eTOD integration into Flight procedure Design Environment

eTOD integration
into Flight procedure Design Environment
PBN Implementation and PANS-OPS provisions Workshop
Minsk, Republic of Belarus 7-10 April 2015
Vadim Tumarkin, LGS, Latvia
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
1
Интеграция электронных данных о местности и
проепятствиях (eTOD) в Дизайн летных процедур
PBN Implementation and PANS-OPS provisions Workshop
Minsk, Republic of Belarus 7-10 April 2015
Vadim Tumarkin, LGS, Latvia
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
2
Presentation purposes
• Outline eTOD scope and benefits;
• Remind eTOD needs for conventional and PBN Flight Procedure
Design;
• Review eTOD ICAO provisions;
• Share Latvian eTOD production and management experience;
• Consider current eTOD implementation difficulties dealing with FPD;
• Discuss CRM implementation issues using eTOD;
• Present eTOD implemented practices commonly elaborated by
eTOD provider, FPD SW developer and ANS provider.
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
3
Цели презентации
•
Очертить сферу применения eTOD и получаемые выгоды;
•
Напомнить потребности в eTOD для дизайна традиционных летных
процедур и PBN операций;
•
Осветить положения ИКАО в области eTOD;
•
Поделиться опытом Латвии в производстве и менеджировании
eTOD;
•
Обсудить текущие трудности применения eTOD при дизайне
летных процедур;
•
Остановиться на проблемах применения eTOD при использовании
CRM;
•
Представить практику применения eTOD, совместно
разработанную поставщиком eTOD, разработчиком системы
Дизайна летных процедур и поставщика аэронавигационных услуг.
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
4
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
5
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
6
Application of CRM for
conventional navigation
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
7
Применение CRM для
традиционной навигации
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
8
What we need to implement CRM
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
9
Что нам нужно,чтобы применять CRM
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
10
Application of CRM for PBN
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
11
Применение CRM для PBN
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
12
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
13
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
14
This leads us to the following conclusion
•
CRM is staying in the game for PBN procedures design;
•
CRM has to be improved to have possibility to use eTOD as an input;
•
CRM Obstacle data has to be added by CRM Terrain data taking into
account the ICAO eTOD provisions;
•
The new solution is required to effectively upload eTOD into CRM
environment.
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
15
Это приведит нас к следующим выводам
• CRM остается в игре при дизайне PBN процедур;
• CRM должен быть усовершенствован, чтобы иметь возможность
принимать на входе данные о препятствиях в виде электронных
массивов;
• Для применения CRM электронные данные о препятствиях должны
быть дополнены электронными данными о рельефе;
• Должны быть найдены эффективные механизмы «загрузки» в CRM
электронных данных о препятствиях и рельефе.
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
16
eTOD provision’ implemented practice
Common approach of:
R.I.S.K. Company as FPD Developer;
Latvijas Gaisa Satiksme as AIS/PANS-OPS provider and;
METRUM Company as eTOD provider.
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
17
Применяемая практика поставки eTOD
Консолидированный подход:
R.I.S.K. Company – разработчик системы дизайна процедур;
Latvijas Gaisa Satiksme - провайдер AIS/PANS-OPS;
METRUM Company - поставщик продуктов eTOD.
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
18
Electronic Obstacles
Production and Management
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
19
Электронные Препятствия
Производство и Менеджмент
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
20
ICAO eTOD provisions
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
21
Положения ИКАО в отношении поставки eTOD
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
22
Approach used for obstacle provision
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
23
Механизм поставки электронных данных
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
24
Direct electronic connection Distribution
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
25
Поставка данных путем прямого электронного соединения
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
26
Electronic Terrain
Production and Management
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
27
Электронные данные о Местности
Производство и Менеджмент
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
28
ICAO Terrain feature
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
29
Элементы местности ИКАО
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
30
Proposed approach for terrain provision
DTM
DSM
Contour lines associated with vertical accuracy
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
31
Предлагаемых подход поставки данных о местности
DTM
DSM
Contour lines associated with vertical accuracy
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
32
DEM supported by AIXM 5.1
•
In recent years, the point densities for DTM (DEM) have increased
dramatically due to the use of new sensors and digital processing
capabilities, and often reach 1 point per square metre.
•
For this reason, DEM direct implementation for Flight procedure design
purpose becoming more and more problematic and the innovative
solution is needed to make the design process more effective.
•
AIXM 5.1 has a possibility to form terrain data set for predefined areas as
specified in Annex 15, Chapter 10.
•
AIXM 5.1 VerticalStructure feature may be used to store Terrain data set.
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
33
AIXM 5.1 для Цифровой Модели Местности
•
В настоящее время наблюдается драматический рост пунктов,
формирующих Цифровую Модель Местности (Цифровую Модель
Превышения) из-за использования новых сенсоров и возможностей
обработки цифровых данных, и часто, это значение может достигать 1
пункт на квадратный метр.
•
По этой причине, использование DEM при дизайне летных процедур
становится все более проблематичным и нужны новые подходы для
решения данной задачи.
•
В принципе модель AIXM 5.1 располагает возможностью сохранения
terrain data set для соответствующих area в соответствии с
требованиями Annex 15.
•
AIXM 5.1 располагает специальным типом feature с названием
VerticalStructure для сохранения как препятствий, так и terrain data set.
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
34
AIXM 5.1 VerticalStructure
• <feature> Vertical Structure
consist of several <object>
Vertical Structure part
• Obstacle Vertical Structure
may be realized by the
following Terrain geometry
elements:
• Point
• Line
• Polyline
• This structure is applicable
both for the complex
obstacles and for Terrain also
with an appropriate vertical
Extent value associated with
specific terrain parts.
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
35
AIXM 5.1 VerticalStructure
•
Как видно, любое сложное
препятствие в представлении
<feature> Vertical Structure
может состоять из
бесконечного количества
<object> Vertical Structure part.
•
Каждый из частей Vertical
Structure может иметь
геометрию:
•
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
•
Точка;
•
Линия;
•
Полигон.
Данная структура позволяет
сохранить как комплексные
препятствия, так и рельеф
местности в виде объединения
составных частей, где каждая
часть должна иметь
собственную высоту.
36
Grid Terrain vs DEM contour lines
Latvian State area 1 terrain
representation through Grid
requests approximatelly 13 millions
points using AIXM 5.1 <feature>
Vertical Structure.
To reduce the storage volume
needed for Terrain presentation by
means of AIXM 5.1 it was decided to
implement the following mechanism:
Terrain data set represented as
DEM was divided for slices with a
vertical step that is an equivalent of
the half of the vertical accuracy for
area of the interest.
At the this step DEM is transformed
into contour lines associated with
vertical accuracy.
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
37
Terrain Representation through Grid
•
Terrain Data set в виде grid для
Латвии по критериям зоны 1
потребует приблизительно 13
миллионов частей <feature>
Vertical Structure.
•
Для уменьшения объема памяти
было решено применить
следующий механизм:
•
Исходный Terrain Data set,
представленный в DEM формате
разрезается горизонтальными
плоскостями с вертикальным
шагом, равным половине
значения vertical accuracy of data
set.
•
В результате, DEM
трансформируется в контурные
линии.
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
38
DEM presentation using AIXM 5.1 contour lines
Latvian METRUM Company has
prepared terrain digital model in form
of the AIXM 5.1 contour lines using
“VerticalStructure” feature.
Then, that AIXM 5.1 terrain snapshot
was successfully imported in LGS
integrated AIM DB by the Data
Manager tool provided by the R.I.S.K.
Company.
AIXM 5.1 terrain data stored in LGS
AIM DB were successfully retrieved
and processes during Flight
procedure design by the PANDA
system.
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
39
Отображение DEM с помощью контурных линий AIXM 5.1
Латвийская Компания METRUM
сформировала цифровую модель
местности в форме AIXM snapshot
следуюя требованиям
“VerticalStructure” feature.
Этот AIXM 5.1 terrain snapshot был
успешно введен в
Интегрированную LGS AIM DB,
разработанную Компанией R.I.S.K..
Система дизайна летных процедур
PANDA способна забирать
необходимые для расчетов данные
о местногсти из Интегрированной
базы данных и использовать их для
определения безопасных высот
пролета препятствий.
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
40
eTOD processing in FPD environment by PANDA system
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
41
Обработка eTOD системой дизайна летных процедур PANDA
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
42
AIXM 5.1 DEM contour lines benefits
•
DEM presentation using AIXM 5.1 contour lines provides the following
benefits for automation of the Flight procedure design process keeping
calculation accuracy:
– Generalize terrain data and significant reduce data volume and storage
resources needed;
– Directly implement AIXM 5.1 DEM contour lines for Instrument approach
procedures altitude and Minimum altitudes calculations within the
obstacle assessment areas associated with the procedure constructed;
– Reduce terrain data processing to expedite Flight Procedure design
process.
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
43
Выгоды использования AIXM 5.1 DEM contour lines
•
Представления DEM в виде контурных линий AIXM 5.1 дает следующие
выгоды для автоматизации процесса дизайна процедур без потери
точности расчетов:
– Генерализацию и отсеиванию малоинформативных данных, что
уменьшает объем сохраняемой информацию на два порядка;
– Расчетные программы дизайна процедур и все остальные
приложения считывают из AIXM 5.1 базы данных “контурное”
представление рельефа местности средствами AIXM 5.1 и
обрабатывают их для расчета минимальной безопасной высоты
пролета в пределах защитной зоны маневра;
– За счет реализованного подхода существенно сокращается время
обработки и получения приемлемых результатов.
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
44
Electronic Terrain and Obstacles data portrayal
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
45
Изображение электронных данных местности и
препятствий
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
46
AD Liepaja Terrain and Obstacle
– LUCIAD AIXM 5 Viewer
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
47
Местность и Препятствия АД Лиепая
– LUCIAD AIXM 5 Viewer
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
48
AD Liepaja Terrain and Obstacle
– Snowflake ATM Viewer
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
49
Местность и Препятствия АД Лиепая
– Snowflake ATM Viewer
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
50
AD Liepaja eTOD Portrayal – ArcScene 10.2
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
51
Изображение Местности и Препятствий АД Лиепая
– ArcScene 10.2
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
52
AD Liepaja Terrain and
Obstacle
– ArcGIS online
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
53
Изображение Местности
и Препятствий АД Лиепая
– ArcGIS online
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
54
Изображение eTOD АД Рига средствами 3D PDF
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
55
AD Riga eTOD Portrayal – 3D PDF
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
56
AD Obstacle Chart production automation – Type A example
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
57
Автоматизация производства АД карт – «Type А» пример
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
58
Terrain and Obstacle (Combined) eChart example
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
59
Комбинированные карты местности и препятствий
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
60
eTOD provision
for CRM calculations
Common approach of:
R.I.S.K. Company as FPD Developer;
Latvijas Gaisa Satiksme as AIS/PANS-OPS provider ;
METRUM Company as eTOD provider.
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
61
Поставка eTOD
для CRM расчетов
Консолидированный подход:
R.I.S.K. Company – разработчик системы дизайна
процедур;
Latvijas Gaisa Satiksme - провайдер AIS/PANS-OPS;
METRUM Company - поставщик продуктов eTOD.
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
62
Polyline obstacle conversion into walls
PANS-OPS provider/FPD SW
developer consolidated solution
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
63
Конверсия полилайновых препятствий в стены
Консолидированное решение
PANS-OPS провайдера и
Разработчика FPD SW
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
64
Polygon obstacle
conversion into walls
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
65
Конверсия полигональных
препятствий в стены
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
66
eTOD Implementation for CRM calculations
DEMO movie
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
67
Конверсия eTOD для CRM расчетов
DEMO movie
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
68
Thank you for your attention
Questions, please
Vadim Tumarkin, LGS, Latvia
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
69
Спасибо за внимание
Пожалуйста, вопросы
Vadim Tumarkin, LGS, Latvia
PBN/PANS-OPS Workshop, Minsk 2015
70