КОНЦЕПЦИЯ CNS/ATM Структура системы АТМ Предпосылки Концепции CNS/ATM История Концепции Основное содержание Концепции Ожидаемые технические улучшения и преимущества Современное состояние CNS/ATM Планирование реализации Концепции CNS/ATM Эксплуатационная Концепция АТМ Структура системы АТМ Инфраструктура Службы Связь Организация воздушного пространства Навигация Обслуживание воздушного движения Наблюдение Организация потоков воздушного движения Ресурсы АТМ системы: воздушное пространство, аэродромы, воздушные суда, персонал, технические средства, программно-информационное обеспечение и т.д. Основные проблемы существующей системы АТМ Организация воздушного пространства: фиксированная структура маршрутов спрямление маршрутов почти отсутствует Обслуживание воздушного движения: традиционная организация потоков информации «центр ОВД центр ОВД», «центр ОВД – ВС» сдерживает развитие АТМ сервиса увеличивается разрыв между возможностями авионики и наземного оборудования покрытие традиционных средств связи, навигации, наблюдения не глобальное в масштабах Земли Организация потоков воздушного движения: отсутствуют сети для обмена данными наблюдения отсутствуют улучшенные процедуры для прогноза и оптимального управления потоками воздушного движения Существующие средства связи, навигации, наблюдения Связь Земля-воздух: ОВЧ (голос) ВЧ (голос) CPDLC (данные) ARINC, SITA (данные) Земля-земля: Проводная (голос) ОВЧ (голос) ВЧ (голос) AFTN (данные) OLDI (данные) Навигация Маршрут: VOR DME NDB Loran Посадка: ILS Наблюдение PSR SSR Автоматический радиопеленгатор Голосовой доклад недостатки существующих систем связи ГОЛОС ДАННЫЕ УКВ (VHF) КВ (HF) Голосовая связь имеет низкую скорость передачи информации На качество связи влияют уровень знания языка и акцент Возможность ошибок при передаче и восприятии Высокая нагрузка диспетчера Нехватка цифровых систем обмена данными воздух-земля, поддерживающих автоматизированные наземные и бортовые системы Существующие наземные сети данных имеют низкое качество УКВ радиотелефония подвержена влиянию помех Ограниченное покрытие услугами УКВ р/телефонной связи Переполнение УКВ диапазона и каналов КВ связь не ограничена дальностью прямой видимости, но очень зашумлена и неэффективна недостатки существующих систем навигации НА МАРШРУТЕ ПОСАДКА ЗОНАЛЬНАЯ НАВИГАЦИЯ Ограниченные рабочие зоны наземных средств навигации Отсутствие сплошного покрытия VOR/DME во многих регионах мира Ограниченные возможности существующих систем (ILS)в отношении зоны покрытия, стабильности и точности Недостаточная точность не позволяет гибко использовать трассы и зональную навигацию недостатки существующих систем наблюдения ПОКРЫТИЕ ТОЧНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ SSR Ограниченные рабочие зоны радиолокационных средств наблюдения Отсутствие сплошного покрытия наблюдением во многих регионах мира Ограничения точности, связанные с: - ошибками определения временной задержки; - ограниченным разрешением по дальности и углу. Перегрузка ответчика при двойном покрытии SSR в режимах А и С Возможность ложных запросов и ответов ИСТОРИЯ КОНЦЕПЦИИ CNS/ATM Аэронавигационная комиссия ИКАО разработала "Глобальную 2003 эксплуатационную концепцию ОрВД" ИКАО разработан Документ 9750 "Глобальный аэронавигационный план для 2000 CNS/ATM систем" ИКАО разработан руководящий материал "Национальный план для CNS/ATM 1999 систем" (Циркуляр 278) аэронавигационный план для CNS/ATM систем" представлен на Всемирной 1998 "Глобальный конференции по внедрению CNS/ATM системы 1994 Совет ИКАО одобрил План Четвертая встреча Специального Комитета по контролю и координации разработки и планированию 1993 перехода к будущей системе аэронавигации (FANS этап II) разработал Глобальный координационный план по переходу к системам CNS/ATM 1992 29-я Ассамблея ИКАО одобрила Концепцию CNS/ATM На 10-й Аэронавигационной Конференции 85 государств - членов ИКАО одобрили 1991 Концепцию CNS/ATM сформировала новый специальный Комитет по контролю и координации разработки и 1989 ИКАО планированию перехода к будущей системе аэронавигации этап II) Комитет по будущим системам аэронавигации (FANS) завершил свою работу и представил финальный доклад, в котором определил , что проблемы и ограничения существующих систем присущи самим системам и не могут 1988 быть преодолены в глобальном масштабе. Комитет указал на спутниковые технологии как основу аэронавигационных систембудущего. ИКАО оформила специальный Комитет по будущим системам аэронавигации (FANS) для изучения , 1983 идентификации и оценки новых концепций и технологий в направлении согласованной эволюции систем аэронавигации на последующие 25 лет. ИКАО признал ограниченность существующих систем аэронавигации и необходимость улучшений для входа авиации в 21-е столетие. Было признано, что всевозрастающий спрос на воздушные перевозки, 1982 высокая стоимость оборудования и необходимость большей эффективности при условии поддержания уровня безопасности, на который начинают воздействовать ограничения существующих систем. 7-я аэронавигационная Конференция ИКАО рекомендовала заинтересованным государствам и 1972 международным организациям провести международную программу исследования, разработки и оценки спутниковой системы аэронавигации. ИКАО оформила панель экспертов, занимающихсяавиационными приложениями космической 1968 техники. Основное содержание Концепции Определение CNS/ATM Цели внедрения систем CNS/ATM Элементы системы CNS/ATM Основные свойства систем CNS/ATM Общие требования к системам CNS/ATM Развитие систем связи, навигации, наблюдения Современное состояние и планирование CNS/ATM Определение CNS/ATM "СИСТЕМЫ СВЯЗИ, НАВИГАЦИИ И НАБЛЮДЕНИЯ, ОСНОВАННЫЕ НА ЦИФРОВЫХ ТЕХНОЛОГИЯХ, ВКЛЮЧАЯ СПУТНИКОВЫЕ СИСТЕМЫ ВМЕСТЕ С РАЗЛИЧНЫМИ УРОВНЯМИ АВТОМАТИЗАЦИИ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ДЛЯ ПОДДЕРЖКИ ЕДИНОЙ ГЛОБАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ АТМ." Главная цель развития системы АТМ на основе CNS Предоставлять эксплуатантам воздушных суден возможности осуществлять полет по выбранному маршруту с планируемым временем вылета и прилета и минимумом ограничений без снижения уровня безопасности полетов Основные подцели развития АТМ системы: повысить безопасность полетов; повысить пропускную способность воздушного пространства; повысить регулярность полетов; повысить экономичность и экологичность полетов; обеспечить единообразие (безшовность) Основные подцели внедрения систем CNS/ATM ОБЛАСТЬ ПРИЛОЖЕНИЯ ЦЕЛИ Безопасность Поддерживать и улучшать уровень безопасности в условиях возрастающей интенсивности движения Пропускная способность Обеспечить пропускную способность УВД для обработки без задержек потока воздушного движения, соответствующего прогнозу Регулярность Предоставить всем пользователям воздушного пространства возможность работать эффективно, учитывая потребности как военных, так и гражданских пользователей Экономическая эффективность Обеспечить АТМ с экономической выгодой Единообразие (бесшовность) Обеспечить единообразие операций в соседних зонах воздушного пространства на основе единых стандартов Элементы системы CNS/ATM C ЛПД: VHF, HF SSR Mode S Спутниковые ЛПД Сеть: ATN Голос: VHF Спутниковая связь N S GNSS: GPS Глонасс Дополнения: бортовые наземные спутниковые SSR: Режим А/С Режим S ILS/MLS ЛПД: VHF HF Спутниковые ADS: ADS-B ADS-C ATM ASM: RNP Зональная навигация ATS: Стандарты эшелонирования Автоматизированные системы ATFM: Планирование 4D Координация совм. Процедуры: Свобод. маршрут.; Гибк. использ. возд. пространства Средства автоматизации ОВД в среде CNS/ATM (информационная интеграция) Голос Данные Сеть авиационно й электросвяз и ATN Данные Голос Данные Борт: Дисплей отображения трафика CDTI; Пульт CPDLC; Система управления полетом FMS Региональный центр управления NM: Средства автоматизации сбора, обработки, распределения информации о потоках воздушного движения Центры ОВД: АС УВД; Дисплей диспетчера; Пульт CPDLC; Дисплей планировщика Структура ИТ приложений (типовые ИТ продукты и системы) ОрВД в режиме «gate to gate». ИТ приложения ОрВД ИТ приложения ATS ИТ приложения кооперативного ATS ИТ приложения УВД Тип 1: Планирование и координации Тип 2: Управление прибытием и отправлением Тип 6: Мониторинг и управление перемещения объектов на земле Тип 4: Совершенствование связи и наблюдения Тип 5: Передача ответственности за эшелонирование Тип 3: Сети безопасности Тип 8: Прогнозирование и согласование траекторий ИТ приложения смежных систем ATFM, ASM/процедуры аэропорты Бортовая CNS авионика, система FMS, дисплей CDTI Авиакомпании Тип 7: системная интеграция и интерфейсы Физический уровень ИТ приложений - ИТ системы: обработки полетных данных; обработки радарных данных; обработки метеоданных; ЛПД «вверх-вниз», ЛПД «земля-земля»; рабочие станции диспетчера, системы ATFM, ASM/процедур, бортовая авионика, системы FMS, аэропортовые системы, ИТ системы авиакомпаний и т.п. Основные свойства систем CNS/ATM Основные черты систем CNS/ATM Применение цифровых технологий Глобальное покрытие услугами связи, навигации и наблюдения Совместимые системы «Бесшовность» обслуживания Использование линий передачи данных воздух-земля Различные уровни автоматизации Сочетание спутниковых и наземных систем Общие требования к системам CNS Доступность Вероятность того, что компонент или система выполняет свою функцию в данный момент времени в заданных условиях работы Целостность Вероятность того, что система обеспечивает своевременное предупреждение пользователей, в случаях, когда она не должна использоваться Непрерывность обслуживания Вероятность того, что система будет доступна на интервале ее применения Развитие систем связи Системы VHF радиотелефония HF радиотелефония Мобильная ближняя связь (VHF) Мобильная дальняя связь Наземная передача данных AFTN VHF линия передачи данных (голос/данные) SSR в режиме S HF лини передачи данных (голос/данные) Служба подвижной спутниковой связи (голос/данные) Сеть авиационной электросвязи (AТN) Голосовая связь в экстренных и нестандартных ситуациях Развитие систем навигации Системы VOR, DME, NDV, Loran-C, INS/IRS ILS, баровысотомер Навигация на маршруте Посадка Применение Система установленных трасс Требуемый комплект оборудования Барометрическая высота GNSS, INS/IRS - ILS/MLS, GNSS (дифференциальный режим), - GNSS радиовысотомер Маршруты Зональная навигация Концепция свободного полета Авионика Требуемые навигационные характеристики (RNP) Вертикальная навигация GNSS высота Развитие систем наблюдения PSR SSR (режим А/С) Голосовой доклад о местоположении Наземный VHF радиопеленгатор VHF/DF Радиолокатор обзора летного поля Наличие радарного покрытия Отсутствие радарного покрытия ВОРЛ Режим S Автоматическое зависимое наблюдение (ADS-С) Океанические и континентальные диспетчерские районы, зона подхода ADS – Broadcast (ADS-B) Аэродромная диспетчерская зона Ожидаемые технические улучшения АТМ системы Расширенные возможности наблюдения, навигации, связи Улучшенная обработка и передача информации между авиакомпаниями, воздушными суднами и службами УВД Передовые наземные системы обработки данных. включая системы отображения данных наблюдения (в т.ч. зависимого) диспетчеру УВД: раннее обнаружение ошибочного ввода промежуточных пунктов маршрута и других промахов; возможность использования навигационных данных от точных бортовых систем 4D навигации; улучшенная адаптация к предпочтительному профилю полета, основываясь на целях экипажа; улучшенное обнаружение и разрешение конфликтов Преимущества будущей АТМ системы Общие: улучшение безопасности и увеличение пропускной способности воздушного пространства и аэропортов; снижение задержек; Организация маршрутов: операции и траектории станут гибкими; динамическое изменение маршрутов по состоянию трафика и погоды; Управление потоками: предотвращение пиковых перегрузок трасс; интегрирование аэроузловых и маршрутных АТМ функций для обеспечения плавности трафика; Нагрузка пилота и диспетчера: ЛПД улучшат информационное обеспечение пилота и диспетчера; снизится нагрузка каналов голосовой связи; снизятся ошибки; Операции в аэроузловой зоне: инструментальная пропускная способность ВПП возрастет до уровня визуальной: станет доступным выполнение операций инструментального полета на тройных и более параллельных ВПП; снизится уровень конфликтов по прилету/вылету. Современное состояние систем CNS/ATM Инфраструктура Спутниковая связь Две глобальные УКВ сети ARINC и SITA для поддержки CPDLC, ADS Спутниковые системы GPS и ГЛОНАСC Бортовые дополнения спутниковой навигации Наземные дополнения спутниковой навигации Авионика Имеется авионика для поддержки функций: GNSS SATCOM ADS-B ADS-C ACARS VDL-2 VDL-3 VDL-4 HFDL SSR Moe S ILS/MLS Стандарты SARPs на: SATCOM VDL 2 VDL 4 SSR Mode S GNSS MLS/ILS Планирование работ по реализации концепции CNS/ATM Глобальный уровень (ICAO): Глобальный аэронавигационный план относительно CNS/ATM (Doc. 9050); Национальный план для CNS/ATM (циркуляр 278-AN/164) Процесс планирования: Методология Методики Инструкции Справочный материал Региональный уровень (Евроконтроль): Программа EATMP; План ECIP; Локальный план LCIP Украины Процесс реализации работ: Цели Задачи Сроки Исполнители Эксплуатационная концепция АТМ системы Цель: Описать виды обслуживания, которые потребуются для функционирования глобальной АТМ системы в 2025 г. и последующие годы, и ответить на вопрос: что необходимо сделать для повышения уровня гибкости использования воздушного пространства и эффективности работы АТМ системы, увеличения ее пропускной способности и безопасности Компоненты (содержание) концепции: Структуризация и организация воздушного пространства (все воздушное пространство – ресурс АТМ системы; динамичность и гибкость подстраивания под трафик; все ограничения – временные; нет влияния государственных границ); Операции на аэродроме (сокращено время нахождения на ВПП; всепогодность и точность маневрирования; учет намерений); Согласование спроса и пропускной способности (оптимизация использования технических средств, точный прогноз 4D траекторий и времени прибытия/отправления; совместное принятие решений с пользователями на стратегическом и предтактическом уровне); Синхронизация движения (точный контроль траекторий); Операции пользователей воздушного пространства (коллективное принятие решений по 4D траекториям; совместимость ВС с АТМ системой; ситуационная осведомленность); Управление конфликтными ситуациями (эшелонировщик; упреждение конфликтов); Управление предоставлением АТМ услуг( обслуживание запросов на АТМ услуги; совместные решения; управление траекторией на всех фазах полета). СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ
