Система воздушного транспорта нового поколения - Next Generation Air Transportation System

В Система воздушного транспорта нового поколения (Следующее поколение) является текущим проектом модернизации Соединенные Штаты Национальная система воздушного пространства (NAS). Соединенные штаты Федеральная авиационная администрация (FAA) начало работу над усовершенствованиями NextGen в 2007 году и планирует установить все основные компоненты к 2025 году.^[1][2]

Цели модернизации включают использование новых технологий и процедур для повышения безопасности, эффективности, емкости, доступа, гибкости, предсказуемости и устойчивости NAS при одновременном сокращении воздействие авиации на окружающую среду.

История

Потребность в NextGen стала очевидной летом 2000 года, когда авиаперевозки были затруднены из-за сильных заторов и дорогостоящих задержек. Двумя годами позже Комиссия по будущему аэрокосмической промышленности США рекомендовала межведомственной целевой группе разработать комплексный план преобразования системы воздушного транспорта США. В 2003 году Конгресс принял Закон «Видение 100 - века повторной авторизации авиации», в соответствии с которым Объединенный офис планирования и развития (JPDO) для создания единого видения того, что авиатранспортная система США должна обеспечивать для следующего поколения и за его пределами, для разработки и координации долгосрочных исследовательских планов, а также для спонсирования межведомственных исследований миссии.

Результатом усилий JPDO стало создание в 2004 году «Комплексного национального плана для системы воздушного транспорта следующего поколения»,^[3] которые определили общие цели, задачи и требования по преобразованию авиатранспортной системы. Помимо Министерства транспорта и Федерального агентства гражданской авиации, в плане участвовали и другие государственные ведомства, отвечающие за услуги воздушного транспорта, в том числе Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА), Национальная служба погоды, Министерство обороны, и администрация транспортной безопасности.

JPDO выпустил «Концепцию эксплуатации авиатранспортной системы нового поколения».^[4] сообществу заинтересованных сторон в авиации в 2007 году. Концепция операций представляет собой обзор целей NextGen на 2025 год. Развитие концепции NextGen было эволюционным, поэтапным процессом, и документ JPDO продолжал обновляться в течение 2011 года. год, FAA опубликовало первую версию своего расширенного Партнерства по развитию операций,^[5] который обозначил путь агентства к NextGen до 2025 года.

Первоначальный интегрированный национальный план предусматривал наземные операции аэропорта и пассажирский терминал и был известен как решение «от обочины до обочины». Концепция операций была предназначена для стимулирования межведомственных исследований для проверки концепций и устранения идей и альтернатив, которые не были осуществимы или полезны с операционной точки зрения. FAA сосредоточило внимание на элементах авиатранспортной системы, за которые оно отвечало - компонентах «от ворот к воротам». В 2011 году FAA опубликовало отчет «Среднесрочная концепция полетов NextGen для национальной системы воздушного пространства». Концепция операций FAA соответствовала широкому набору целей JPDO, включая поддержание безопасности и защиты, повышение пропускной способности и эффективности, обеспечение доступа в воздушное пространство и аэропорты и смягчение воздействия на окружающую среду. В отчете определены несколько ключевых трансформационных концепций, необходимых для достижения целей и задач NextGen, таких как точная навигация и сетевой доступ к информации, и FAA добилось прогресса в их реализации.

Изменения происходили в 2008 году, когда FAA начало перемещать ключевые части NextGen, такие как Автоматическое зависимое наблюдение - трансляция (ADS-B) от проектирования до поставки. Прогресс NextGen включал расширение возможностей исследований и разработок, участие авиационной отрасли и международных партнеров, а также поддержку Белого дома и Конгресса (которые выделены в этом разделе).

Агентство создало центр исследований и разработок, известный как испытательный стенд, в Эмбри-Риддлский авиационный университет в Daytona Beach, Флорида, в 2008 году. В 2010 году Федеральное управление гражданской авиации выделило еще один испытательный стенд, лабораторию возможностей интеграции и оценки NextGen в Технический центр Уильяма Дж. Хьюза в Атлантик-Сити, штат Нью-Джерси, где исследователи смогут моделировать и оценивать влияние компонентов NextGen на NAS. Возможности лаборатории выросли в 2013 году с заключением контракта с Общая динамика для обеспечения проектирования, проектирования и разработки программного обеспечения, инфраструктуры и административной поддержки.^[6]

В 2008 году FAA подписало соглашения с Honeywell и ACSS для ускорения тестирования и установки технологии NextGen для обнаружения и предупреждения пилотов об угрозах безопасности на поверхности аэропорта.^[7] NetJets также согласился оснастить часть своего флота для тестирования некоторых программ в различных районах США.^[8] К 2010 году FAA наградило Услуги компьютерной поддержки Inc. контракт на 280 миллионов долларов на выполнение инженерных работ для NextGen, первый из шести контрактов, которые будут заключены в рамках зонтичного портфельного контракта. Боинг, Общая динамика, и ITT Corp. получила контракты FAA на сумму до 4,4 миллиарда долларов на проведение крупномасштабных демонстраций, чтобы увидеть, как концепции, процедуры и технологии NextGen могут быть интегрированы в текущую NAS. В 2012 году FAA выбрало Harris Corp., которая затем передала субподряд Dataprobe, развивать Голосовая система NAS и управлять контрактом на предоставление интегрированных услуг передачи данных на сумму 331 миллион долларов.^[9][10]

Коммерческие авиалинии также стали участвовать в NextGen. В 2011 году FAA подписало соглашение с JetBlue чтобы позволить перевозчику выполнять отдельные рейсы, оснащенные ADS-B, открывая для авиакомпании возможность улучшенного маршрутизации и предоставляя данные FAA NextGen посредством эксплуатационных оценок в реальном времени. United Airlines в 2013 году объявил о планах стать первым перевозчиком, который оснастит часть своего флота авионикой, необходимой для Передача данных (Data Comm) в рамках программы оснащения авионикой FAA NextGen Data Comm. Программа была профинансирована для оснащения 1900 самолетов в отрасли, чтобы обеспечить участие достаточного количества самолетов в Data Comm.

Для достижения отраслевого консенсуса в отношении среднесрочных целей FAA агентство создало новую рабочую группу, которая осуществляется через RTCA в 2009.^[11] FAA хотело, чтобы целевая группа изучила, как промышленность может внести свой вклад в работу NextGen и получить от нее выгоду; соответственно, в 2010 году агентство выпустило план реализации рекомендаций.^[12]

Консультативный комитет NextGen (NAC),^[13] Созданная в 2010 году для выполнения рекомендации целевой группы о продолжении сотрудничества в отрасли, это федеральная консультативная группа, в которую входят заинтересованные стороны в области авиации, сформированная для предоставления рекомендаций по вопросам внедрения NextGen на политическом уровне, с которыми сталкивается авиационное сообщество. В 2014 году FAA и NAC согласовали План совместных действий NextGen Priorities для ускорения реализации четырех основных инициатив NextGen в течение трех лет для повышения эффективности: оптимизации аэропортов с несколькими взлетно-посадочными полосами (например, путем одновременных параллельных посадок с уменьшенным эшелонированием), повышения эффективности наземного движения. операций, перенастраивая навигационную систему с наземной на преимущественно спутниковую, и улучшая связь между воздушным судном и землей с помощью цифровой системы.

FAA стремится обеспечить международное управление воздушным движением функциональная совместимость и гармонизация системы для повышения безопасности и эффективности. В 2010 году FAA и Европейская комиссия договорились о сотрудничестве в 22 областях, чтобы помочь в совместных исследованиях и разработках NextGen и Исследование банкоматов единого европейского неба (SESAR) проекты. К 2012 году FAA и альянс европейских поставщиков аэронавигационного обслуживания A6 договорились работать над интероперабельной авиационной системой и работать вместе над развертыванием и внедрением NextGen и SESAR.

Указ 13479, Преобразование национальной системы воздушного транспорта,^[14] подписанный в 2008 году, министр транспорта уполномочил создать вспомогательный персонал NextGen. Закон FAA о модернизации и реформе 2012 г.^[15] включала установление сроков внедрения существующей технологии навигации и наблюдения NextGen и обязательную разработку к 2015 году процедур точной навигации в 35 самых загруженных аэропортах страны.

В 2010 году организация по безопасности полетов FAA выпустила план работы, в котором определено, как персонал по безопасности будет устанавливать стандарты NextGen и контролировать безопасное внедрение новых технологий, процессов и процедур. FAA также выпустило окончательное правило, устанавливающее требования к характеристикам NextGen для оборудования наблюдения за самолетами. Он требует, чтобы самолеты, работающие в наиболее контролируемом воздушном пространстве США, были оборудованы для ADS-B Out к 1 января 2020 года.

Обоснование

Отчет Министерства транспорта о перспективах на 30 лет, опубликованный в 2016 году, «За пределами движения: тенденции и выбор 2045», ^[16] предполагаемые задержки рейсов и заторы обходятся экономике США более чем в 20 миллиардов долларов в год. Кроме того, в отчете прогнозируется, что общее количество людей, летающих на американских авиалиниях, увеличится на 50 процентов в течение следующих двух десятилетий. Если мощность должна идти в ногу с растущим спросом на услуги, необходимы изменения в способах предоставления услуг.^[17]

Гражданский воздушный транспорт вносит 1,8 триллиона долларов в экономику США, поддерживает почти 11 миллионов рабочих мест и составляет более 5 процентов валового внутреннего продукта США.^[18] NextGen продолжает оказывать поддержку авиации США.^[19] Диспетчеры воздушного движения иметь лучшую информацию для безопасного и эффективного отслеживания и разделения самолетов. В кабине пилотов размещается больше аэронавигационной информации, информации о движении и погоде. Авиакомпании летают по более коротким и прямым маршрутам, чтобы быстрее доставить пассажиров к месту назначения, сжигая меньше топлива и производя меньше выбросов.^[20][21][22]

NextGen приносит пользу эксплуатантам самолетов, пассажирам, правительству и широкой общественности за счет повышения безопасности, повышения эффективности и увеличения пропускной способности. Монетизированные выгоды включают внутреннюю экономию средств FAA, сокращение времени в пути пассажиров, снижение эксплуатационных расходов воздушных судов, снижение расхода топлива, меньшее количество задержек рейсов, предотвращение отмен, дополнительные рейсы, сокращение углекислый газ выбросы, а также снижение травматизма, смертности, потерь и повреждений самолетов. Системы NextGen также могут повысить производительность диспетчеров и пилотов, например, с Передача данных.^[23]

По оценкам, усовершенствования NextGen позволят сэкономить 2,8 миллиарда галлонов топлива к 2030 году. ^[24] и сократить выбросы углерода более чем на 650 миллионов метрических тонн с 2020 по 2040 год.^[25] Внесенные изменения принесли прибыль в размере 2,7 млрд долларов с 2010 по 2016 год.^[26] который вырос до 7 миллиардов долларов в 2019 году.

Реализация

По мере формирования концепции NextGen Федеральное управление гражданской авиации планировало реализовать. Агентство работало с промышленностью, чтобы определить возможности использования существующего авиационного оборудования.^[27] Эта стратегия позволила пользователям воздушного пространства на раннем этапе реализовать преимущества, сохраняя при этом курс NextGen на достижение своей долгосрочной цели по управлению воздушным движением на основе времени.

Затем FAA начало замену своей базовой инфраструктуры. Основываясь на предыдущих извлеченных уроках, агентство определило, что лучший способ обновить свои услуги - это начать с новой инфраструктуры, которая могла бы вместить самые современные вспомогательные технологии и расширенные возможности, а не добавлять разовые улучшения в стареющую инфраструктуру, которая не мог приспособиться к более широким преобразованиям.

Программы модернизации FAA, такие как Модернизация маршрутной автоматизации (ERAM) и Модернизация и замена терминальной автоматики (TAMR), являются основополагающими элементами, на которых FAA может построить видение NextGen. Эти программы поддерживают цели NextGen с помощью современных программных архитектур, которые служат платформой для новых возможностей авиадиспетчеров и менеджеров.

FAA использует широко распространенную модель для создания крупномасштабных систем автоматизации. Жизненные циклы программ непрерывны с запланированным графиком обновления технологий. Например, FAA завершило установку оригинального оборудования для ERAM в 2008 году и завершило приемку программного обеспечения и программ в 2015 году. В 2016 году агентство обновило технологию всех основных компонентов системы, которые устаревали. Это общий подход к поддержанию новейшего уровня технологий.

Помимо базовых систем, FAA затем определило ключевые вспомогательные системы, которые улучшают связь, обмен информацией, навигацию, наблюдение, оптимизацию транспортных потоков и погодные системы.

Изменения в национальном воздушном пространстве, необходимые для реализации этих отдельных концепций, дают дополнительные преимущества. Ожидается, что интеграция этих систем преобразует систему управления воздушным движением, чтобы идти в ногу с растущими потребностями все более разнообразного состава пользователей системы воздушного транспорта без ущерба для безопасности.

Интеграция необходима для достижения долгосрочной цели FAA по операциям на основе траектории (TBO). TBO - это метод стратегического планирования и управления воздушным движением из аэропорта в аэропорт для достижения оптимальных характеристик за счет использования способности самолета летать по точным маршрутам; измерение транспортного потока с использованием времени, а не расстояния; и обмен информацией между пилотами, диспетчерами полетов, диспетчерами и менеджерами.^[28]

С помощью TBO FAA и эксплуатанты смогут с большой точностью определить, где будет находиться самолет в любой момент времени по пути к месту назначения. Это позволит лучше узнать расчетное время вылета и прибытия в каждую навигационную точку на всем маршруте полета. Это время будет распределяться между воздушными и наземными системами автоматизации и использоваться для улучшения оценок того, как сбалансировать спрос и пропускную способность, и минимизировать влияние сбоев из-за погодных условий или отказов системы или объекта. Преимущества NextGen распространяются на все этапы полетов.

Поскольку NextGen представляет собой сложную крупномасштабную систему систем, внедренную более 18 лет, за ее разработкой и внедрением может быть трудно следить. Системы всегда находятся на разных стадиях управления жизненным циклом, от исследований и разработок до технического обновления. Отчеты о планировании FAA используются для отображения эволюции от унаследованной Национальной системы воздушного пространства (NAS) к ​​NextGen. Чтобы управлять NextGen с краткосрочными горизонтами финансирования, FAA внедряло улучшения меньшими шагами с большим количеством программных сегментов, чтобы обеспечить доступность.

FAA запланировало первоначальное внедрение всех основных запланированных систем к 2025 году, но не полную интеграцию, необходимую для обеспечения полного набора ожидаемых преимуществ NextGen. После 2025 года FAA рассчитывает получить преимущества за счет передовых приложений корпоративного уровня, дополнительного оборудования самолетов и полного внедрения персоналом системы управления воздушным движением на основе времени.^[29]

FAA использует знания, полученные с 2011 года, когда оно опубликовало Среднесрочную концепцию операций NextGen. Работая в тесном сотрудничестве с заинтересованными сторонами, FAA инвестировало в исследования и работу перед внедрением, чтобы определить осуществимость передовых концепций и связанные с ними преимущества.^[30] Авиационное сообщество понимало, что многие, но не все, концепции приведут к положительным результатам для бизнеса, если начнутся исследования и предварительная работа по внедрению, и что некоторые цели будут заменены другими концепциями в развивающейся авиационной среде. Федеральное управление гражданской авиации уточнило путь, который планировали разработчики NextGen, с некоторыми изменениями, исключив некоторые концепции, связанные с высокой стоимостью, высоким риском или низкой выгодой, на основе исследований и отзывов отрасли. FAA делает успехи в преобразовании NAS.^{[31][32][33][34]}

Шесть концепций, которые представляли слишком высокий технический риск, например те, которые не имели доступного технического решения, были отложены до 2030 года. Некоторые концепции, которые требовали дополнительных исследований для сбора доказательств предполагаемых операционных преимуществ, также были отложены для реализации в более поздних сегментах NextGen. .^[35]

Элементы

NextGen обычно описывается как переход от наземной системы управления воздушным движением к спутниковой системе управления воздушным движением. Это не одна технология, продукт или цель. Скорее, он включает в себя множество технологий, политик и процедур, а изменения вносятся после тщательного тестирования безопасности. Он состоит из множества элементов, которые по отдельности и в совокупности предоставляют преимущества для преобразования системы воздушного транспорта.

Общение

Контроллер Pilot Data Link Communications, также известный как Передача данных или просто Data Comm, использует печатные цифровые сообщения для дополнения голосовой связи между авиадиспетчерами и пилотами. Первая часть программы для 55 аэропортов - услуги по оформлению вылетов с вышек - завершилась в 2016 году более чем на два года раньше запланированного срока. Это помогает оборудованным самолетам быстрее взлетать за счет быстрого обмена сообщениями и их четкого понимания.

В отличие от голосовых сообщений, сообщения Data Comm, отправляемые диспетчерами, доставляются только на предполагаемый самолет, что исключает вероятность того, что другой пилот будет действовать по инструкциям для другого самолета с аналогичным позывным. Это предотвращает вероятность неправильно понятых сообщений из-за интенсивной радиопереговоры или различий в манере речи людей и может быть резервным средством, если микрофон неисправен. Он также сохраняет полосу пропускания радиосвязи, когда голосовая связь необходима или предпочтительна.^[36]

Используя Data Comm, диспетчеры управления воздушным движением на вышке могут отправлять пилотам оборудованных инструкций по разрешению на вылет самолетов, чтобы они прочитали, приняли и загрузили в свою систему управления полетом одним нажатием кнопки. Сообщения также отправляются на авиадиспетчеры, давая всем возможность быстро реагировать на изменяющиеся обстоятельства, такие как приближение грозы.

Data Comm сокращает время ожидания самолета перед взлетом, особенно при изменении маршрута, что снижает расход топлива и выброс выхлопных газов двигателя. Это снижает вероятность задержек или отмен, когда погода влияет на маршрут полета. Пилоты и диспетчеры также могут уделять больше времени другим важным задачам, что повышает безопасность.^{[37][38][39][40][41][42][43][44][45][46][47]}

Основываясь на успехе Data Comm, авиаперевозчики запросили, и в 2017 году FAA одобрило еще семь аэропортов для обслуживания вышек, которые должны быть завершены к 2019 году. Первой из них была завершена Joint Base Andrews в ноябре 2017 года.^[48] Последним аэропортом стал Ван-Найс, строительство которого было завершено в августе 2018 года.^[49]

Ожидается, что Data Comm принесет еще больше преимуществ авиаперевозчикам и пассажирам, когда начнет обслуживать воздушные суда на крейсерских высотах. Будет доступно больше типов сообщений авиадиспетчеров, включая возможность перенаправления нескольких самолетов. Первоначальные услуги передачи данных для высотных полетов начались в ноябре 2019 года в центрах управления воздушным движением в Канзас-Сити и Индианаполисе, а к 2021 году планируется установить во всех 20 центрах по всей стране.^[50]

Обмен голосами всегда будет частью управления воздушным движением. В критических ситуациях они продолжают оставаться основной формой взаимодействия диспетчера и пилота. Для повседневной связи между пилотами и диспетчерами Data Comm повысит эффективность и пропускную способность воздушного пространства. Ожидается, что Data Comm сэкономит операторам более 10 миллиардов долларов в течение 30-летнего жизненного цикла программы, а FAA - около 1 миллиарда долларов на будущих эксплуатационных расходах.^[51]

Навигация

Навигация на основе производительности (PBN) - это правила полетов по приборам способ передвижения в воздушном пространстве, который меняется в зависимости от оснащения, средств навигации и подготовки пилотов. Стандарты характеристик для определенного воздушного пространства доводятся до сведения пилотов посредством опубликованных FAA навигационных спецификаций, в которых указывается бортовое оборудование воздушного судна и выбор наземных или спутниковых средств навигации, которые могут использоваться для удовлетворения требований к характеристикам.

PBN включает область навигации (RNAV) и необходимые навигационные характеристики (РНП). С RNAV оборудованные воздушные суда летят по любому желаемому маршруту в пределах зоны действия наземных или космических средств навигации, в пределах возможностей бортового оборудования или и того, и другого. RNP - это усовершенствованная форма RNAV. Самолет должен быть оборудован для контроля бортовых навигационных характеристик и оповещения пилотов, обученных его использованию, если требование не выполняется во время операции. Самолеты могут безопасно выполнять полеты вблизи гористой местности или в перегруженном воздушном пространстве, используя процедуры RNP.

PBN в основном использует спутниковую технологию и создает точные, воспроизводимые и предсказуемые трехмерные траектории полета, свободные от ограничений, налагаемых ранее физическим расположением наземной навигационной инфраструктуры. Новая структура маршрутов позволяет использовать более прямые маршруты для большей эффективности, и большее количество маршрутов может вписаться в одно и то же воздушное пространство, что увеличивает пропускную способность. С 2009 по 2016 год количество доступных процедур PBN в аэропортах страны увеличилось почти в три раза. По состоянию на июнь 2020 года FAA опубликовало более 9600 схем и маршрутов PBN.^[52][53][54] Они состоят из RNAV стандартные вылеты по приборам, T-маршруты (от 1200 футов над поверхностью до высоты 18000 футов), Q-маршруты (от 18000 до 45000 футов над уровнем моря), RNAV стандартные терминалы прибытия (STAR), заходы на посадку по RNAV (GPS) и заходы на посадку по RNP.^[55][56] Из аэропортов, публикующих инструментальный подход 96% из них публикуют схемы захода на посадку по PBN, а 31% используют только схемы захода на посадку с использованием PBN.

Процедуры RNAV STAR могут обеспечить заход на посадку с непрерывным спуском также известен как спуск с оптимизированным профилем с крейсерской высоты для экономии топлива и снижения выбросов и шума.^[57] FAA опубликовало множество процедур RNAV STAR с этой возможностью, которые позволяют воздушным судам подлетать ближе к аэропорту на более экономичной высоте перед снижением, что также позволяет экономить топливо за счет исключения выравнивания.^[58][59] Эти процедуры можно выполнять, когда они доступны и когда пилоты могут их использовать.

С использованием Система увеличения площади, пилоты с рейтингом по приборам теперь могут приземляться в аэропортах, где раньше это было невозможно, используя только GPS. В аэропорту, где наземный Инструментальная система посадки (ILS) может не работать, схемы захода на посадку PBN служат в качестве резервной. FAA будет редко, если вообще когда-либо, устанавливать новую ILS, отдавая предпочтение схемам захода на посадку PBN, которые позволяют сэкономить деньги. FAA работает над сокращением расходов за счет уменьшения количества наземной навигационной инфраструктуры, которая останется альтернативой в случае сбоев в работе спутниковой связи.^[60]

В ответ на рекомендации авиационного сообщества, представленные Целевой группой среднесрочного внедрения NextGen RTCA, FAA начало интегрировать процедуры PBN для улучшения потока воздушного движения для 11 мегаполисов, которые представляют собой мегаполисы, где переполненное воздушное пространство обслуживает потребности нескольких аэропортов.^[61] Благодаря сотрудничеству с Консультативным комитетом NextGen, FAA завершило работу по PBN в Атланте, Шарлотте, Кливленде-Детройте,^[62] Денвер,^[63] Хьюстон,^[64] Северная Калифорния, Северный Техас, Южная Калифорния и Вашингтон, округ Колумбия.Остальные метроплексы, которые должны получить изменения PBN, - это Лас-Вегас и Южная Центральная Флорида.^{[65][66][67][68][69]}

Процедуры PBN также снизили стандарты эшелонирования в продольном и горизонтальном направлениях со 100 морских миль до 30 морских миль.^[70] PBN улучшила стандарты бокового эшелонирования для заходов на посадку в аэропортах с близко расположенными параллельными взлетно-посадочными полосами с 4300 футов до 3600 футов в 2013 году,^[71] а стандарт эквивалентных операций с боковым интервалом, включенный через PBN, обеспечивает дополнительную гибкость в аэропортах для дополнительных вылетов.^[72][73] Изменение правил в 2015 году позволяет самолетам безопасно и эффективно приземляться на параллельных взлетно-посадочных полосах, не получая указаний от авиадиспетчеров, контролирующих их на радар.^[74] В 2016 году FAA внедрило национальный стандарт для этой возможности, который известен как установленный на RNP.^[75]

FAA нацелено на использование PBN в качестве основы для повседневных операций в рамках национальной системы воздушного пространства с использованием соответствующей процедуры для удовлетворения потребностей. В некоторых случаях - как в случае с метроплексами - это будет включать в себя хорошо структурированный, но гибкий шаблон навигации.^[76][77]

Наблюдение

Автоматическое зависимое наблюдение - трансляция (ADS-B) - это технология, которая представляет собой серьезное изменение в отслеживании полетов. Самолеты, летящие в наиболее контролируемом воздушном пространстве, должны были быть оборудованы для ADS-B Out к 1 января 2020 года. Вместо использования наземного радара для получения информации о местоположении, скорости и направлении воздушного судна каждые 5–12 секунд самолеты, оснащенные более новыми GPS Транспондеры определяют эту информацию, а затем автоматически отправляют ее каждую секунду в авиадиспетчерскую службу. ADS-B всегда включен и не требует вмешательства оператора. Это зависит от точного спутникового сигнала для данных о местоположении, расширяет услуги наблюдения и непрерывно передает данные о местоположении воздушного судна и другие данные на наземные станции и воздушные суда, оборудованные для приема ADS-B. Пилоты и авиадиспетчеры могут впервые видеть одно и то же отображение воздушного движения в реальном времени, что существенно улучшает ситуационную осведомленность и повышает безопасность.

FAA завершило установку новой наземной радиоинфраструктуры в 2014 году, и покрытие доступно во всех 50 штатах, Гуаме, Пуэрто-Рико, Мексиканском заливе и в районах у обоих побережий. Интеграция ADS-B в платформы маршрутной и терминальной автоматизации завершена в 2019 году.^[78]

FAA оценивает службы наблюдения ADS-B космического базирования для воздушного пространства океана в рамках проекта под названием Advanced Surveillance Enhanced Procedural Separation.^[79] Переход от существующей системы наземных станций ADS-B к радиостанциям, размещенным на спутниках, открывает возможности для снижения стандартов разделения.^[80][81][82] Даже с возможностями, предлагаемыми ADS-B с помощью спутниковой технологии, обзорный радар по-прежнему актуален и будет использоваться в качестве дополнения и, в конечном итоге, в качестве резервного для ADS-B в случае нарушения обслуживания.^[83]

ADS-B Выход

С ADS-B Out зона наблюдения увеличивается, поскольку наземные станции могут быть размещены в местах, где препятствия или физические ограничения не позволяют использовать радар. Планируемое в будущем время и местоположение самолета будут более точными для оптимального полета и потока движения. Авиакомпании, которые летают по маршрутам над Мексиканским заливом или по морским маршрутам без радиолокационного покрытия, могут использовать ADS-B, чтобы следовать более эффективным маршрутам и реже менять направление из-за погодных условий.^[84]

В самых загруженных аэропортах страны ADS-B Out является частью Оборудование для обнаружения поверхности в аэропортах - модель X на 35 объектах и ​​возможность наблюдения за поверхностью аэропорта, которая работает на восьми объектах. Диспетчеры могут отслеживать движение самолетов и наземных транспортных средств в аэропортах, что помогает снизить риск конфликтов на рулежных дорожках и несанкционированных выездов на ВПП.^[85]

Еще одна наземная система наблюдения, использующая ADS-B, - это Широкая мультилатерация (WAM), который может быть установлен в местах, где радар ограничен или не может использоваться. Он работает во многих аэропортах в горах Колорадо и в Джуно, Аляска. Он также используется, чтобы помочь Шарлотта полностью переход на ADS-B.^[86]

Из-за более частого обновления местоположения и покрытия в районах, где нет радара, ADS-B Out помогает выполнять спасательные поисково-спасательные операции.^[87][88]

ADS-B Вход

Эксплуатанты, решившие оборудовать свои воздушные суда для приема сигналов ADS-B для ADS-B In, могут получить множество других преимуществ.

ADS-B In предоставляет пилотам несколько бесплатных услуг, таких как отображение ближайших самолетов и информации о погоде.^[89][90] Для самолетов авиации общего назначения система информирования о дорожном движении ADS-B предлагает недорогие средства оповещения для предотвращения столкновений самолетов.^[91] Более продвинутый Бортовая система предотвращения столкновений X будет поддерживать доступ к близкорасположенным взлетно-посадочным полосам практически при любых погодных условиях, управление интервалами в кабине экипажа и разделение, аналогично традиционным визуальным операциям с меньшим количеством неприятных предупреждений. FAA ожидает, что ACAS X заменит Система предупреждения о дорожном движении и предотвращения столкновений.^{[92][93][94][95]}

Процедуры в следе (ITP) сокращают расстояние между самолетами во время полетов в океане.Самолеты с ADS-B и программным обеспечением ITP могут чаще летать на более экономичных или менее турбулентных эшелонах полета.^[96] FAA разрабатывает приложения для управления интервалом, которые используют ADS-B In для последовательного и космического полета пар самолетов. Точный интервал управления обеспечивает более эффективные траектории полета в перегруженном воздушном пространстве и максимизирует использование воздушного пространства и аэропорта.

Первый наземный этап заработал на Центр управления воздушным движением Альбукерке в 2014 г. и развертывается в дополнительных центрах.^[97] Расширенное управление интервалами использует возможности и процедуры земли и кабины экипажа, и ожидается, что оно будет введено в действие после 2020 года.

ADS-B In, интегрированный с системами автоматизации терминалов, также будет способствовать расширению возможностей управления воздушным движением для операций захода на посадку на близко расположенных параллельных ВПП. Продолжаются исследования по использованию ADS-B для парных заходов на посадку на параллельные взлетно-посадочные полосы, при которых воздушные суда остаются достаточно разнесенными, чтобы избежать турбулентность в следе сохраняя при этом точное относительное положение для обеспечения безопасного разделения.^[98]

Отображение в кабине самолета визуального эшелонирования с использованием информации о движении позволяет авиаперевозчикам повысить ситуационную осведомленность о воздушном движении. Это позволяет летному экипажу продолжать визуальную процедуру посадки с использованием электронного дисплея для поддержания эшелонирования, если пилот теряет из виду трафик из-за ограниченной видимости, что сокращает время и расстояние полета.^[99]

Хотя его можно использовать и без него, разработанное НАСА приложение под названием Traffic Aware Strategic Aircrew Requests (TASAR) могло бы выиграть от самолетов, оснащенных ADS-B In. TASAR предлагает новый маршрут или изменение высоты для экономии времени или топлива, а ADS-B In может помочь, позволяя программному обеспечению определять, какие запросы будут одобрены диспетчером воздушного движения из-за близлежащего движения. Исследование НАСА Alaska Airlines Согласно прогнозам, авиакомпания сэкономит более 1 миллиона галлонов топлива, более 110 000 минут полета и 5,2 миллиона долларов в год.^{[100][101][102]}

Автоматизация

Компьютерные станции управления воздушным движением

Автоматизация на маршруте приводит в действие экраны дисплеев, используемые авиадиспетчерами для безопасного управления и разделения самолетов на крейсерской высоте. Автоматизация терминалов предназначена для диспетчеров, чтобы управлять воздушным движением непосредственно вокруг крупных аэропортов. Он используется для разделения и упорядочивания самолетов, предупреждений о конфликтах и ​​избегании местности, прогнозов погоды и радиолокационного наведения для вылетающих и прибывающих транспортных средств.^[103]

NextGen's Модернизация маршрутной автоматизации Платформа (ERAM) заменила устаревшую хост-систему для управления воздушным движением на маршруте в 2015 году.^[104][105] Контроллеры на маршруте теперь могут отслеживать до 1900 самолетов одновременно, по сравнению с предыдущим пределом в 1100. Покрытие выходит за пределы границ объекта, что позволяет контроллерам более эффективно обрабатывать трафик. Такое покрытие возможно, потому что ERAM может обрабатывать данные с 64 радаров вместо 24.

Для пилотов ERAM увеличивает гибкость маршрутизации в условиях заторов, погодных условий и других ограничений. Управление воздушным движением в режиме реального времени и обмен информацией об ограничениях на полеты расширяют возможности авиакомпаний по планированию полетов с минимальными изменениями. Уменьшенный векторизация а увеличенное радиолокационное покрытие приводит к более плавным, быстрым и экономичным полетам.

Моделирование траектории более точное, что позволяет максимально использовать воздушное пространство, лучше обнаруживать конфликты и улучшать процесс принятия решений. Два функционально идентичных канала с двойным резервированием исключают единую точку отказа. ERAM также предоставляет удобный интерфейс с настраиваемыми дисплеями. Он произвел революцию в обучении диспетчеров с помощью реалистичной и точной системы, которая бросает вызов методам разработки со сложными подходами, маневрами и смоделированными пилотными сценариями, недоступными в Host.^[106]

В 2016 году в рамках программы модернизации и замены терминальной автоматизации Стандартная система автоматизации терминала (STARS) был развернут на 11 крупнейших объектах радиолокационного контроля подхода (TRACON).^[107] Эти объекты обрабатывают 80 процентов всего трафика, прибывающего и отправляющегося из аэропортов США, с использованием самых современных технологий и оборудования.^[108] FAA планирует завершить установку STARS на всех 155 гражданских TRACON в 2020 году. STARS поддерживает безопасность, одновременно повышая рентабельность на терминальных объектах в Национальной системе воздушного пространства (NAS). Он обеспечивает расширенные функции для контроллеров, такие как современный светодиодный дисплей с плоской панелью и возможность сохранять настройки рабочей станции контроллера. Он также предлагает более простую в обслуживании инфраструктуру для технических специалистов.

Хотя сами программы NextGen и не являются программами, ERAM и STARS закладывают основу для обеспечения критически важных возможностей NextGen в воздушном пространстве терминала и на маршруте.^[109]

Системы поддержки принятия решений о потоках трафика

Эти FAA Системы поддержки принятия решений (DSS) используются авиадиспетчерами для оптимизации потока трафика через NAS и являются центральными для цели FAA по операциям на основе траектории:

• Система управления транспортными потоками (TFMS)
• Управление потоками по времени (TBFM)
• Диспетчер полетных данных терминала (TFDM)

TFMS - это основная система автоматизации, используемая Командный центр системы управления воздушным движением и общенациональные подразделения управления движением для регулирования потока воздушного движения, управления пропускной способностью и планирования будущего спроса на воздушное движение.^[110] 31 инструмент TFMS обменивается информацией и поддерживает другие DSS через Общесистемное управление информацией (ПЛАВАТЬ). FAA развернуло обновление программного обеспечения TFMS на 82 объектах в 2016 году и завершило обновление оборудования на этих объектах в 2018 году. FAA продолжает разрабатывать будущие концепции для возможностей моделирования и прогнозирования TFMS.^[111]

TBFM - это система, которая позволяет подразделениям управления движением планировать и оптимизировать загрузку прибытия в крупные аэропорты. Он работает в 20 центрах на маршрутах, 28 TRACON и 45 вышках аэропорта. Его инструменты, такие как расширенный учет и встроенная возможность вылета и прибытия, помогают диспетчерам упорядочивать движение по времени, а не расстоянию. Данные о маршрутах и ​​процедурах навигации на основе характеристик помогают улучшить прогнозируемое время прибытия. TBFM расширит свои возможности измерения в воздушном пространстве терминала с помощью инструмента определения последовательности и интервала между терминалами, разработанного НАСА и предоставленного FAA в 2014 году.^[112] Его первое развертывание запланировано на 2021 год. Интегрированный инструмент возможности вылета и прибытия планируется использовать на последней из шести площадок в 2021 году.

TFDM - это решение для управления поверхностями NextGen. Система предоставляет возможности поддержки принятия решений на земле аэропорта за счет интеграции информации о полетах, наземном наблюдении и управлении движением с помощью SWIM. Инструменты TFDM состоят из электронные летные полосы, управление очередями на вылет, управление наземным транспортом и ситуационную осведомленность на поверхности. В 2016 году FAA заключило с Lockheed Martin контракт на 344 миллиона долларов на разработку и развертывание системы TFDM. FAA завершает раннее внедрение двух элементов TFDM, средства визуализации поверхности и усовершенствованных электронных полетных полос.^[113][114] TFDM будет запущен в Phoenix в 2021 году, а до 2028 года будет запущено еще 88 сайтов.^[115] Внедрение электронных полетных данных и интеграция TBFM и TFMS через SWIM позволит TFDM консолидировать некоторые ранее независимые системы.^[116]

Передовые технологии и океанические процедуры

Современные технологии и океанические процедуры (ATOP) заменяют существующие океанические системы и процедуры управления воздушным движением. Он полностью интегрирует обработку полетных и радиолокационных данных, обнаруживает конфликты между самолетами, обеспечивает связь и наблюдение по спутниковой линии передачи данных, устраняет бумажные полетные полосы и автоматизирует ручные процессы.

ATOP полностью модернизирует автоматизацию управления воздушным движением в океане и позволяет эксплуатантам летных аппаратов получить дополнительные преимущества от инвестиций в цифровую связь в кабине экипажа. FAA сокращает интенсивные ручные процессы, которые ограничивают возможности диспетчеров безопасно обрабатывать запросы авиакомпаний о более эффективных маршрутах или высотах на длинных океанских маршрутах. FAA может выполнить международные обязательства по снижению стандартов эшелонирования воздушных судов, что повысит пропускную способность и эффективность полета. ATOP используется во всех трех центрах управления движением по маршруту, которые находятся в Анкоридже, Нью-Йорке и Окленде.^[117][118]

Управление информацией

Общесистемное управление информацией

FAA традиционно обменивается важной информацией с использованием различных технологий, включая радио, телефон, Интернет и выделенные соединения. Тем не менее, агентство использовало новые технологии управления информацией для улучшения доставки информации и содержания.^[119] В 2007 году FAA учредило ПЛАВАТЬ программа для реализации набора принципов информационных технологий в Национальной системе воздушного пространства (NAS) и предоставления пользователям актуальной и общедоступной информации.^[120] SWIM облегчает выполнение требований NextGen по совместному использованию данных, выступая в качестве основы для обмена цифровыми данными. Эта платформа предлагает единую точку доступа для более чем 100 продуктов, разделенных на авиационные, полетные и транспортные данные, а также данные о погоде. Производители могут публиковать данные один раз, а утвержденные потребители могут получить доступ к необходимой информации через одно соединение, что является улучшением по сравнению с традиционным способом соединения двух систем с помощью фиксированных сетевых подключений и настраиваемых двухточечных интерфейсов данных на уровне приложений. Новый формат поддерживает сотрудничество внутри отечественного и международного авиационного сообщества.^[121]

В 2015 году программа SWIM завершила свой первый сегмент, на котором была создана общая инфраструктура и точки подключения во всех центрах управления движением на маршруте. Второй сегмент программы в 2016 году установил сервис-ориентированную архитектуру, состоящую из производителей, потребителей и реестра, а также связанные программы Национальной системы воздушного пространства (NAS), такие как система управления потоками движения, чтобы предоставить потребителям большие источники данных. Было добавлено несколько улучшений, включая улучшенную безопасность, и SWIM продолжает добавлять поставщиков и потребителей контента для управления воздушным движением NAS.

По состоянию на 2019 год 11 программ NAS и шесть внешних организаций производят данные для 80 сервисов, отправляемых через сеть SWIM. Для доступа к этим данным зарегистрировано более 400 потребителей.^[122] Ожидается, что облачная система распространения, созданная в 2019 году, поможет еще больше увеличить количество пользователей.^[123] Обновленная настройка SWIM снижает затраты, может повысить эффективность работы и открывает возможность создания новых услуг для авиационного сообщества. Обмен данными между пилотами, летным персоналом, диспетчерами и диспетчерами воздушного движения будет иметь важное значение для достижения цели NextGen в отношении операций на основе траектории.^[124]

Авиакомпании и аэропорты используют данные FAA для улучшения работы. Наиболее широкое использование данных SWIM было связано с улучшением осведомленности об условиях эксплуатации и статусе полета, особенно на поверхности аэропорта и в ситуациях, когда воздушное судно переходит от управления одного центра управления воздушным движением к другому. Наиболее динамичным использованием данных наблюдения в реальном времени за пределами FAA может быть предоставление услуг по слежению за полетами для летающих пассажиров и авиационного бизнеса. Через веб-браузеры и мобильные приложения подписчики услуг могут получить доступ к текущей информации о рейсах и статусах аэропортов и задержках.^[125]

Система авиационной мобильной связи в аэропорту

Передача информации, необходимой для проведения эффективных наземных операций аэропорта в ближайшие годы, станет возможной с помощью системы авиационной мобильной связи в аэропорту (AeroMACS). Система использует Беспроводной широкополосный технология, которая поддерживает растущую потребность в передаче данных и обмене информацией на поверхности аэропорта для фиксированных и мобильных приложений сейчас и в будущем.^[126] Помимо увеличения пропускной способности, стареющая инфраструктура связи аэропорта требует более обширного и дорогостоящего мониторинга, обслуживания, ремонта или замены. Строительство аэропорта и непредвиденные отказы оборудования также требуют временных альтернативных средств связи, и AeroMACS также может служить в качестве резервного. Система в настоящее время внедряется в рамках программы FAA по возможностям наблюдения за поверхностью в аэропортах.^[127]

Погода

Программа FAA NextGen Weather предоставляет авиационные метеорологические продукты, которые поддерживают управление воздушным движением во время погодных явлений, помогая повысить безопасность полетов, а также минимизировать задержки пассажиров. Самая большая причина задержек воздушного движения NAS - это погода, на которую с 2008 по 2013 год приходилось 69 процентов влияющих на систему задержек более 15 минут.^[128][129] Благодаря более точным и своевременным прогнозам погоды аэропорты и авиакомпании могут предотвратить до двух третей задержек и отмен рейсов, связанных с погодой.^[130]

Погодные системы NextGen состоят из погодного процессора NextGen (NWP) и общих служб поддержки - Погода (CSS-Wx), которые планируется ввести в эксплуатацию в NAS в 2023 году. Программа NWP создаст общую платформу обработки погоды для замены устаревшего FAA. системы погодных процессоров и предоставляют новые возможности. Полностью автоматизированный NWP определит угрозы безопасности вокруг аэропортов и в воздушном пространстве на крейсерской высоте. Он будет поддерживать стратегическое управление потоками движения, включая перевод метеорологической информации, необходимой для прогнозирования блокировки маршрутов и ограничений пропускной способности воздушного пространства, до восьми часов вперед. NWP будет использовать передовые алгоритмы для создания текущей и прогнозируемой информации о погоде с учетом специфики авиации с данными от FAA и Национальное управление океанических и атмосферных исследований (NOAA) радар и датчики, а также модели прогнозов NOAA. Являясь частью ЧПП, авиационный метеорологический дисплей объединяет текущий погодный и радиолокационный процессор, интегрированную терминальную метеорологическую систему и индикаторы интегрированной погодной системы коридора. Авиационный погодный дисплей обеспечивает единообразную информацию о погоде для контроллеров на маршруте и на терминале, а также включает погодные продукты NWP и NOAA.^[131]

CSS-Wx будет единственным производителем метеорологических данных, продуктов и изображений в NAS, использующего стандартное распространение данных о погоде через SWIM. Он объединит и позволит вывести из эксплуатации унаследованные системы распространения информации о погоде. Он также предлагает метеорологические продукты NWP и NOAA и другие источники погоды для интеграции в системы поддержки принятия решений о воздушном движении, повышая качество решений по управлению движением и повышая производительность диспетчеров в суровые погодные условия. Потребители информации CSS-Wx будут включать авиадиспетчеров и менеджеров, эксплуатантов коммерческой авиации и авиации общего назначения, а также летающих пассажиров.^[132]

Команда исследователей службы погоды FAA в кабине экипажа хорошо разбирается в подводных камнях, связанных с отображением погоды в авиация общего назначения кабины.^[133] Их основная цель исследования - способствовать улучшениям в том, как метеорологическая информация отображается в кабине, чтобы пилоты могли последовательно и точно интерпретировать эту информацию, понимать ее ограничения и эффективно использовать ее, чтобы избежать плохой погоды.^[134][135]

Управление несколькими взлетно-посадочными полосами и эшелонирование

Эффективность операций с несколькими взлетно-посадочными полосами (MRO), особенно с близкими расстояниями, ограничена рисками безопасности, включая столкновения и турбулентность в следе с ближайшим самолетом. Достижения MRO улучшают доступ к близкорасположенным параллельным взлетно-посадочным полосам, чтобы обеспечить больше операций вылета и прибытия во время приборные метеорологические условия, которые повышают эффективность и пропускную способность при сокращении задержек рейсов. MRO позволяет использовать одновременные заходы на посадку в условиях плохой видимости, уменьшает эшелонирование для заходов на посадку на взлетно-посадочные полосы с более жесткими требованиями к разносу и снижает влияние турбулентности в следе, которая приводит к увеличению эшелонирования.^[136][137]

Пересмотренные стандарты разделения спутного следа, известные как переклассификация спутного следа или Wake Recat, были сокращены на 14 оконечных радиолокационных станциях управления приближением и 28 аэропортах по всей территории Соединенных Штатов.^[138][139] В Индианаполисе авиакомпании экономят более 2 миллионов долларов в год на эксплуатационных расходах с Wake Recat. В Филадельфии авиакомпании экономят около 800 000 долларов в год.^[140]

На этапе 1 повторной категоризации спутного следа вместо стандарта, основанного на весе, появились новые размерные категории, более оптимально основанные на характеристиках турбулентности в следе самолета. Фаза 1.5 очищена Фаза 1 с дальнейшими сокращениями до разделения.^[141] На этапе II определены стандарты парного разделения турбулентности в спутном следе для 123 типов самолетов, на которые приходится 99 процентов глобальных операций в 32 аэропортах США. Затем службы управления воздушным движением могут реализовать настраиваемые категории турбулентности в следе, которые оптимизированы для получения максимальной выгоды для парка аэропорта.

Фазы 1 и 1.5 были реализованы в 31 аэропорту. Объединенная турбулентность в следе (CWT) направлена ​​на использование наилучшего набора стандартов разделения, полученных на основе этих фаз. FAA планирует преобразовать унаследованные стандарты из двух фаз в стандарты CWT. По завершении CWT будет действовать в 107 аэропортах.^[142]

FAA продолжает оценку процедур в аэропортах с близко расположенными взлетно-посадочными полосами.^[143] После определения того, что боковое эшелонирование взлетно-посадочных полос может быть безопасно сокращено, FAA пересмотрело стандарт эшелонирования с 4300 футов до 3600 футов для независимых заходов в августе 2013 года. Для независимых взлетно-посадочных полос воздушные суда могут заходить на посадку без необходимости выдерживать ступенчатое диагональное эшелонирование, необходимое для зависимых операций. Дальнейшие изменения близкорасположенных параллельных операций были включены в ноябрьское обновление 2015 г. Приказ FAA 7110.65, Управления воздушным движением.

Новые процедуры снижают требования к боковому эшелонированию до 3900 футов для тройных независимых заходов на посадку и до 3000 футов для двойных независимых заходов на посадку со смещением без необходимости использования радара с высокой частотой обновления или автоматического зависимого наблюдения - вещания. Для двухзависимых заходов на посадку требование к расстоянию между взлетно-посадочными полосами остается 2500 футов, но расстояние по диагонали уменьшается с 1,5 морской мили (морских миль) до 1 морской мили.

Приказ FAA 7110.308C определяет конкретные аэропорты - Бостон, Кливленд, Мемфис, Ньюарк, Филадельфия, Сиэтл, Сан-Франциско и Сент-Луис - с взлетно-посадочными полосами, расположенными на расстоянии менее 2500 футов друг от друга, что может уменьшить разнесенное расстояние между самолетами при параллельных заходах на посадку с 1,5 морских миль до 1 нм.^[144]

Средство отображения сходящейся взлетно-посадочной полосы - это инструмент автоматизации, используемый авиадиспетчерами для управления последовательностью потоков прибытия на сходящиеся или пересекающиеся взлетно-посадочные полосы.^[145] Он работает в Бостоне, Чикаго, О’Хара, Денвере, Лас-Вегасе, Мемфисе, Миннеаполис-Стрит. Пола, Ньюарка, Финикса и Филадельфии, а также увеличивает эффективную пропускную способность аэропорта при определенных условиях.^[146]

Инструмент повышения эффективности разделения под названием Automated Terminal Proximity Alert был впервые реализован в Миннеаполис-Стрит. Пол в мае 2011 года и в настоящее время работает на 14 оконечных радиолокационных пунктах управления приближением по всей стране. Он лучше информирует авиадиспетчеров о пробелах, чтобы они могли сказать пилотам, чтобы они скорректировали скорость или направили их по более короткому пути к взлетно-посадочной полосе. В течение первого года использования количество уходы снизился на 23 процента для рейсов, направляемых в Миннеаполис-Стрит. Павел. Избыточное время полета из-за ухода на второй круг сократилось на 19 процентов.^[147][148]

Улучшенные подходы и операции в условиях низкой видимости

FAA поддерживает несколько дополнительных возможностей для операторов, которым необходимо получить доступ к аэропорту, когда потолок облачности находится менее чем на 200 футов над взлетно-посадочной полосой или видимость составляет менее полумили. Они помогают достичь целей NextGen по безопасному увеличению доступа, эффективности и пропускной способности во многих аэропортах, когда ограничивающим фактором является низкая видимость.

Expanded Low Visibility Operations - это недорогая инфраструктурная программа для снижения минимальных потолков и дальность видимости на взлетно-посадочной полосе за счет сочетания наземного оборудования и навигационных процедур. Большинство улучшений ELVO является результатом приказа FAA 8400.13.^{[149] [150]}

Проекционные дисплеи (HUD) были одобрены для использования при точном заходе на посадку с целью снижения минимальной высоты принятия решения о посадке. Использование квалифицированного HUD при полете в подходящую Инструментальная система посадки средство уменьшит необходимую видимость на ВПП для захода на посадку.

FAA разрешает использование улучшенная система обзора полета (EFVS) вместо естественного зрения для выполнения процедуры посадки по приборам в условиях плохой видимости.^[151][152] EFVS использует сенсорные технологии, чтобы предоставить пилоту четкое виртуальное изображение в реальном времени для обзора вне самолета, независимо от облачности и условий видимости. Пилоты могут определить необходимые визуальные ориентиры, без которых было бы невозможно. Он обеспечивает доступ, в котором в противном случае было бы отказано из-за низкой видимости. А система наведения синтетического зрения сочетает технологию отображения информации о полете с высокоточными мониторами контроля местоположения, чтобы обеспечить непрерывное и правильное отображение внешней обстановки и взлетно-посадочной полосы. Это может помочь пилоту перейти к ориентирам с естественным зрением. Также реализуется проект, позволяющий осуществлять руление в аэропортах в условиях плохой видимости.

Еще один проект NextGen - система приземления с наземной системой расширения (GBAS). Он использует GPS для поддержки всех категорий точного захода на посадку. Ньюарк и Хьюстон используют нефедеральные системы GBAS, утвержденные для работы на высоте до 200 футов над взлетно-посадочной полосой.^[153]

После сокращения требований к минимальной дальности видимости на взлетно-посадочной полосе оценка FAA показала, что доступ в аэропорт в условиях плохой видимости улучшился двумя способами: почти на 6 процентов меньше периодов времени без доступа и на 17 процентов больше рейсов могло приземлиться.^[154]

Первоначальные индивидуальные прибытия доступны для некоторых самолетов, выполняющих рейсы в Сан-Франциско, Лос-Анджелес и Майами. Эти прибытия являются запланированными фиксированными маршрутами для самолетов, приближающихся к этим аэропортам из океанического воздушного пространства, которые передаются через канал передачи данных от диспетчера воздушного движения. Они ограничивают векторизацию и сводят к минимуму время, затрачиваемое самолетом на поддержание горизонтального полета во время снижения, что снижает расход топлива, выбросы выхлопных газов и время полета. Они отличаются от оптимизированных профилей спусков в системе навигации, основанной на характеристиках, поскольку они адаптированы к характеристикам ограниченного числа типов самолетов, оснащенных Будущая аэронавигационная система.^{[155][156][157]}

Картография аэропорта

Управление аэропортов FAA Система географической информации (GIS) программа предоставляет данные для управления аэронавигационной информацией и внедрения NextGen.^[158] ГИС определяет географическое положение и характеристики природных или построенных объектов или границ на поверхности земли. Данные аэропорта используются для разработки и проведения более точного анализа препятствий. Уведомления для летчиков и функциональность движущейся карты аэропорта в кабине экипажа, а также процедуры навигации, основанной на характеристиках, включая Система увеличения площади /Характеристики курсового радиомаяка с вертикальным наведением подходы.^[159]

Энергия и окружающая среда

Экологическое видение FAA заключается в разработке и эксплуатации системы, которая защищает окружающую среду, обеспечивая при этом устойчивый рост авиации. Управление исследований и разработок в области окружающей среды и энергетики FAA работает над сокращением загрязнения воздуха и воды, выбросов углекислого газа, которые могут повлиять на климат, и шума, который может беспокоить жителей около аэропортов. Планер и авиационный двигатель технологии, альтернативные виды топлива, модернизация управления воздушным движением и эксплуатационные улучшения, улучшение научных знаний и интегрированное моделирование, а также политика, экологические стандарты и рыночные меры будут способствовать достижению почти всех этих целей. Шум и эмиссия будут основными экологическими проблемами для пропускной способности и гибкости Национальной системы воздушного пространства, если они не будут эффективно регулироваться и уменьшаться.^[160]

Исследование FAA, проведенное в 2015 году, показало, что с 1975 года количество людей, летающих в Соединенных Штатах, увеличилось с примерно 200 миллионов до примерно 800 миллионов, однако количество людей, подвергающихся значительному авиационному шуму, снизилось с 7 миллионов до почти 340000 человек. .^[161] Даже несмотря на это снижение, беспокойство общественности по поводу авиационного шума растет. FAA стремится свести к минимуму воздействие шума на жилые районы без ущерба для безопасности. Цель агентства состояла в том, чтобы к 2018 году уменьшить количество людей вокруг аэропортов, подвергающихся воздействию среднего уровня шума от самолетов в дневное и ночное время в 65 децибел, до менее 300000.^[162] Один из способов, которым агентство планировало добиться этого, - принять новый стандарт шума для некоторых недавно сертифицированных дозвуковых реактивных самолетов и больших самолетов категории дозвуковых транспортных средств.^[163][164]

В 2016 году было завершено крупнейшее в своем роде исследование воздействия авиационного шума и его воздействия на сообщества вокруг аэропортов.^[165] FAA будет использовать эти результаты и другие текущие исследования для переоценки критериев для определения значимости в рамках Закон о национальной экологической политике и федеральные правила землепользования. Кроме того, FAA исследовало другие области воздействия, такие как нарушение сна, здоровье сердечно-сосудистой системы и обучение детей.^[166] FAA также изучает потенциальное шумовое воздействие новых участников, таких как беспилотные авиационные системы, гражданские сверхзвуковые самолеты и коммерческие космические аппараты.^[167]

Программа непрерывного снижения энергии, выбросов и шума (CLEEN) - это государственно-частное партнерство в рамках NextGen с целью ускорения разработки и коммерческого внедрения более эффективных технологий и экологически безопасных альтернативных видов топлива.^[168] Первое пятилетнее соглашение с производителями по производству реактивных двигателей, крыла и аэродинамических технологий; системы автоматизации и управления полетом; топливо; и материалы с 2010 по 2015 годы. Одним из результатов этих усилий является General Electric's Двойная кольцевая камера сгорания Swirler II с предварительным смешиванием, которая снижает выбросы оксидов азота более чем на 60 процентов по сравнению с Международная организация гражданской авиации (ИКАО) оксид азота стандарт принят в 2004 году. Второе пятилетнее соглашение, заключенное в 2015 году, направлено на снижение совокупного уровня шума, сокращение расхода топлива, сокращение выбросов оксидов азота и ускорение коммерциализации альтернативных видов топлива для реактивных двигателей.^[169]

С 2009 г. ATSM International утверждены пять способов производства альтернативного реактивного топлива, не требующего модификации самолетов или двигателей, и еще больше разрабатываются, тестируются и оцениваются.^{[170] [171]}Усилия FAA помогли United Airlines использовать альтернативное топливо для реактивных двигателей, изготовленное из гидрообработанных сложных эфиров и жирных кислот, для своей повседневной работы в Лос-Анджелесе, начиная с 2016 года.^[172]

Около 167000 самолетов авиации общего назначения используют этилированные авиационный бензин, единственное оставшееся транспортное топливо в Соединенных Штатах, которое содержит вести. Для пилотов авиации общего назначения, управляющих самолетами с поршневыми двигателями, FAA и Piston Aviation Fuels Initiative исследуют приемлемую альтернативу неэтилированному топливу.^[173][174]

FAA использует Aviation Environment Design Tool для оценки воздействия федеральных действий на окружающую среду в аэропортах, а также на воздушное движение, воздушное пространство и авиационные процедуры, а также вместе с другими федеральными агентствами и Транспорт Канады, финансирует Центр устойчивости авиации, который вносит свой вклад в разработку международных стандартов авиационной эмиссии и шума. В 2016 году Соединенные Штаты и 22 страны достигли соглашения о первом в мире стандарте углекислого газа для самолетов, чтобы стимулировать внедрение более экономичных технологий в конструкции самолетов.^[175] В 2020 году Совет ИКАО принял новую экологическую меру по выбросам нелетучих твердых частиц.^[176] Он заменяет «дымовое число» 1970-х годов - цифру, описывающую видимость выбросов - гораздо более точным измерением частиц в выбросах.

Безопасность

Программа безопасности FAA руководствуется Система управления безопасностью - общегосударственный подход, который направляет управление инициативами NextGen. Преимущества возможностей NextGen должны обеспечивать безопасность полетов в Национальной системе воздушного пространства (NAS), а у FAA есть много процессов, обеспечивающих безопасность полетов.^[177][178]

Взаимосвязанный характер NextGen создает сложные проблемы безопасности, которые требуют комплексного подхода к безопасности. управление рисками. Интегрированное управление рисками безопасности исследует риски безопасности, исходящие от корпоративной структуры NAS, для выявления потенциальных пробелов в безопасности, присущих возможностям NextGen. Он выявляет проблемы с безопасностью, оценивая риски в рамках организационных, системных и программных границ, и полагается на сотрудничество всего FAA для сбора наиболее актуальной информации о безопасности полетов для помощи в принятии решений.

Когда-то авиационные сторожевые псы измеряли безопасность по количеству аварий.Несчастные случаи в коммерческой авиации в конечном итоге стали настолько редкими, что Федеральное управление гражданской авиации (FAA) начало определять потенциальных предшественников аварий. Потеря безопасного запаса эшелонирования между самолетами стала мерой риска, которую FAA отслеживало и сообщало. Близость - верный индикатор, но это неполная картина, которая не дает представления о причинных факторах несчастных случаев. System Safety Management - это портфель инициатив NextGen по разработке и внедрению политик, процессов и аналитических инструментов, которые FAA и промышленность будут использовать для обеспечения безопасности NAS. Цель состоит в том, чтобы быть уверенным, что изменения, внесенные в возможности NextGen, сохранят или повысят безопасность, обеспечивая при этом преимущества емкости и эффективности для пользователей NAS.

Усовершенствованные процессы анализа рисков и новые интеллектуальные инструменты безопасности помогают аналитикам безопасности выходить за рамки изучения прошлых данных о происшествиях, а также обнаруживать риски и реализовывать стратегии смягчения последствий для предотвращения несчастных случаев. Ресурсы FAA, такие как инструмент идентификации опасностей, управления рисками и отслеживания; Программа анализа и обмена информацией о безопасности полетов;^[179][180] и инструмент «Возможности исследования аномалий на поверхности аэропорта» обеспечивают платформу для улучшения инфраструктуры измерения характеристик безопасности полетов. Они являются частью проекта преобразования системы управления безопасностью, который позволит провести анализ безопасности, чтобы определить, как эксплуатационные улучшения в масштабах NAS повлияют на безопасность, и оценить потенциальные меры по снижению рисков для безопасности.^[181]

Группа безопасности коммерческой авиации (CAST), в состав которой входят авиаперевозчики, производители, регулирующие органы отраслевых ассоциаций, профсоюзы и авиадиспетчеры, помогла снизить риск летального исхода для коммерческой авиации в США на 83 процента с 1998 по 2007 год. Благодаря этим новым инициативам, последняя цель группы - снизить к 2025 году риск коммерческой смертности в США еще на 50 процентов по сравнению с уровнем 2010 года. План CAST включает 96 усовершенствований, направленных на повышение безопасности при выполнении самых разных операций.^[182][183]

Сотрудничество с заинтересованными сторонами

Модернизация NextGen - это командная работа, в которой задействованы сотрудники FAA и промышленность, межведомственные и международные партнерства. FAA продолжает укреплять отношения со своими сотрудниками и партнерами из профсоюзов, чтобы каждый обладал навыками, необходимыми для управления будущей Национальной системой воздушного пространства (NAS).^[184][185] Обучение будет развиваться, чтобы убедиться, что персонал NAS понимает - и берет на себя ответственность - меняющиеся рабочие концепции и их влияние на то, как предоставляются услуги. Периодическое обучение управлению воздушным движением необходимо будет превратить с упора на управление автоматизацией на такое, которое гарантирует, что все участники NAS понимают меняющиеся эксплуатационные концепции и их влияние на то, как предоставляются услуги. Этот процесс требует участия и ответственности всего авиационного персонала, включая пилотов, диспетчеров, инспекторов, регулирующих органов, специалистов по безопасности полетов, инженеров, техников и руководителей программ. FAA сосредоточено на обеспечении того, чтобы его рабочая сила имела лидерские, технические и функциональные навыки для безопасного и продуктивного перехода и управления потребностями будущего NAS. Эта трансформация включает развитие лидерства, выявление и развитие навыков, а также привлечение талантов.^[186][187]

Через Консультативный комитет NextGen (NAC) FAA и отрасль сотрудничали, чтобы определить и предоставить возможности, которые наиболее важны для клиентов.^[188] FAA сформировало NAC в 2010 году для работы с заинтересованными сторонами в отрасли, определения приоритетов и получения выгод. Под руководством руководителей авиакомпаний и других представителей авиационного сообщества с глубоким пониманием общих проблем и возможностей NAC ведет свою деятельность публично, чтобы обсуждения и выводы были прозрачными.

В 2014 году НАК разработал совместный трехлетний план внедрения новых возможностей с краткосрочными выгодами для аэропортов по всей стране. Процесс разработки и мониторинга этого плана позволил всем сторонам лучше понять решения по планированию и укрепил доверие и сотрудничество между всеми сторонами. В этом совместном плане, представленном Конгрессу в октябре 2014 года и ежегодно обновляемом с тех пор, намечены основные этапы для получения выгод в период от одного до трех лет. Возможности высокой готовности включают усовершенствования в навигации, основанной на характеристиках, передаче данных, наземных операциях и улучшенном использовании нескольких взлетно-посадочных полос, и к концу 2017 финансового года FAA выполнило 157 обязательств в этих областях.^{[189][190][191][192]} Пятое направление - Северо-восточный коридор - было создано в 2017 году для улучшения работы в загруженном воздушном пространстве между Вашингтоном, округ Колумбия, и Бостоном. Обязательства по всем основным направлениям изложены в плане совместной реализации на 2019-2021 годы.^[193] С января 2019 года по март 2020 года FAA выполнило 87 из 88 обязательств.^[194]

В мае 2014 года FAA учредило Межведомственный отдел планирования (IPO) для координации действий федерального правительства. IPO ведет межведомственное и международное сотрудничество для решения сложных проблем, критически важных для NextGen. Его сотрудники используют опыт заинтересованных сторон для выявления, исследования, координации и определения приоритетов совместных действий, а также для объединения соответствующих ресурсов для продвижения NextGen. FAA работает с Департамент транспорта, Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства, Министерство обороны, Департамент внутренней безопасности, и Министерство торговли.^{[195][196][197]} Кибербезопасность авиации, беспилотные авиационные системы и погода NextGen - вот некоторые из приоритетных областей.

Взаимодействие с международным авиационным сообществом посредством партнерства и согласования нормативных требований является основой глобальной лидерской инициативы FAA.^[198] Международный офис NextGen, подразделение IPO, специализируется на координации и обмене информацией с глобальными партнерами.^[199][200] Его конечная цель - обеспечить бесперебойную интероперабельность и гармонизацию, а также предоставить механизм, который сделает системы управления воздушным движением более безопасными и эффективными для поставщиков аэронавигационного обслуживания и пользователей воздушного пространства. FAA имеет международные соглашения с Европейский Союз, Япония, и Сингапур для совместных исследований и разработок будущих систем воздушного движения. Международный офис NextGen также участвует в Агентство развития торговли США и Министерством торговли о своих соглашениях с Китай, Бразилия, и Индонезия.

Вызовы

Хотя программы NextGen продемонстрировали улучшения, некоторые текущие и потенциальные проблемы будут влиять на реализацию. Во многих случаях базовые системы устанавливаются как на самолетах, так и на земле. Совместимость воздушных и наземных систем, наряду с необходимостью синхронизации оборудования и других инвестиций отрасли с программами FAA, до сих пор является основной проблемой. Необходимо разработать стандарты, правила и процедуры. При планировании выполнения программы необходимо учитывать стоимость, график и технические характеристики. Участие заинтересованных сторон в таких областях, как оснащение и использование новых возможностей, должно быть постоянным, и все участники - промышленность, федеральные агентства, правительственные партнеры и Конгресс - должны идти тем же путем.^[201]

Финансирование

Промышленность и FAA должны инвестировать, чтобы добиться прогресса, а FAA нуждается в адекватном и стабильном финансировании. Прекращение работы государственных органов, увольнения, арест и отсутствие долгосрочной повторной авторизации затрудняют планирование и выполнение работ по модернизации.^[202][203] Постоянный подход к процессу ежегодных ассигнований вредит долгосрочному планированию. Большое, сложное федеральное правительственное агентство и непредсказуемый процесс ассигнований в лучшем случае принесут только спорадические и постепенные изменения.^[204] FAA выполняет или опережает график некоторых из наиболее важных программ, в том числе передачи данных, общесистемного управления информацией и наземной части автоматического зависимого наблюдения - трансляции, но для того, чтобы не отставать от графика, будущие бюджеты NextGen нуждаются в поддержке в процессе выделения средств. .^[205]

Общие оценки затрат NextGen не увеличились заметно с 2004 финансового года. По оценке FAA на 2016 год, сметные расходы агентства до 2030 года прогнозировались на уровне 20,6 миллиарда долларов - на 2,6 миллиарда долларов больше, чем оно прогнозировало в 2012 году, и в пределах Объединенный офис планирования и развития Оценка 2007 года в 15–22 млрд долларов.^[206]

При использовании стандартных категорий бюджета прогнозируемые затраты включают: капитальные затраты из бюджета агентства на помещения и оборудование в размере 16 миллиардов долларов, исследования и другие расходы по статье бюджета агентства на исследования и разработки в размере 1,5 миллиарда долларов и операционные расходы в размере 3,1 миллиарда долларов. Из общей суммы 5,8 млрд долларов уже инвестировано по состоянию на 2014 год. Предполагается, что инвестиции с 2015 по 2030 год составят 14,8 млрд долларов. Общая смета затрат на оснащение коммерческих самолетов с 2015 по 2030 год составляет 4,9 миллиарда долларов, что на 500 миллионов долларов меньше, как указано в Бизнес-модели NextGen на 2014 год. Смета расходов на оснащение самолетов авиации общего назначения - реактивных, турбовинтовых и поршневых двигателей - до 2030 года останется неизменной и составит 8,9 млрд долларов.^[207]

Чтобы управлять NextGen с краткосрочными горизонтами финансирования, FAA внедряло улучшения меньшими шагами с большим количеством программных сегментов, чтобы обеспечить доступность. В Генеральный инспектор транспорта выражает озабоченность по поводу практики FAA по разделению своих программ на несколько сегментов и финансированию каждого сегмента в течение определенного периода времени или количества контрольных точек, поскольку это может скрыть окончательные затраты.^[208]

Экипировка

Чтобы стимулировать оснащение, FAA использует комбинацию правил там, где это необходимо, например, с автоматическим зависимым наблюдением - широковещание (ADS-B), и стимулов, где это выгодно, например, с передачей данных (Data Comm), для достижения уровней оснащения, которые поддерживают экономическое обоснование приобретаемой системы.

В июле 2017 года менее 26000 самолетов авиации общего назначения были оснащены ADS-B, но до 1 января 2020 года его необходимо было установить до 160000, чтобы летать в определенном воздушном пространстве.^[209] По данным FAA за июль 2017 года, 1229 из почти 7000 коммерческих самолетов и 25662 из 160000 самолетов гражданской авиации приобрели и установили авионику ADS-B.^{[210][211][212]} По состоянию на 1 августа 2020 года более 130000 самолетов США были должным образом оборудованы для ADS-B.^[213] Благодаря стимулу FAA и инвестициям в отрасль программа Data Comm превысила поставленную цель - к 2019 году было оборудовано 1900 самолетов внутренних авиалиний. По состоянию на октябрь 2019 года было оборудовано около 7800 самолетов.

Чтобы в полной мере воспользоваться преимуществами операций, основанных на траектории, пользователи должны оснастить их необходимой авионикой, включая навигацию на основе характеристик, обмен данными и ADS-B In, и промышленность согласна с ценностью оснащения, несмотря на трудности.^[214] FAA и Консультативный комитет NextGen объединились для создания минимального списка возможностей, который охватывает связь, навигацию, наблюдение и отказоустойчивость. Список служит руководством для рекомендуемых минимальных возможностей самолета и соответствующего оборудования, необходимого для получения максимальной выгоды от инвестиций и эксплуатационных улучшений NextGen.^[215]

Подготовка

Внедрение операций на основе траектории потребует культурных изменений среди авиадиспетчеров и представителей отрасли. Для авиадиспетчеров, пилотов, диспетчеров движения и диспетчеров потребуется обучение и другие изменения человеческого фактора.^[216] Промышленности необходимо будет тесно сотрудничать с FAA, поскольку агентство переходит на эту новую модель. Чтобы максимизировать пропускную способность, авиакомпании и другие стороны должны согласиться с тем, что пропускная способность и предсказуемость являются основными показателями, которые FAA будет использовать для оценки эффективности системы. Это может отличаться или даже в некоторых случаях противоречить традиционным показателям эффективности полета, используемым авиакомпаниями, включая сокращение задержек, сокращение путевых миль и снижение расхода топлива.^[217]

Оперативная интеграция

Оперативная интеграция всех возможностей "воздух-земля" необходима для достижения всех преимуществ NextGen. Из-за интегрированного характера NextGen многие из его компонентных систем взаимно зависят от одной или нескольких других систем. FAA внедряет системы через сегменты, которые, по мнению сообщества заинтересованных сторон, являются полезными и которые уравновешивают затраты и выгоды. FAA осуществит первоначальное внедрение всех основных запланированных систем к 2025 году, но не выполнит полную интеграцию, необходимую для обеспечения всех ожидаемых преимуществ NextGen.^[218][219]

Новые участники

Спрос на доступ в воздушное пространство для беспилотных авиационных систем (БАС) и коммерческих космических аппаратов постоянно растет, и FAA должно учитывать меняющиеся потребности.^[220] FAA ищет способы безопасной и эффективной интеграции этих новых участников в Национальную систему воздушного пространства (NAS) с минимальным влиянием на других пользователей NAS. Это включает определение необходимой поддержки автоматизации, а также возможностей наблюдения, связи и навигации, которые учитывают уникальные рабочие характеристики БПЛА, а также космических аппаратов для запуска и возврата в атмосферу. Ожидается, что многие технологии NextGen будут способствовать этой интеграции.^[221]

Воздействие на окружающую среду

Сообщества вокруг аэропортов обеспокоены обострением экологических проблем, особенно шума. Nextgen создал «железнодорожный» или концентрированный маршрут полетов в городах Соединенных Штатов. Новые дорожки часто сокращают количество людей, подвергающихся воздействию шума, но те, кто сталкивается с шумом, воспринимают его гораздо более стабильно. ^{[222] [223]} Конгресс создал коалицию для изучения вопросов шума.^[224] А Счетная палата правительства Отчет о воздействии на окружающую среду в аэропортах показал, что изменения в траекториях полета, которые будут сопровождать усилия NextGen, повлияют на некоторые сообщества, которые ранее не были затронуты или минимально затронуты авиационным шумом, и подвергнут их повышенному уровню шума.^[225] Эти уровни могут вызвать необходимость в экологической экспертизе, а также вызвать озабоченность сообщества. В отчете было обнаружено, что устранение воздействий на окружающую среду может задержать внедрение операционных изменений, и указано, что систематический подход к устранению этих воздействий и связанных с этим проблем сообщества может помочь сократить такие задержки.

Посредством своей экологической и энергетической стратегии FAA развивает новые авиационные технологии, устраняя препятствия на пути к экологически безопасным альтернативным видам топлива для реактивных двигателей, разрабатывает новые эксплуатационные процедуры, расширяет аналитические возможности и внедряет политики, стандарты и меры по снижению шума и выбросов, а также повышению энергоэффективности. эффективность.

Что касается шума, FAA вновь сосредоточило внимание на предоставлении информации сообществу и привлечении пользователей авиации и граждан к участию при разработке процедур. Это помогает FAA гарантировать, что предлагаемые корректировки воздушного пространства и маршрутов учитывают безопасность и эффективность авиационной системы, а также влияние на население.^[226][227]

При разработке и внедрении процедур Федеральное управление гражданской авиации (FAA) традиционно следовало процессу национального закона об охране окружающей среды. Однако в последние годы необходимо более активное участие сообщества, особенно когда траектории полета меняются из-за реализации навигации, основанной на характеристиках. FAA активизировало свои усилия по привлечению общественности, чтобы информировать население о том, как агентство разрабатывает процедуры и измеряет уровень шума, и прислушиваться к мнению жителей. FAA тесно сотрудничает с аэропортами, авиакомпаниями и представителями общественности, чтобы определить, как агентство может наилучшим образом сбалансировать стремление FAA к более безопасным и эффективным маршрутам полета с потребностями близлежащих сообществ.^[228][229] Этот новый подход к участию сообщества не гарантирует результатов, которые устраивают всех. Однако решения, в которых учитывается вклад сообщества, с большей вероятностью будут отражать коллективный общественный интерес, получить более широкое признание сообщества и столкнуться с меньшим количеством проблем с реализацией и после реализации.^[230]

Информационная безопасность

Когда агентство переходит на NextGen, FAA сталкивается с информационная безопасность проблемы, по крайней мере, в трех областях: защита информационных систем управления воздушным движением, защита бортового радиоэлектронного оборудования, которое управляет и направляет воздушные суда, а также разъяснение ролей и обязанностей в области кибербезопасности между несколькими офисами FAA.^[231] Управление межведомственного планирования (IPO) FAA входит в состав Межучрежденческой основной кибербезопасной группы (ICCT), возглавляемой совместно FAA, Министерством обороны и Министерством внутренней безопасности для содействия сотрудничеству и лидерству федерального правительства в области кибербезопасности авиации. Он применяет опыт, технологии и инструменты партнерских агентств в области кибербезопасности для общей выгоды, а также выявляет и оценивает уязвимости кибербезопасности в авиации и способы их устранения. IPO также учредило две подгруппы ICCT - Cyber ​​Exercises и Cyber ​​R&D - для обеспечения максимальной пользы межведомственных учений и исследований по кибербезопасности.^[232] Учения Cyber ​​Guard подчеркивают недостатки руководств и политик кибербезопасности. Для устранения этих недостатков ICCT и IPO совместно с Министерством обороны организовали исследование кибер-руководств, политики, нормативных актов, органов власти и прочего.^[233]

Пандемия

FAA предприняло шаги для защиты своих сотрудников и ограничения воздействия нового коронавируса, вызывающего COVID-19, в том числе использование максимальной удаленной работы. Поскольку внедрение невозможно полностью удаленно, пандемия замедлила продвижение NextGen.^[234]

Критика

Прогресс

В мае 2017 года генеральный инспектор Министерства транспорта США Кэлвин Сковел сообщил Конгрессу, что, хотя NextGen добилась прогресса, до полного внедрения всех возможностей и реализации преимуществ остаются годы.^{[235][236][237]} Из 156 этапов, о которых FAA сообщило как завершенные до марта 2017 года, большинство было связано с внедрением переклассификации спутника и передачи данных (Data Comm) на вышках аэропорта. Остается проделать значительную работу по внедрению новых процедур навигации, основанной на характеристиках (PBN), для определения эффективности воздушного пространства и увеличения скорости прибытия, разработки наземных технологий для увеличения пропускной способности на загруженных взлетно-посадочных полосах и рулежных дорожках и установки Data Comm в воздушном пространстве на большой высоте.^[238][239]

Чтобы продолжить продвижение к основным этапам программы, FAA необходимо будет разрешить ключевые области риска, которые будут существенно влиять на выполнение, возможности и преимущества приоритетов модернизации. Признавая эти риски в своих приоритетных областях, FAA скорректировало свои планы и разработало трехлетний скользящий план реализации, который будет обновляться в начале каждого финансового года, чтобы сосредоточиться на возможностях высокой эффективности и высокой готовности. FAA и промышленность также договорились о способах улучшения взаимодействия по этим вопросам.^[240]

Общение

Другая проблема заключается в том, что бизнес-модель FAA не сообщает Конгрессу, заинтересованным сторонам авиации или путешественникам о диапазоне неопределенностей или сложных факторов, связанных с внедрением NextGen, что ограничивает способность агентства устанавливать реалистичные ожидания в отношении преимуществ NextGen. FAA продолжает работать с отраслью для оценки потенциальных выгод от технологий NextGen и шагов, необходимых для их реализации.^[241]

В отчете Национального исследовательского совета за 2015 год «Обзор системы воздушного транспорта следующего поколения» было обнаружено, что усилия направлены на модернизацию устаревшего оборудования и систем - отход от первоначального видения, которое не ясно для всех заинтересованных сторон.^[242]

Спектакль

В отчете Лу Э. Диксона, главного помощника генерального инспектора по аудиту и оценке, основные приобретения FAA с момента создания Организация воздушного движения продолжают испытывать проблемы с производительностью. Стоимость шести программ увеличилась на 692 миллиона долларов, а сроки задержки составили в среднем 25 месяцев. Внедрение этого подхода FAA привело к появлению нечетких и непоследовательных отчетов об общих расходах, графиках и выгодах программы. Несмотря на реформы, несколько основных и системных проблем, включая чрезмерно амбициозные планы, изменение требований, проблемы разработки программного обеспечения, неэффективное управление контрактами и программами, а также ненадежные оценки затрат и графика, влияют на способность FAA внедрять новые технологии и возможности, которые имеют решающее значение для перехода на NextGen .^[243][244]

Во время встречи с руководителями авиаперевозчиков вскоре после вступления в должность Президент Дональд Трамп утверждал, что Администрация Обамы потратил более 7 миллиардов долларов на модернизацию системы и «полностью провалился». Тем не менее, администратор FAA Майкл Уэрта сказал в своем выступлении, что NextGen уже предоставил льготы на 2,7 миллиарда долларов и планирует предоставить еще более 157 миллиардов долларов к 2030 году. Уэрта также признал, что требования государственных закупок замедлили развертывание NextGen.^{[245][246][247]}

Архитектура системы

Тем не менее, модернизация имеет решающее значение и требует постоянной поддержки. В отчете Национального исследовательского совета за 2015 год «Обзор системы воздушного транспорта следующего поколения» объясняется, что NextGen нужна явная системная архитектура - в дополнение к существующей корпоративной архитектуре - для руководства ее развитием, управления рисками и адаптации к изменениям. Чтобы создать эту архитектуру, FAA должно создать архитектурное сообщество, а также усилить свою рабочую силу в нескольких технических областях. В докладе также исследуется включение кибербезопасности, беспилотных авиационных систем и человеческого фактора в архитектуру NextGen. Наконец, в отчете рассматриваются ожидаемые затраты и выгоды NextGen, отмечая, что авиакомпании не заинтересованы тратить деньги на NextGen, потому что они получают мало прямых выгод и сталкиваются с неопределенностью в расписании.^[248]

Шум

Более точная PBN может снизить расход топлива, выбросы и шумовое воздействие для большинства сообществ, но концентрация траекторий полета также может увеличить шумовое воздействие на людей, которые живут непосредственно под этими траекториями полета.^{[249][250][251][252][253]} Особенностью программы NextGen являются путевые точки на основе GPS, которые позволяют объединять траектории полета самолетов. В результате этого изменения во многих населенных пунктах наблюдается рост воздушного движения над ранее спокойными районами. Жалобы выросли из-за увеличения трафика, и несколько муниципалитетов уже подали иски, и многие другие рассматривают такой шаг. Пострадали многие столичные аэропорты, такие как Балтимор, Бостон, Шарлотта, Лос-Анджелес, Феникс, Сан-Диего и Вашингтон, округ Колумбия.^{[254][255][256][257][258][259][260][261]} Изменения в навигации разозлили жителей, живущих с повышенным уровнем шума, и они сопротивляются Федеральному управлению гражданской авиации.^{[262] [263][264][265]} Некоторые члены сообщества считают, что усилия по снижению шума над домами следовало спрогнозировать до того, как изменения навигации NextGen вступили в силу, и что эти решения были полной неудачей со стороны FAA и его администратора. Майкл Уэрта.^[266]

Комитет, которому было поручено рекомендовать способы снижения шума самолетов в Калифорнии, проголосовал за новую траекторию полета, аналогичную той, которая существовала до изменения FAA в марте 2015 года. Это улучшит, а не устранит модификации NextGen.^[267] Некоторые схемы полетов не были изменены в районе Вашингтона, округ Колумбия, после того, как FAA получило отзывы сообщества, хотя изменения, внесенные NextGen, по-прежнему считались проблемой и не повлияли на количество шума в этом районе.^[268]

Приватизация

Письмо сотрудников Комитет Палаты представителей США по транспорту и инфраструктуре Членам того же комитета, посланным перед встречей для обсуждения приватизации управления воздушным движением, было отмечено 35-летнее наследие неудавшейся модернизации управления воздушным движением, включая NextGen. В письме говорилось, что FAA первоначально описало NextGen как фундаментальную трансформацию управления воздушным движением. Однако в 2015 г. Национальный исследовательский совет отметил, что NextGen в том виде, в каком он выполняется в настоящее время, не был в значительной степени трансформационным и что это набор программ для реализации набора дополнительных изменений в Национальной системе воздушного пространства (NAS).^[269][270]

Критика NextGen привела к возобновлению усилий по реформированию управления воздушным движением при поддержке администрации Трампа, в результате чего эта функция будет передана от правительства некоммерческой, независимой организации, управляемой профессиональным советом директоров.^[271] Это попытка ускорить модернизацию NAS и поддерживается Авиакомпании для Америки, отраслевая торговая организация для ведущих авиакомпаний США. Однако авиационное сообщество общего назначения сопротивляется этому, поскольку это может увеличить их эксплуатационные расходы.^[272][273]

использованная литература

Эта статья включаетматериалы общественного достояния от Федеральная авиационная администрация документ: "Информационный бюллетень".

внешние ссылки

• Офис FAA компании NextGen
• Анимированная раскадровка FAA NAS
• Участие сообщества FAA
• Видео FAA NextGen