Самостоятельное разделение - Self-separation

Самолет самоотделение это способность самолет поддержание приемлемо безопасного разделение с другого самолета без следования инструкциям или указанию агента судьи для этой цели, например управления воздушным движением. В простейших формах его можно описать понятием видеть и избегать,^[1] в случае самолета, пилотируемого человеком, или смысл и избегать,^[2] в случае летательных аппаратов, пилотируемых не человеком (например, БПЛА ). Однако из-за нескольких факторов, таких как погода, правила полетов по приборам и сложности воздушного движения, возможность самоэшелонирования включает в себя другие элементы и аспекты, такие как правила полета,^[3] коммуникационные технологии и протоколы, управление воздушным движением и другие.

Контекст и историческая справка

Пилоты современных самолетов не могут полагаться только на визуальные способности и навыки пилотирования для поддержания приемлемой безопасности. разделение с других самолетов, поэтому значительная часть современных полетов выполняется правила полетов по приборам с ответственностью за разделение принадлежащий управления воздушным движением (УВД). Однако по мере роста объема авиаперевозок в конце 20-го и начале 21-го века^[4][5][6][7] напрягает УВД Исследователи авиации и воздушного транспорта пытаются предложить эксплуатационные и технологические усовершенствования, чтобы справиться с этой нагрузкой, одним из которых является самоотделение.

Самостоятельное разделение стало рассматриваться как потенциально осуществимая операционная концепция в рамках Свободный полет инициатива.^[8] Его ключевым технологическим фактором является автоматическое зависимое наблюдение-вещание (ADS-B), при котором воздушные суда спонтанно передают периодические отчеты о местоположении и состоянии, включая информацию об абсолютном горизонтальном положении, которая не используется в качестве источника информации для ранее существовавших Система предотвращения дорожных столкновений (TCAS). Что касается текущих реализаций TCAS,^[9] который предназначен только для предотвращения столкновений, самоотделение требует скачка в логике обработки, прогнозирования времени и изменения процедуры. Его осуществимость зависит от уверенности в автоматизации и его сосуществования с ролью человека в кабине. Некоторые исследования были проведены для оценки этой взаимосвязи,^[10][11] и результаты показывают, что концепция вполне приемлема с экспериментальной точки зрения без чрезмерной рабочей нагрузки.

Согласованный, но менее радикальный и более реализуемый подход был позже предложен и назван распределенным управлением воздушно-наземным движением (DAG-TM).^[12] сохраняя значительную роль УВД, но предоставляя больше свободы в полетном воздушном пространстве.^[13] Кроме того, другие соответствующие аспекты в более широком контексте были изучены в проекте Mediterranean Free Flight.^[14][15](MFF), из которых в качестве одного из основных выводов следует, что самоотделение будет в целом выгодным, но оно должно быть ограничено низкими или средними плотностями. воздушное пространство.^[16]

С самого начала ассоциации между самоотделением и ADS-B, это также было связано с другой технической концепцией под названием Система помощи при эшелонировании с воздуха.^[17](ASAS), который, вкратце, выполняет основную логику Саморазделения и других связанных приложений. Благодаря этой ассоциации концепция самоотделения самолета в полном технологическом и эксплуатационном контексте более четко отличается от уже цитированных. видеть и избегать и смысл и избегать Базовые концепты. ASAS было предположением в проекте MFF, а также в последующих исследованиях, таких как серия Consiglio et al.,^{[18][19][20][21]} который углубился в человеческий фактор аспекты и заложить основы для разделения стратегических и тактических процессов управления конфликтами при самостоятельном разделении.

Другие проекты внесли дополнительный вклад, например, усовершенствованные технологии и алгоритмы безопасного разделения.^[22](ASSTAR), которая выполнила анализ производительности, безопасности и рентабельности приложений ASAS, включая ограниченную версию самоотделения, что привело к положительным результатам. Основываясь на вышеупомянутых и других исследованиях, самоэшелонирование на основе ASAS было выбрано в качестве одной из целей, которую должны преследовать основные программы развития в области управления воздушным движением, такие как Единое европейское небо Исследования и разработки в области банкоматов (SESAR)^[23][24] и система воздушного транспорта США нового поколения^[25](NextGen), даже если он ограничен определенными условиями и воздушным пространством.

Последние достижения

Совсем недавно проект iFly^[26] определил новую концепцию операций самоотделения в воздушном пространстве с более высокой плотностью движения на основе описанных выше работ и провел ее количественную оценку с использованием передовых методов стохастического моделирования.^[27] Результаты, полученные в результате этих исследований, показывают, что самоэшелонирование может безопасно использоваться в воздушном пространстве с трехкратной плотностью полета по маршруту европейского воздушного пространства по состоянию на 2005 год, если уровень надежности ADS-B повысится в пять или более раз. если TCAS надежность повышается во столько же раз.

Нерешенные вопросы

Некоторые из наиболее важных проблем, которые необходимо решить для Саморазделения:

• Как безопасно перейти из контролируемого воздушного пространства в воздушное пространство самоотделения?
• Каков правильный баланс между предсказуемостью траектории и гибкостью для достижения практической эффективности и приемлемой безопасности?

Хотя эти темы были исследованы и для них предложены некоторые решения, сложность проблемы не позволила получить окончательные ответы.

Рекомендации

внешняя ссылка