экономических сил.[нужна цитата ]

Ключевые компоненты свободного полета были определены в 1971 году системным менеджером United Airlines Уильямом Коттоном, хотя технология для его реализации не была доступна еще два десятилетия.[1]

в 1970 это GPS система спутниковой навигации была развернута Министерство обороны США Авиационная промышленность увидела возможность использовать GPS для потенциально более эффективного управления воздушным движением за счет более широкого использования этой возможности в сочетании с обеспечиваемой ею автоматизацией.[нужна цитата ]

В 1991 в Международная организация гражданской авиации создал Группу по будущей аэронавигационной системе. Группа представила описания приложений спутниковой технологии и их использования в управлении воздушным движением. Возросла роль «определяемая пользователем траектория», которая к середине 1990-х стала известна как «свободный полет».

Первые слушания о введении бесплатного полета были проведены в августе 1994 г. представителем Коллином Петерсоном (штат Миннесота), председателем подкомитета Палаты представителей, ведающим расследованиями Федерального агентства гражданской авиации.[1]

В 1995 г. Дэвид Хинсон, администратор FAA, организовал рабочую группу для составления подробных планов реализации свободного полета. Отчет, выпущенный в октябре того же года, предусматривал три этапа;[1][2] I этап завершился в конце 2002 г., остальные так и не были начаты. В 2001 году НАСА запатентовало метод и систему для автоматизированного инструмента, позволяющего диспетчерам движения по маршруту динамически оптимизировать маршруты самолетов.[3]

Настоящие приложения для свободного полета существуют только в небольшом масштабе в отдельных полетах в воздушном пространстве, где работают только наиболее хорошо оборудованные воздушные суда, например, на большой высоте на коммерческих авиалайнерах.[нужна цитата ] Есть много вариантов бесплатного полета, задуманного для Система воздушного транспорта нового поколения (НГАЦ). Ожидается, что концепция свободного полета будет постепенно проявляться в течение следующих 20–30 лет, поскольку NGATS возникнет из миллиардов долларов разработки, испытаний, тщательного планирования перехода, обучения и развертывания наземных и бортовых систем на всех типах самолетов. Ключевые элементы NGATS включают автоматическое зависимое наблюдение-вещание (ADS-B) и то, что, как можно ожидать, будет постоянно развивающимся, ориентированным на сеть информационным приложением, которое называется Общесистемное управление информацией Система или «ПЛАВАТЬ».

Регионы

Регионы делятся на неограниченные, переходные и ограниченные.

Неограниченный
В неограниченном регионе будет очень мало указаний от УВД, поскольку плотность воздушных судов будет низкой. Пилоты будут обладать большой гибкостью, чтобы упражняться в свободном полете в этой области. Однако это может усложниться, если в уравнение рассчитывается плохая погода. Пилотам, возможно, придется скорректировать свой курс, чтобы избежать ненастной погоды. При этом другие пилоты, пытающиеся избежать этих условий, могут пересекаться друг с другом. УВД должен будет помочь пилотам и направить их в этом вопросе.
Переход
Слегка ограничены, однако пилоты сохраняют некоторую гибкость в использовании свободного полета.
Ограниченный
Свобода пилота существенно ограничена.

Подходы свободного полета

Есть несколько подходов, к которым может двигаться свободный полет.

В воздухе

При заходе на посадку в воздухе ответственность за эшелонирование полностью ложится на пилотов, работающих под самостоятельное разделение условия. Пилот несет ответственность за обнаружение и решение проблем во время полета. Экипажу в этом помогут компьютеры. Информация, такая как метеосводка или другое местоположение воздушного судна, пересылается от УВД (или автоматизированных станций) к воздушному судну, чтобы пилоты могли выбрать наилучший курс действий. Система наблюдения может быть как на земле, так и на борту самолета.

Проблемы с этим методом включают в себя обеспечение полной информации наблюдения, связь с различным оборудованием, малый самолет, неспособный нести оборудование, и возможность неисправности системы. Чрезвычайно сложно получить полную гарантию всего воздушного движения. Если два самолета, летящие с разным оборудованием, сталкиваются друг с другом, данные оборудования должны быть отправлены на принимающее оборудование, а также обычная информация, такая как скорость. У больших самолетов не будет проблем с оборудованием, но у меньших самолетов будут проблемы с обменом данными между собой, если у них нет необходимого компонента. Конечно, если бы это был сценарий один на один, его было бы легко решить, но если задействовано несколько самолетов, сложность поиска решения усложняется. Наконец, если система выходит из строя или у программного обеспечения компьютерное программирование ошибка, самолет и другие самолеты будут летать вслепую.

Земля

Все данные отправляются в УВД, и пилот запрашивает конкретную траекторию полета. Связь будет осуществляться от самолетов к УВД, а не самолетов к самолетам.

При таком подходе экипаж не будет иметь полного опыта ситуационной осведомленности при заходе на посадку по воздуху. Экипаж не сможет справиться с неопределенностями или помочь с неопределенностями при таком подходе. Если одно воздушное судно не выполняет требования директивы УВД, директиву придется переиздать, что, в свою очередь, увеличит рабочую нагрузку операторов ОрВД.

Смешанный фокус

Подход со смешанным фокусом, который представляет собой комбинацию подхода с воздуха и земли. Первоначально AOC отправляет маршрут самолетам и банкоматам. Если экипажу не нравится маршрут, он отправляет изменения маршрута в ATM и AOC.

Разделение

Разделение самолетов делится на охраняемая зона и зона оповещения. В большей зоне, называемой зона оповещения, система сообщает воздушному судну через один из трех подходов, что он находится поблизости. Он действует как флаг и просто предупреждает экипаж. В защищенной зоне зона должна оставаться стерильной от всех посторонних предметов. Это минимальное расстояние, на которое можно приблизиться. Система должна предупредить экипаж до того, как что-либо приблизится к ней, но если ему удастся войти в защищенную зону, экипаж предпримет маневр уклонения, чтобы избежать столкновения.

Методика конфликтов и обнаружения с помощью системы автоматизации центр-ТРАКОН

Центр-TRACON Система автоматизации (CTAS) получает данные о траектории самолета, модели атмосферы, характеристиках самолета и других влияющих факторах. На основе полученной информации он рассчитает наилучшую траекторию с помощью уравнений и логики. CTAS в настоящее время используется в небольших масштабах.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c Свободный полет
  2. ^ Заключительный отчет рабочей группы RTCA 3, Внедрение свободного полета. RTCA, Inc., Вашингтон, 26 октября 1995 г. [1] В архиве 2008-04-08 на Wayback Machine
  3. ^ США 6314362  Метод и система автоматизированного инструмента для диспетчеров дорожного движения

внешняя ссылка