Контролът на въздушното движение (ATC) е отговорност на държавата. В Съединените щати ATC се управлява от федералното правителство. гражданска авиация(FAA) е клон на Министерството на транспорта. В Канада тези функции се управляват от въздушен транспорт. У нас управлението на въздушното движение беше поверено на органите на Единната система за управление на въздушното движение (EU ATC).

Всички страни по света използват подобни методи на ATC. Системата за ATC на САЩ има широка мрежа от контролни центрове, обслужващи 50 щата и отвъдморски територии на САЩ като Гуам, Източна Самоаи Пуерто Рико. Тази мрежа включва центрове за управление на въздушното движение, летищни контролни кули (ATC), центрове за управление на въздушното движение, радиолокационни станции и контролни кули с далечни разстояния, радионавигационни станции и автоматизирани системи за контрол на кацането. Приблизително половината от служителите на FAA участват в въпросите на ATC.

Правила за полети.

Самолетът се управлява съгласно правилата за визуален полет (VFR) или правилата за полети по прибори (IFR). Съгласно VFR, пилотите, докато летят, са длъжни да следят други самолети, избягвайки сблъсъци и не трябва да влизат в зони с ниска облачност и лоша видимост. IFR се използват от пилоти, управляващи самолета с инструменти в съответствие с инструкциите на ръководителя на полети. Пилотът може да се ръководи от определени правила за полет в зависимост от метеорологичните условия, но при всякакви обстоятелства той трябва да следва показанията на уредите и да спазва националните и международните авиационни правила. От съображения за безопасност гражданските самолети обикновено използват IFR.

Въздушно пространство.

В Съединените щати въздушното пространство е разделено на контролно въздушно пространство и неконтролирано въздушно пространство. Службите за КВД осъществяват контрол в контролното въздушно пространство, което включва дихателни пътища на ниска и голяма надморска височина, зони за контрол на летището и контролни зони.

Въздушни маршрути.

Въздушният път е коридор, чиито граници са на 6,5 km от осовата линия. В рамките на този коридор се гарантира безопасността на полета по прибори на самолета.

Контролни зони на летищата.

Контролната зона е въздушното пространство в близост до летището, ограничено от полукълбо с радиус 8 km. В зоните за управление на големите летища се осигурява безопасността на полета на самолета в условия на лоша видимост.

контролни зони.

Контролната зона на летището се разбира като част от въздушното пространство, обслужвано от контролната служба, която излиза извън дихателните пътища и контролните зони. Зоната за управление дава възможност за разделяне на пилотите по VFR от пилотите по IFR.

Съоръжения за управление на въздушното движение.

Съоръженията за управление на въздушното движение са разделени на три категории: центрове за управление на въздушното движение, летищни контролни кули и центрове за управление на въздушното движение.

Център за управление на въздушното движение.

Центърът за управление на въздушното движение контролира полета на самолета от летището на заминаване до летището на местоназначение. Такъв център осъществява контрол на въздушното движение над територия, чиято площ може да бъде 260 000 квадратни метра. км или повече. Типичният център за управление на въздушното движение използва до седем радара с дълъг обсег и включва 10 до 20 станции самолет-земя. Обхватът на радара е 320 км. По време на пиковите часове в такъв център за КВД могат да бъдат наети до 150 ръководители на полети.

Пропускателни пунктове на летището.

В близост до летището движението на самолетите се контролира от контролната кула. Контролната кула контролира излитането и кацането на самолети и осъществява радарно наблюдение на самолети в района на главното летище и резервни летища. Контролната кула осигурява кацане и излизане от зоната на летището за самолети, работещи по IFR, и обслужва самолети, използващи VFR. Контролната кула се намира в специална висока конструкция - кула - или в купол на покрива на сградата на терминала.

FAA разработи и инсталира ATC компютърни системи на всички големи летища. Такава система показва целия дисплей на радара необходимата информациявключително идентификация на въздухоплавателното средство, скорост, височина и курс.

Центрове за управление на въздушното движение.

Тези центрове проследяват произхода си от комуникационните станции, които предоставят информация за времето на пощенските летци през 20-те години на миналия век. В момента тези центрове обслужват както граждански, така и военни самолети. Някои центрове информират пилотите за метеорологични условияна дихателните пътища и летищата, силата и посоката на вятъра и др полезна информацияза коригиране на плана на полета. Те могат да предоставят навигационна помощ на пилоти, които са загубили контакт със земята. Някои центрове за управление на въздушното движение, като контролната кула, работят денонощно.

Перспективи.

FAA управлява непрекъснато развиваща се мрежа от автоматизирани центрове за контрол на въздушното движение, които обслужват полети в Съединените щати.

Разработват се усъвършенствани автоматизирани системи с помощта на най-новите постижения в компютърните технологии и софтуера, които ще ви позволят да изберете безопасен маршрут на полета за самолет и ефективни траектории на движение, да идентифицирате и елиминирате възможността от сблъсъци на самолети един с друг или със земята , спазвайте интервалите на движение и предавайте цялата необходима информация директно на борда на самолета.

Автоматизирани системи за управление на въздушното движение
		Проектиран за безопасност, ефективност и
редовността на авиационни полети на различни					отдели в района на летището, по въздушните маршрути
и във въздушното пространство извън маршрута чрез автоматизиране на рутинното планиране,
събиране, обработка и показване на радарна, аеронавигационна и метеорологична информация.
RLC - радарен комплекс
PRL - първичен радар
SSR - вторичен радар
			оборудване	първичен
обработка			радар
информация
			оборудване	предавания
информация
ЦУВД - РВД център
ПП - полетни планове

Летищно-регионална автоматизирана КВД система "Алфа"

АРАС КВД "Алфа" е предназначен за центрове за РВД с висока и средна интензивност на въздушното движение.

ARAS ATC "Alpha" е изграден на базата на масово произвеждани унифицирани продукти, които са основни за основните подсистеми на ARAS. ARAS ATC "Alpha" е сертифициран от IAC и препоръчан от Министерството на транспорта на Руската федерация за оборудване на граждански авиационни предприятия В момента се експлоатира в повече от 180 ATC центъра в Русия и чужбина.

Характеристики на техническите решения на ARAS ATC "Alpha":

Използването на унифицирани продукти за изграждане на система, осигуряваща възможност за създаване на конфигурация от всякаква сложност в възможно най-скоро, последващото му надграждане и модифициране;

Максимално използване на универсален хардуер и компютърна технология с широко приложение от водещите световни производители;

Многоплатформен софтуер за Windows/Linux/WSWS;

100% дублиране и резервиране на всички подсистеми и техните сегменти;

Автоматизирано техническо управление и контрол;

Осъществяване на взаимодействие с всички действащи руски комплекси и системи за осигуряване на контрол и поддръжка на полети и въздушно движение;

Възможност за взаимодействие с внесени и усъвършенствани системи, използващи стандартни протоколи и интерфейси (ASTERIX, ARINC, OLDI, QSIG, MFC-R2 и др.);

Защита от неоторизиран достъп съгласно клас 1В и според 2-ро ниво на контрол на недекларирани възможности.

Основните функции на ARAS ATC "Alpha":

- обработка на радарна и координатна информация;

- обработка на планирана информация;

- диспечерска комуникация;

- приемане, предаване и обмен на информация и данни;

- показване на въздушната обстановка;

- документиране на информация;

- Образованието и обучението;

Комплекс за автоматизация за управление на въздушното движение (KSA ATC) "Алфа-3"

KSA ATC "Alpha-3" осигурява приемане, обработка, показване и интегриране на информация за въздушната обстановка, планова, метеорологична и аеронавигационна информация на дисплеите висока разделителна способностработни места за специалисти по банкомати. Комплексът автоматизира процесите по анализ на въздушната обстановка, процедурите за КВД и операциите на конзолата.

Източници на информация могат да бъдат всички видове радарни станции и радиопеленгатори, метеорологични станции и комплекси, сателитна навигация и системи за управление на въздушното движение (AZN-V, AZN-K), наземни телеграфни канали и цифрови линии.

Сървър (дубликат)

Работна станция за ръководител на полети с радарна станция (дубликат)

Работна станция за ръководител на полети, RP без RLC

AWP за диагностика и контрол

LAN оборудване

Комплект резервни части

Функционалност

Комплексът Алфа-3 има модулна архитектура, която осигурява 100% резервиране. KSA ATC "Alpha-3" предоставя:

- многопрозоречен графичен потребителски интерфейс, който отговаря на съвременните препоръки на Евроконтрол

- екранно показване на аналогова и цифрова информация за траекторията, както и данни за полета

- проследяване на целта през първичния и вторичния канал

- изграждане на изгладени траектории на движение на самолета с комбиниране на данни от няколко източника на информация

- автоматично влизане в ескорта на самолета при получаване на информация за полета

- взаимодействие със система за планиране на въздушното движение

- прогнозиране на позицията на самолета

- откриване и сигнализиране на конфликтни ситуации и нарушения на минималната безопасна височина

- показване на цветна картографска информация, показване на признаци за бедствие и извънредни ситуации

- способността на диспечера бързо да променя вида на информацията на монитора

- автоматизирана координация между секторите на КВД

- автоматизирана координация между системите на съседни АТС центрове

- аварийна и функционална светлинна и звукова аларма

- документиране и архивиране на информация с възможност за онлайн търсене и преглед, както и предаването й към външни цифрови документационни системи

- защита на информацията от неоторизиран достъп

- допълнителни сервизни функции (бележник, специализиран калкулатор, сигнализиране на времеви събития, показване обща информацияи др.).

Основни технически характеристики:

1. Радарни източници:

ORL-T: 1RL-139, 1L-118, Skala, Utes-T, Root-AS, Krona, MVRL-SVK, Raduga ORL-A: DRL-7SM, Irtysh , "Screen-85", "Ural", " лира-А"

RTS: RSBN-4N, RSP-6M2, RSP-10MN, "PULSAR-N", "Sonar"

ORL-T: "Lira-T"

ORL-A: "Ekran-1AS", "Lira-A10"

2. ARP източници: ARP-75, ARP-95, ARP "Platan"

3. Източници на метеорологична информация: KRAMS, "MeteoServer", AMIS RF

4. Интерфейси за взаимодействие с RTO инструменти:С-2, Астерикс, ПРИОР

5. Брой проследени цели: до 300

6. Количество проследявани цели в режим на автоматично проследяване: до 100 7. Средства за изобразяване на информация: цветен LCD

монитори с диагонал 19", с резолюция най-малко 1280x1024

Комплекс от средства за предаване на радар, определяне на посока, гласова и контролна информация (KSPI) "Ладога"

KSPI "Ладога" е предназначена за събиране, обработка и предаване на данни от радарни станции, радиопеленгатори и приемо-предавателни центрове по комуникационни канали (линии) до центрове за АТС,

а също за обмен на данни между ATC центровете.

AT В зависимост от използваните комуникационни канали (линии), комплексът има три версии:

За физически линии

За радио канал (безжични комуникационни линии)

За магистрални комуникационни канали

AT Комплексът включва от 1 до 8 станции за предаване на данни от източници на информация и от 1 до 8 станции за получаване на данни с последващо предаване до потребителите.

Комплексът "Ладога" осигурява прехвърляне на дигитализирани данни от следните източници на информация:

Радари за първичен и вторичен маршрут

Първични и вторични канали на летищните радари

Радари за кацане

RSP комплекси

Автоматични радиопеленгатори

Метеорологични информационни комплекси

Информационна система за планиране

Източници на информация за ANS PD и TS мрежи

Източници на гласова информация командват радиовръзка и телефонна комуникация

Източници на диагностична и управленска информация

Комплексът осигурява интегриране на разнесени системи и средства за автоматизация на КВД и управление на въздушното движение, както и организиране на обмен на данни между КВД центрове на обединени области и разширени центрове.

Основни технически характеристики

1. Режими на пренос на данни:точка до точка (симплекс), точка до точка (дуплекс), звезда (1 предавател, множество приемници)

2. Капацитет по видове информация, канали:

аналогова радарна информация: до 2 цифрова радарна информация: до 16 DF информация (ARC канали): до 16 гласова информация: до 32 информация за управление (TC/TC): до 16

3. Поддържани интерфейси за сдвояване:

аналогова радарна информация: 1RL-138, 1L-118, Ekran-85 (и неговите модификации), TRLK-11, Irtysh, DRL-7SM, цифрова радарна информация Ural: APOI Vuoksa, PRIOR , VIP-118, "Cold Sky", KORS, LADOGA радиопеленгаторна информация: ARP-75, ARP-95, канали за гласова информация "Platan": 2-4-проводни канали PM

канали за данни: RS-232, RS-422, RS-485, V.35, G.703, G.703.1, Frame-Relay

ANS PD и TS мрежи: MTK-2, X.25

4. Осигурява предаване на информация на разстояние: за радиоканал - 25 км, за физически линии - 8 км, за магистрални канали - без ограничение

5. Превключване между комуникационни канали: автоматично, мултиплексирано, ръчно

Информационен сървър (ИС) "Ладога-ИС"

ИС "Ладога-ИС" е предназначена за събиране, обработка, комбиниране и предаване на информация, идваща от радарни станции, радиопеленгатори и приемо-предавателни центрове по комуникационни канали (линии) до центровете за АТС, както и за обмен на данни между центровете за АТС.

IS е ключов елемент от мрежата за обмен на данни за банкомати (ATN). Информационният сървър "Ладога-ИС" е модификация на комплекса от средства за обработка на радарна, пеленгаторна, гласова и контролна информация "Ладога".

ИНТЕГРИРАН ИЗСЛЕДОВАТЕЛСКИ СТЕНД ЗА HIL-NATURAL СИМУЛАЦИОННО МОДЕЛИРАНЕ
Интегрирани системи за управление на въздушното движение (ATC ATC)

предназначение

ATC CIS е комплекс от полуестествено моделиране "Интегриран изследователски стенд за управление на въздушното движение", предназначен за:

за тестване и изследване на функционалното взаимодействие на бордовия компонент за управление на полета (пилоти и бордова авионика) и наземния компонент (контролери за КВД и планиране, както и средства за автоматизация на КВД) при решаване на задачи за наблюдение и навигация на самолета в трудни условия;

да изработи усъвършенстваната функционалност на въздухоплавателното средство по отношение на наблюдение и навигация, свързани с делегирането на отговорност на борда;

да се оцени ефективността на новите бордови средства и способности на CNS;

за оценка на перспективни концепции, методи, методи, технологии за организиране на въздушното движение и техните компоненти, както и оценка на съответствието на бордовото оборудване на модерните самолети (АС) с тях.

Задачи за решаване

Разработване на обещаващи бордови приложения на функциите за наблюдение и навигация:

• откриване на конфликти (CD);

  автоматично разрешаване на конфликти (Airborne Conflict Management, ACM);

  подобрен визуален преглед (Enhanced Visual Acquisition, EVAcq);

  пренасочване (Rerouting);

  подобрен визуален подход (Enhanced Visual Approach, EVApp);

  ситуационна осведоменост за заетостта на пистата за излитане и кацане при крайния подход за кацане (Final Approach and Runway Occupancy Awareness, FAROA);

  ситуационна осведоменост за ситуацията на повърхността на летището (Airport Surface Situational Awareness, ASSA);

  поддръжка за вертикално разделяне по маршрута (In-Trail Procedure, ITP).

Развитие на взаимодействие между борда на самолета и ръководителя на полети на базата на CPDLC.

Моделиране на нови методи и технологии на опашки за управление на пристигане и пристигане (AMAN), управление на опашки и заминаване (DMAN).

Симулация на функцията за наземно управление на летището (A-SMGCS).

Разработване на алгоритми за управление и планиране на въздушните потоци (ATFM).

Основни принципи на моделиране

Взаимодействието се осъществява чрез общ диспечер на съобщения, който по-специално изпълнява функциите на единна времева система (CTS). при което:

Динамичните модели реализират метод на разпределени изчисления. Това позволява независима логика на работата на различни системи. Чрез SEV процесът на изчисляване на динамични модели се синхронизира.

Използва се единна база данни. Така се реализира някакво подобие на поле на единна информационна система SWIM, в която се обменя обща информация.

Управлението и синхронизирането на симулационни процеси се извършва от мениджъра на съобщения както в реално време, така и в ускорено време.

Моделирането се извършва в съответствие със следната логика:

Всички аеронавигационни данни, данни за въздухоплавателни средства, за потоците на въздушното движение се съхраняват в библиотеки на сценарии в единна база данни.

На етапа на инициализация на симулационната сесия тази информация се копира в оперативни таблици и всички приложения - компоненти на стенд - имат достъп до тези таблици. Сигналът за инициализация се предава по протокола за обмен на мрежа TCP/IP.

По време на симулацията моделите и оформленията се уведомяват взаимно за промени в състоянието си чрез протокола за обмен на TCP/IP мрежа.

По време на симулацията цялата информация за полета (пистата) и информацията за събитията, случващи се в системата, се съхраняват в базата данни, в таблици, специално създадени за записване на симулационни данни.

В края на процеса на симулация регистрираната информация се архивира и става достъпна за анализ след полет.

Функционални елементи на CIS ATC

Работна станция за контрол на експеримента - подготовка за изследване (изготвяне на сценарий), симулация, осигуряване на информационно взаимодействие на всички подсистеми, анализ на резултатите от симулацията, генериране на отчети.

Експерименталната контролна работна станция е централният елемент от целия ATC CIS комплекс. Софтуерът на работната станция за управление на експеримента изпълнява интегрираща функция за целия щанд, като действа като арбитър, който регулира симулацията и осигурява информационно взаимодействие между всички компоненти на щанда.

Потребителският интерфейс на AWS за управление на експерименти (подготовка, провеждане на експеримента, анализ на резултатите) - PS "Управление на експерименти".

Съставът на софтуера за управление на експерименти AWP включва цял набор от различни софтуерни инструменти, работещи в напълно автоматичен режим и имащи интерфейс човек-машина. Използвайки тези инструменти, операторът на работната станция за контрол на експеримента може да създаде и след това да избере за използване в конкретен експеримент различни опции за първоначалните данни, които се използват от елементите на тестовата стенда. По време на симулационната сесия, работната станция на софтуера за управление на експеримента предоставя възможност за наблюдение на неговия напредък и управление с помощта на данни, получени от други участници в експеримента, включително графична информация, показана на различни системи за визуализация. Освен това описаният софтуерен пакет включва инструменти за записване и обработка на резултатите, получени по време на симулацията с цел последващия им анализ.

Потребителският интерфейс на работната станция за експериментално управление (следене на хода на експеримента) е PS „Визуализация на въздушната обстановка“. Фигурата показва данните от наземната система за наблюдение, планирания маршрут на избрания полет, позицията на гръмотевичните облаци.

Потребителският интерфейс на работната станция за експериментално управление (следене на хода на експеримента) е PS “3D визуализация на въздушната обстановка”.

3D визуализация на въздушната обстановка. Полет над летище Шереметиево.

Оформление на пилотската кабина на обещаващ самолет - в момента щандът на CIS ATC включва три модела на пилотската кабина 1) разработени съвместно от FSUE GosNIIAS и FSUE PIC; 2) кабина MS-21, разработена от FSUE "GosNIIAS"; 3) Кабина на FSUE "TsAGI".

FSUE "PIC" разработи и внедри прототипи на нови методи за информационна поддръжка на екипажа и управление на информационното поле, системи за авионика на демонстраторите на усъвършенстваната кабина на самолета AC. Начините за показване и въвеждане на информация са унифицирани, отговарят на интуитивно разбираем алгоритъм на дейностите на екипажа на различни етапи от полета.

Характерно е управлението на информационното поле, полетно-навигационното и радиоелектронното оборудване на самолета с помощта на сензорен екран, както и дистанционно управление на курсора, въвеждане на данни и използване на гласово управление.

Като част от ATC CIS, стойката за прототипиране на борда е предназначена да симулира полет на самолет с участието на пилот, за да изработи решения с помощта на модерни системи и усъвършенстван софтуер.

Предоставя възможност за настройка и настройка на полетния план. Изпълнете всички фази на полета: движение по повърхността на летището, излитане, изкачване, круиз по маршрута, спускане, кацане. Обменът пилот-контролер се осигурява чрез CPDLC канал и традиционна гласова комуникация.

Появата на пилотската кабина на обещаващ самолет.

На този моменте осъществено свързването на кабината MS-21 на FSUE GosNIIAS и пилотската кабина на FSUE TsAGI.

Работна станция на авиодиспечера - базиран на софтуера на резервния КВД комплекс "MK-2000", инсталиран в областния център на Москва. Обновената версия включва обещаващи функции на диспечера (CPDLC, MONA, получаване на заявки за саморазделяне, пренасочване и др.).

Потребителският интерфейс на AWP ATC - "MK-2000".

Работната станция на авиодиспечера осигурява изпълнението на всички основни функции за управление на въздушното движение, които истинският диспетчер изпълнява по маршрута, подхода, в зоната на летището:

контрол на въздушното движение, откриване на опасни ситуации;

действителен контрол на полета на контролирано въздухоплавателно средство (изготвяне и предаване на команди за управление, получаване на препоръки от други участници в УВД, обмен на гласови или цифрови съобщения със самолета);

информиране на останалите участници в КВД за въздушната обстановка в договорения обем.

Потребителски интерфейс на модернизирания софтуер AWP AWP.

За функционирането на оформлението като част от щанда, неговият софтуер реализира възможностите за работа на оформлението в автоматизиран режим под управлението на експерименталната контролна работна станция.

В основата на софтуера ATC AWP е софтуерът на резервния ATC комплекс MK-2000, инсталиран в регионалния център на Москва. Обновената версия включва обещаващи функции на диспечера (CPDLC, MONA, получаване на заявки за саморазделяне, пренасочване и т.н.).

Работна станция за контрол на пристигане (AMAN) - имитира работата на диспетчера за управление на потока от въздухоплавателни средства, пристигащи на летището, разработва регулаторни мерки за последващото им прилагане от ръководителите на полети.

Софтуерът AWP на системата за управление на пристигане симулира процеса на планиране на пристигане на въздухоплавателно средство на летището от планиращия контролер. Работната станция за контрол на пристигане на летището е проектирана да осигури възможност за изследване на трафика в „най-тясното” място на системата за УВД – в летищното пространство и на самото летище.

Симулацията на работата на мениджъра по планиране на работната станция за контрол на пристигане се състои в симулиране на изпълнението на всички действия при планиране на потока от самолети, пристигащи на летището: въз основа на текущите планирани данни се прогнозират конфликти за самолета (нарушение на стандартите за разделяне ) в зоната на летището и при кацане на пистата, ръчно или автоматично генерирани контролни мерки за това въздухоплавателно средство (промяна на плана на полета), предложените мерки за контрол се координират: контролерът на работната станция за контрол на пристигане трябва да съгласува предложените мерки с РВД системен контролер, а той от своя страна с екипажа на въздухоплавателното средство, в случай че се предприеме предложената контролна мярка, информацията за нея системният контролер на КВД я изпраща до централната система за планиране за актуализиране на плана на полета на този самолет.

По принцип предлаганата технология съответства на решенията, които се използват в момента в чужбина. От няколко години големите летища (например в Лондон и Франкфурт) използват софтуер за подкрепа на вземане на решения за управление на входящия самолетен поток.

Потребителският интерфейс на AWP за управление на пристигане (PS "Departure Manager").

Характеристика е наличието на процедура за автоматична оптимизация, която ви позволява да получавате безконфликтни опции за пристигащи потоци на самолети в автоматичен режим, докато се използват алгоритми за решаване на проблема с оптимизация, които ви позволяват да намерите решения, които са по-близки до глобалния оптимум в сравнение към методите, използвани в повечето подобни чужди инструменти (например FIFO : първи дошъл, първи обслужен).

Основните функции на софтуера за управление на пристигане са:

контрол върху ситуацията при пристигане и откриване на нарушения на правилата за надлъжно разделяне на прага на пистата и в пространството на летището;

автоматизиран контрол на пристигане на самолети в "ръчен" режим;

съдействие на ръководителите на полети при регулиране на потока от самолети за пристигане.

Проведено изследване:

оценка на капацитета на летището;

оценка на ефективността на структурата на въздушното пространство и определяне на начини за подобряването й;

оценка на ефективността на управлението на пристигане на въздухоплавателни средства за различни схеми за управление.

Работна станция за контрол на заминаването (DMAN) - имитира работата на диспетчер за управление на потока от самолети, излитащи от летище, разработва регулаторни мерки за последващото им прилагане от диспечерите на летищни контролни кули.

Софтуерът за работна станция за контрол на излитане симулира процеса на планиране на излитане от летище на въздухоплавателно средство от контролер по планиране. Работната станция за контрол на излитане на летището е проектирана да осигури възможност за изследване на трафика в най-тясната точка на системата за УВД - в пространството на летището и на самото летище.

Симулацията на работата на диспечера по планиране на работната станция за контрол на излитане се състои в симулиране на изпълнението на всички действия при планиране на потока от самолети, заминаващи от летището - въз основа на текущите планирани данни се прави прогноза за възможни нарушения на стандартите за разделяне по време на излитане от пистата и в летищната зона мерките за контрол се разработват ръчно или автоматично (променя плана на полета), сключва се споразумение с диспечера на летището за състава и след успешно споразумение информацията за мерките за контрол се изпраща на системата за планиране за актуализиране на плана на полета на този самолет.

По принцип предлаганата технология съответства на решенията, които се използват в момента в чужбина. От няколко години най-големите летища (например в Париж) използват софтуер за подкрепа на вземане на решения за управление на изходящия поток от самолети.

Потребителски интерфейс на работната станция за контрол на заминаването (PS Departure Manager).

Характеристика на изпълнението на предложеното оформление на системата за управление на излитане е наличието на автоматична процедура за оптимизация, която позволява на изследователя да получи безконфликтни опции за изходящи потоци на самолета в автоматичен режим, докато алгоритмите за решаване на оптимизационния проблем се използват за намерете решения, които са по-близо до глобалния оптимум в сравнение с методите, използвани в повечето подобни чуждестранни фондове (например FIFO: първи дошъл, първи обслужен).

Основните функции са:

контрол върху ситуацията на излитане и откриване на нарушения на правилата за надлъжно разделяне на прага на пистата и в пространството на летището;

"ръчно" регулиране от самолет;

автоматично управление, а именно разработване на оптимални мерки за регулиране на опашката на потока на самолетите;

автоматизирано управление на потока от самолети;

съдействие на ръководителите на полети при регулиране на потока от самолети за излитане.

Разположение на централната система за планиране (CFMU), работна станция на мениджъра на трафика - имитира работата на главния център за планиране, чийто аналог може да бъде GC EU ATM на Руската федерация и Eurocontrol CFMU.

Софтуерен и хардуерен комплекс, който симулира процесите на централизирано планиране на въздушното движение и взаимодействието им с други участници в планирането и контрола на въздушното движение.

Потребителският интерфейс на автоматизираното работно място на диспечера на организацията на потоците на въздушното движение (PS "Анализ на натоварването").

Целта на системата за централно планиране (SPS) е да моделира двете основни функции на централното планиране:

контрол върху използването на въздушното пространство и бърза намеса при идентифициране на проблеми (регулиране на потоците на въздушното движение чрез определяне на слотове за излитане);

предоставяне на всички участници във ВД с актуална планирана информация.

Симулацията на работата на центъра за планиране е автоматизирана, т.е. симулират се както функциите на автоматично извършвани изчисления, така и функциите на работата на планиращите диспечери на специално проектирана работна станция.

Софтуерът AWS за контролера за управление на потоците на въздушното движение включва интелигентни средства за подкрепа на ръководителя на въздушното движение за контрол и вземане на решения, както и инструменти, които осигуряват информационно взаимодействие с други участници във въздушното движение.

Симулационен модел на автоматизирани системи за управление на въздушното движение - осъществява пряк контрол и управление на полета на самолета в симулираното въздушно пространство (въздушно пространство). Този модел симулира съответните действия на контролери на RC, подход, зона на летището в цялата площ на симулираното въздушно пространство.

Симулационният модел на автоматизирани системи за КВД (IM AS ATC) осигурява симулация на потока от въздухоплавателни средства, управлявани от полетния контролер, като част от динамичния модел на ATC CIS.

ATC AS IM симулира функционалното взаимодействие на наземната система за ATC и самолета. Моделът симулира действията на ATC системата за управление на самолета като цяло, осигурявайки контрол върху самолета на всички етапи от неговото движение от перона до перона. Работата на всеки диспечер (или контролно място) не се моделира отделно. Основните операции, извършвани в модела са:

Операции на заминаване:

• регулиране на потока от въздухоплавателни средства за излитане (задаване на писти, SID на маршрута на излитане и време на излитане);

  изпълнителен диспечерски контрол на стартиране;

  контрол на излитане (прогнозиране и откриване на опасни подходи);

  контрол на полета по маршрута на излитане на SID (прогнозиране и откриване на опасни срещи);

Операции по контрол на маршрута:

• контрол върху изпълнението на полета на самолета по маршрута (краткосрочно откриване на опасни сблъсъци, идентифициране на извършени нарушения);

  управление на контролера на самолета при промяна на крейсерското ниво на полета;

Операции при пристигане на самолета:

• управление на RC контролери от пристигащи самолети (задаване на времето на полета на изходната точка от VT, определяне на преминаване на кръг за задържане на границата на зоната на летището, промяна на маршрута на подход към началната точка на маршрута на пристигане STAR , смяна на STAR със запазване или подмяна на пистата);

  контрол на полета на самолета по маршрута на пристигане STAR;

  контрол на кацане.

Модел на движение на самолета - симулирано движение във въздуха, както и по повърхността на летището.

Моделът на въздухоплавателното средство (AC) описва полетните характеристики на едно конкретно въздухоплавателно средство. Целта на контролирания полет е да се осъществи от всяко въздухоплавателно средство от предписания дневен полетен план, избран според сценария на потока.

Симулират се следните действия на екипажа и бордовата система за навигация и стабилизация (BSSS):

взаимодействие с диспечерите по време на полета;

изчисляване на планираната траектория на полета и нейната корекция в съответствие с командите на диспечера;

формиране на команди от бордовата навигационна система за стабилизиращата система.

Симулира се възможността за поява на грешки, допуснати от екипажа.

Симулират се основните характеристики на работата на стабилизиращата система (динамиката на обработка на команди, ограничения за промени в ъгъла на наклон, надлъжни и вертикални скорости).

Симулират се навигационни грешки на самолета, които са свързани с работата на бордовата навигационна система и поддържащия я наземен компонент, както и на стабилизиращата система, която отчита точността на навигацията на самолета.

Отчита се възможността за отказ или неуспехи при преминаването на гласови съобщения между екипажа и контрольорите.

Резултатът от взаимодействието между контролера и екипажа по време на контролиран полет е команда за промяна на условията на полета, в съответствие с която се коригира „таблицата на пътуването“, която е подробно описание на траекторията на програмата, която самолетът трябва да следва.

В режим на симулация за отстраняване на грешки се симулира радиообменът между контролера и самолета.

Моделът симулира полета на самолета на инструменти. Освен това е възможно да се използва бордовата система за наблюдение (като елемент на всички или някои от симулираните самолети) за осигуряване на ситуационна осведоменост на екипажа и решаване на задачи за самоотделяне.

Модел на системата за наземно наблюдение - симулира измерването, обработката и предаването към системата на данни за траекторията (получени или чрез радарни средства, или с помощта на ADS-B възможности). Симулира работата на измервателната метеорологична апаратура.

Моделът на системата за наземно наблюдение и наземната комуникационна система (наричана по-долу - INN) имитира работата на системата за наземно наблюдение, която предоставя информация за местоположението на въздухоплавателното средство за системата за КВД, за работата на системата за метеорологично наблюдение за осигуряване на ATC система с информация за опасни метеорологични явления и работата на наземните комуникационни съоръжения за осигуряване на радиовръзка между самолета и органите за КВД.

3 основни функционални задачи на INN:

формиране на оценки на текущата информация за траекторията за всички симулирани ВС;

генериране на актуална облачна карта;

генериране на информация за местоположението на наземното комуникационно оборудване.

Модел на развитие на метеорологичните явления - моделира както състоянието на атмосферата (величина и посока на вятъра), така и състоянието на опасните метеорологични явления (гръмотевични облаци).

Моделът за развитие на времето е предназначен да симулира динамичното развитие на метеорологичната ситуация. По време на работата на софтуера се симулира развитието и изчезването на три вида гръмотевични облаци.

Моделират се три типа гръмотевични облаци: едноклетъчни, многоклетъчни и суперклетки. Пространственият модел на едноклетъчен гръмотевичен облак е представен като обърнат пресечен елиптичен параболоид. Червеният цвят на фигурата показва зоната с висока интензивност, жълтият - среден, зеленият - слаб.

Модел на едноклетъчен гръмотевичен облак.

Многоклетъчен гръмотевичен облак се моделира като суперпозиция на няколко (от 2 до 8) едноклетъчни облака. Облак тип "суперклетка" се моделира като едноклетъчен гръмотевичен облак с размери, характерни за "суперклетка".

3D визуализация на едноклетъчен гръмотевичен облак на модел за развитие на метеорологични явления.

Модел на етер - симулира преминаването на всички сигнали (гласови, цифрови съобщения) във въздуха в реални радио условия.

Симулационният модел на въздуха е предназначен да симулира преминаването на радиосигнал в земната атмосфера между различни абонати, а именно самолети и наземни комуникационни станции. В този случай етерният модел взема предвид:

влиянието на характеристиките на физическия слой, средата на разпространение на сигнали и смущения върху системните характеристики на комуникационната мрежа;

непрекъснати промени в координатите на мобилни приемници и предаватели за оценка на мощността на сигнала на входа на всеки приемник от всички предавания по общ честотен канал в реално време, за да се изчисли общата електромагнитна среда на борда на всеки самолет.

Етерният модел изчислява за всеки самолет:

тотална интерференция на коканала от всички нежелани източници;

полезна мощност на сигнала, неговото забавяне, доплеров честотно изместване;

качество на сигнала - съотношението "сигнал/смущения + шум".

Моделът взема предвид работата на комуникационните връзки VDL-4 за ADS-B съобщения и VDL-2 за съобщения, предавани между контролера и пилота (CPDLC съобщения).

щанд "Летище" - симулира процесите, протичащи при кацане, рулиране и излитане на самолета. Моделират се както индивидуални самолети, така и системи за наблюдение на повърхността и летищно движение.

Щандът Aerodrom е част от щанда на ATC CIS и е предназначен за:

симулация на контролирано движение на въздухоплавателни средства (AC) и на земята Превозно средство(NTS) на повърхността на летището;

разработване на методи за управление на трафика на повърхността на летището и координиране на действията на ръководителите, отговорни за различните фази на движение и полет;

анализ на проблемите на взаимодействието между контролери и пилоти;

разработване на приложения за въздушно наблюдение и навигация за подобряване на ситуационната осведоменост на пилотите.

Стойката включва два основни компонента:

цифров модел на летището;

Под цифров модел на летището се разбира набор от данни, описващи структурите и характеристиките на самото летище, както и неговото оборудване и съоръжения, по-специално:

високоточни картографски данни;

данни за състоянието, правила за използване, правила за работа, стандарти за разделяне;

данни за VS и NTS.

динамичен симулационен модел на контролирано движение на превозни средства по летището.

Динамичният симулационен модел на контролирано движение включва:

модели на самолети и NTS движение;

модел на летищна система за наблюдение;

AWS контрол на наземния трафик;

модел на системата за видеонаблюдение;

3D дисплейна система "виртуална кула".

Работна станция за управление на наземното движение - потребителски интерфейс.

Работната станция за управление на повърхностното движение е прототип на усъвършенстваната система за контрол и контрол на движението на повърхността (A-SMGCS). Работната станция може да работи в напълно автоматичен, полуавтоматичен и напълно ръчен режим. Задачите на ARM включват такива функции като:

показване на карта-схема на симулираното летище, превозни средства на неговата повърхност и в района на летището;

назначаване на оптимални маршрути за движение на самолети и НТС;

идентифициране и разрешаване на потенциални конфликтни ситуации на повърхността.

Моделите на движение на самолета и NV са отговорни за симулирането на движението на превозни средства по повърхността на летището, а моделът за наблюдение симулира видимостта на самолета в района на летището и на неговата повърхност посредством наблюдение на летището. Той се допълва от модел за видеонаблюдение, който симулира наблюдението на пистата и прилежащата територия посредством телевизионни камери и идентифициране на движещи се обекти в посочения район.

3D дисплейната система "виртуална кула" е система за визуализация, състояща се от две части:

"реален" изглед, като се вземат предвид метеорологичните условия;

синтетичен изглед (данни от модели за наблюдение и видеонаблюдение).

Модел на система за видеонаблюдение на летището

Моделът на системата за видеонаблюдение на летището е предназначен да повиши ситуационната осведоменост на екипажа и диспечерските служби за движението на самолети и наземни превозни средства на летището. Основната задача на модела е да анализира видеопотока от камери за външно наблюдение на територията на летището с цел откриване на всички движещи се самолети и превозни средства, включително и тези, които не са оборудвани със сензори ADS-B.

Моделът получава данни от синтетични или реални видео и термовизионни сензори, които се обработват на сървъра за видеонаблюдение. Основните функции на сървъра за видеонаблюдение са:

откриване и непрекъснато многокамерно проследяване на всички движещи се обекти на територията на летището;

откриване на появили се или изчезнали обекти на територията на летището;

интегриране на информация от синтезирани вектори на състоянието, получени от различни източници, например от ADS-B сензори, с данни от алгоритми за видео анализ.

Видеопотокът с маркирани засечени самолети и превозни средства се предава към работната станция на оператора на видеонаблюдение, а комплексните вектори на състоянието на засечените обекти се предават в реално време към работната станция за управление на експеримента, която ги изпраща в оформлението на пилотската кабина на перспективен самолет, към модела на системата за наземно наблюдение и други функционални елементи на CIS ATC.

Потребителският интерфейс на работната станция на оператора за видеонаблюдение на летището.

Нивото на развитие и техническо оборудване на системата за КВД в Русия изостава значително от нивото на развитие на подобни системи в Западна Европа и САЩ.

На територията на ОНД в момента има три областни автоматизирани системи за КВД "Теркас" (система зона-летища), "Повта" и "Стрела" съответно в районите на Москва, Симферопол и Ростов, както и десет летище и автоматизирани системи за управление на въздушния хъб, две ATC AAS "Terkas" (на въздушния хъб в Киев и летище Минводск) и осем AAS ATC "Start"

Комплексът ACS "Terkas" е разработен в края на 70-те години съвместно с редица чуждестранни компании, основната от които е шведската компания STANSAAB. Основното внимание при разработването на системата беше отделено на автоматизацията на задачите за директно управление и в много по-малка степен на автоматизацията на планирането на въздушното движение.

АСУВД "Теркас" разполага с централизиран дублиран компютърен комплекс, диспечерски конзоли, оборудвани с две индикации, координатно-знакови и таблично-знакови индикатори, усъвършенствани подсистеми за радар и радиокомуникация. Системата осигурява контрол на въздушното движение на площ от повече от 600 000 кв. км. В съответствие с Федералната програма за развитие на ЕС ATC на Русия се планира да се замени системата Terkas ATC в зоната за АТС на Москва със система, която отговаря на съвременните изисквания. През 1985 г. в Симферополския областен център на РВД е създадена и пусната в експлоатация първата вътрешна AS ATC "Trassa", предназначена да оборудва зони с ниска и средна интензивност на въздушното движение. Нивото на автоматизация на директните ATC задачи в тази система съответства на нивото на автоматизация на подобни задачи в системата "Terkas", но задачите за планиране на IVP се решават главно ръчно.

Основните предимства на тази система обаче са нейната относително ниска цена и висока експлоатационна надеждност. Регионална AS ATC "Стрела", която през 1981 г. е оборудвана с района на Обединеното ATC в Ростов, е първата пълномащабна вътрешна ACS, която е предназначена да осигури автоматизирано решение както на задачи за ATC, така и на задачи за планиране на IVP.

Системата „Стрела“ има изчислителен комплекс от тип „сглобени“, състоящ се от четири компютъра ES-1060 и един компютър EC-1061. В същото време компютрите на изчислителния комплекс са предназначени за обработка на радарна информация (два в горещ режим на готовност) и два за обработка на планирана информация (един в горещ режим на готовност).

Тази система осигурява автоматизирано решение на проблемите на планирането на IRP в размер, съответстващ на първото ниво на автоматизация на IRP процесите, тоест изпълнява основно информационни задачи за събиране, сортиране, обобщаване, систематизиране и разпространение на планирана информация. От изчислителните и логическите задачи основната е задачата за автоматично откриване на потенциални конфликтни ситуации според планираната информация.

Пилотната работа на ATC RAS ​​показа недостатъчна надеждност на комплекса по време на обмен между машината между изчислителните връзки на системата. Освен това ниското ниво на надеждност на елементната база и остарелият интерфейс човек-машина наложиха значителни ограничения върху възможността за повишаване на нивото на автоматизация на процесите в тази система. Анализът на съществуващите системи и основните направления на тяхното развитие показва, че в момента най-обещаващата посока е създаването на модулни системи. Техническата основа на съвременните системи за управление на въздушното движение трябва да бъдат компютърни системи с разпределена структура, високонадеждни микрокомпютри и PVEM, обединени в локални мрежи.

Програмата за автоматизация на ATC във Франция беше наречена Cautza. Характеристика на автоматизираната система за КВД, внедрена по програмата Cautza, е, че плановете за всички полети, извършени над територията на Франция, два дни преди началото им, пристигат в един център за планиране, където се извършва интегрираната обработка на планираната информация и той се разпространява по канали за предаване на данни до пет маршрутни центъра за управление на въздушното движение, разположени в Брест, Бордо, Париж, Марсилия, Реймс, както и до органите на ПВО.

Един от основните недостатъци на системата Cautza е трудността да се увеличи нейната производителност и инструментален капацитет поради използването на централизиран компютърен комплекс. Системата EUROCAT-2000 има напълно разпределена изчислителна структура: изградена е на базата на специализирани микрокомпютри и персонални компютри, обединени от хардуер и софтуер на локална мрежа (LAN) Ethernet (NFS-TCLR).

Контролът на въздушното движение във въздушното пространство на Обединеното кралство и прилежащата океанска зона се осъществява от три центъра за контрол на въздушното движение.

Лондонският автоматизиран център за управление на въздушното движение (LATCC) и неговият поддържащ ATC център в Манчестър.

Шотландски и океански автоматизиран център за управление на въздушното движение (ScOATCC) в Престуик.

Центровете за управление на въздушното движение взаимодействат с органите за управление на въздушното движение на Норвегия, Дания, Ирландия, Холандия, Белгия, Франция, както и Исландия, САЩ, Канада при предоставяне на полети.

Организационно центърът за РВД е двустранен и включва гражданския сектор, който контролира гражданските самолети, и военния сектор, който осигурява управлението на полетите на военната авиация. Отличителна черта на комплекса за автоматизация за военния сектор е наличието на специализиран изчислителен модул за обработка на плановете за полети на военната авиация. Този модул, който представлява изчислителен комплекс с три машини, базиран на миникомпютъра Marconi Miriad, извършва паралелна обработка (за да осигури необходимото ниво на надеждност) на плановете за полети на военната авиация, а също така изпълнява задачите за обмен на фрагменти от консолидиран ежедневен план на полета с взаимодействащи системи за контрол на управлението, командни пунктове на военната авиация и сили за противовъздушна отбрана. С помощта на специализиран модул ръководителите на полети от военния сектор решават задачите за наблюдение на режима на използване на въздушното пространство, идентифициране на нарушители на режима на TTI и идентифициране на неидентифицирани самолети.

Комплексът за обработка на основния масив от планирана информация (FDPS) е разпределена изчислителна система, изградена на базата на мини-компютър модел 9020D, работещ в реално време. Системата осигурява обмен на планирана информация с FDPS на летищните ATC системи в Чатуик и с шотландската ACS, както и с центъра за КВД в Маастрихт на системата Eurocontrol и автоматизирания ATC център в Париж. За да замени съществуващата ACS, GEC-Marconi разработва нова автоматизирана ATC система S-361, предназначена да оборудва центрове за ATC в Англия през 90-те години и предназначена да работи в условия на постоянно увеличаване на въздушния трафик. Основната цел на системата S-361 е да се повиши нивото на безопасност на полетите, пропускателната способност на системата за контрол на контрола и да се намали натоварването на контролерите.

Увеличаването на капацитета на системата трябва да се постига не чрез увеличаване на броя на контролните сектори, а чрез въвеждане на автоматични средства за предупреждение на контролерите за възможни конфликтни ситуации във въздуха, внедряване на "гъвкав" интерфейс човек-машина, базиран на технологията WINDOWS, и въвеждане на решение поддържаща система на етапа на директно ATC.

От основните предимства нова системае модулността на конструкцията, поради която е възможно да се оборудва както с малки летища, така и с магистрали по отношение на производителност и ниво на автоматизация на системите във връзка с конкретни зони за КВД.

Системата за КВД на САЩ заема водеща роля сред чуждите страни по въпросите на автоматизацията на КВД. Това се дължи на високия технически потенциал и изискването за непрекъснато развитие и усъвършенстване на системата за КВД, за да отговори на нуждите на ползвателите на въздушното пространство. Съединените щати се характеризират с най-високи темпове на растеж на интензивността и плътността на въздушния трафик.

Основните органи на КВД в Съединените щати са: националният център за управление на въздушното движение, който координира използването на въздушното пространство и оборудването за КВД, прогнозира въздушната обстановка в различни области и идентифицира възможни ситуации на претоварване на обслужването на въздушното движение.

Центрове за КВД по маршрута, които извършват планиране на IWP и контрол на въздушното движение във въздушното пространство извън летището.

Въздушни хъбове (летищни) командни и контролни кули, които осъществяват контрол на въздушното движение в районите на въздушните хъбове.

Станции за поддръжка на полети, предназначени да предоставят консултантски услуги за полети по VFR и IFR в райони с ниска интензивност.

Контролът на въздушното движение над територията на САЩ се осъществява чрез 20 автоматизирани маршрута и повече от 400 центъра за управление на въздушното движение. Системата за АТС на САЩ е преминала през няколко етапа в своето развитие. Първото поколение автоматизирани системи за КВД бяха системата NAS Stoge за маршрутни центрове и системата ARTS-1,2,3 и AN / TPX-42 за центрове за КВД на летищата (последната военна цел)

До края на 70-те години на миналия век всички центрове за КВД по маршрута бяха оборудвани с автоматизирани системи, системи ARTS-3 - повече от 60 ATC летища и системи AN / TPX-42 - около 280 летища на ВВС и ВМС на САЩ и 39 гражданска авиация летища.

В момента, в съответствие с федералния план за модернизация на системата за КВД, се извършва поетапна подмяна на съоръжения и системи за КВД. Westinghouse е лидер в разработването на автоматизирани системи от ново поколение. Разработеният от нея AS ATC AMS-2000 е въплъщение на най-новите постижения на науката в областта на радарите, комуникациите и компютърните технологии. Типичният модул AMS-2000 е цялостна автоматизирана система, състояща се от подсистема за обработка на радарна информация, а модулността на софтуерно-компютърния комплекс дава възможност за бързо конфигуриране на системата за всяка ATC зона.