5 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое азн

Автоматическое зависимое наблюдение

С появлением спутниковый радионавигационных систем (СРНС) второго поколения положение воздушных судов (ВС) стало лучше определяться их бортовыми навигационными комплексами, чем наземными средствами наблюдения. Передача информации о местоположения ВС с борта на землю позволяет получить высокоточную и оперативную информацию о воздушной обстановки.

Автоматическое зависимое наблюдение (АЗН) есть технология наблюдения, базирующая на автоматическом поступлении по линии передачи данных информации от бортовых навигационных систем и систем определения местоположения.

Система АЗН (ADS- Automatic Dependent Surveillance), функционирует следующим образом. С помощью СРНС CPS и ГЛОНАСС (в будущем и Европейской системы «Галилео») определяются координаты ВС и его скорость на всем его маршруте. Определенные навигационные параметры и другие данные передаются по линии передачи данных на наземную станцию приема сообщений. Эта информация должна приниматься и другими воздушными судами. На рис.8.1.(изображена структура функционирования системы АЗН)

Использование системы АЗН позволяет вести наблюдение и контролировать полет ВС практически на всем его маршруте независимо от места взлета и посадки без использования наземных РЛС, осуществлять дозаправку топливом в процессе полета. Одним из преимуществ АЗН являются расширенные зоны наблюдения вне зон действия радиолокационных систем, над морскими регионами и труднодоступными участками Земли.

Информация системы АЗН позволяет расширить следующие задачи:

· Контроль за местоположением;

· Контроль соответствия положения ВС с ожидаемым местоположением, имеющемся в текущем плане полетов;

· Определение конфликта, базирующее на анализе данных об эшелонирование воздушных судов;

· Предсказание конфликта, основывающееся на определении потенциальных нарушений норм эшелонирования;

· Управление полетом на основе выработки оптимальных топливосберегающих маршрутов;

· Дозаправка ВС в воздухе.

При успешной организации надежного и устойчивого канала связи его можно использовать не только для трансляции координат, но и для безголосового обмена другой информации (управление бортовым оборудованием, метеоинформация, оперативная связь, дифференциальные поправки от базовой станции)

Технические средства при реализации АЗН обеспечивают следующие функции:

· Бортовая система осуществляет подготовку полученых на борту ВС данных в установленном формате ;

· Канал связи «борт-Земля» осуществляет трансляцию данных с борта ВС;

· Наземная станция обработки осуществляет сбор и обработку полученной информации для оценки воздушной обстановки и предотвращение возможных конфликтов.

Канал электросвязи «борт-Земля» является цифровым, что позволяет информировать о местоположение ВС в реальном времени. Информация передается автоматически без участия людей. Передаваемые данные включают:

· Информацию о местоположение ВС, получаемую от бортовых РНС с темпом выдачи, контролируемыми наземными службами;

· Информация о маршруте имеющая на борту ВС и используемую при его навигации, которая дает возможность оценить отклонения воздушного судна от заданной ему траектории полета;

К настоящему времени существуют системы АЗН двух основных типов:

· АЗН-К контрактного типа (ADS-C)

· АЗН-В широковещательного типа (ADS-B)

При контрактном АЗН возможны следующие варианты:

· Передача регулярных сообщений, согласно которым на борту ВС сообщения составляются и передаются с указанным в контракте интервале;

· Передача не регулярных сообщений, согласно которым на борту ВС сообщения составляются и передаются в тех случаях, которые предусмотрены контрактом- при изменение высоты полета, пролеты точки маршрута и др.;

· Передача сообщений по запросу, согласно которому на борту ВС сообщение составляется и передается только в том случаи, если поступила команда с Земли.

Технология АЗН-К является самым простым по структуре вариантом автоматического зависимого наблюдения и представляет собой обобщение принципа вторичной радиолокации. Вторичный радиолокатор постоянно посылает запросы о бортовом номере, высоте и других параметров. Бортовой трансивер ВС, приняв такой запрос, посылает затребованную информацию. Таким образом, вторичный локатор связан с ВС по низкоскоростной цифровой линии передачи данных, организованной по принципу запрос-ответ. Если бы передающая антенна локатора была бы ненаправленной, то широковещательный процесс вызвал поток ответов от всех ВС, находящихся в зоне действия. Поэтому такой локатор должен посылать бортом не широковещательные, а адресные запросы, чтобы не допустить наложения ответов. На этом на этом принципе и базируется технология АЗН-К.

По отношению к технологии АЗН-К вещательное АЗН представляет дальнейший шаг автоматизации наблюдения, при котором система способна работать без сложной наземной инфраструктуры. Каждый доклад, передаваемый с борта ВС, может быть получен другим судном или получателем на Земле в зоне действия связи. Воздушное судно, передающее сообщение, не знает, какие другие ВС или наземные пункты получают его, потому что получение сообщения не подтверждается.

Прямое взаимодействие ВС при реализации режима АЗН-В совершенно не зависит от наземной инфраструктуры.

На рис.8.2 изображена структурная схема транспондера АЗН-В.

Транспондер представляет собой устройство , содержащее GNSS- приемник, цифровой УКВ приемопередатчик (радиомодем) и контроллер, связывающий эти устройства. Все приемопередатчики настроены на одну частоту. Таким образом все ВС, оснащенные АЗН-В и находящие на расстоянии прямой видимости друг от друга, связанны одним цифровым радиоканалом. Каждый из них, прослушивая этот канал, получает координатную информацию о других ВС, находящих в зоне радиовидимости, а так же транслирует в канал информацию о себе. В итоге выполняется принцип «все видят всех».

Бортовое навигационно — связное оборудование, установленное на борту Вс. Принимает информацию о времени и координатах от спутников. Эта информация дополняется передаваемыми с наземной станции данными о дифференциальных поправках и параметрах целостности спутникового навигационного сигнала, об элементах плана полета и др. далее она транслируется на наземную станцию, а так же на бортовое наземное оборудование ВС и мобильное навигационно- связное оборудование автомобилей. Информация о воздушной обстановке (в том случаи и радиолокационная) от средств автоматизации через наземную станцию АЗН-В может передаваться на бортовое навигационно-связное оборудование ВС и мобильное оборудование автомобилей для отображения на дисплеях.

На рис.8.3 изображена структура АЗН-В

В наземной станции решаются следующие задачи:

· Осуществляется прием информации от спутников;

· Вычисляются дифференциальные поправки, позволяющие повысить точность определения местоположения ВС и передаются по линиям передачи данных на объектах4

· Проверяет контроль целостности спутникового сигнала и передача параметров контроля.

Дата добавления: 2015-10-20 ; просмотров: 5833 | Нарушение авторских прав

АЗН-В как технология наблюдения для беспилотников

Сделать дроны видимыми пилотам самолетов и диспетчерам – главная задача на сегодня. Для ее решения существует сразу несколько потенциально применимых технологий, а дебаты о том, какая лучше, не утихают. В данном материале мы коснемся автоматического зависимого наблюдения-вещания (АЗН-В), ведь именно оно является международным авиационным стандартом, применяемым для наблюдения в гражданской авиации (ГА).

Уже не первый год АЗН-В тестируют для БПЛА. Тем не менее, даже в рамках этого направления существует сразу несколько различных точек зрения.

Исторически в мире было разработано всего три линии передачи данных: 1090ES, UAT и VDL-4. На сегодняшний момент только две из них используют в авиации – 1090ES и UAT. UAT применяется исключительно в США для авиации общего назначения (АОН). 1090ES – во всем остальном мире, а также в США для коммерческой авиации. Если вы в СМИ встречаете упоминания об АЗН-В, то с высокой долей вероятности можно сказать, что речь идет либо о 1090ES, либо о UAT. Однако в России ситуация несколько иная, здесь ведутся работы с АЗН-В 1090ES, а также есть некоторые разработки на базе созданной в Швеции VDL-4.

Тестовые полеты с применением малогабаритных транспондеров АЗН-В 1090ES для дронов в России не новы и выполнялись уже не раз. Среди них можно выделить полеты в Кронштадте и в Подмосковье в прошлом году, о которых ранее писало агентство «РИА-Новости». В обоих случаях было продемонстрировано, как при помощи мобильных ответчиков АЗН-В 1090ES дроны становились видимыми пилотам самолетов, а также наземным службам. Тестовые полеты с оборудованием АЗН-В VDL-4 анонсировались во время МАКС-2019, однако насколько они были успешными, пока трудно судить.

Автоматическое зависимое наблюдение-вещание или АЗН-В – технология которая позволяет ВС определять свои координаты при помощи спутников, а затем транслировать эту и прочую информацию в эфир в широковещательном диапазоне для других ВС и служб ОрВД. Благодаря АЗН-В работает знаменитый сервис Flightradar24, который выводит информацию о воздушных судах в режиме реального времени. Технология обладает рядом преимуществ, среди которых – высокий темп обновления данных (для традиционных радиолокаторов он составляет порядка 10 секунд, для АЗН-В — одна секунда). Для наглядности ниже представлена иллюстрация того, как работает традиционный вторичный радиолокатор и АЗН-В.

Читать еще:  Варикозная болезнь код по мкб 10


www.ads-b.com


www.ads-b.com

Как отмечают эксперты, главное преимущество использования технологии АЗН-В для дронов заключается именно в ее совместимости с авиацией. Судите сами, оборудовав БПЛА мобильными передатчиками, совместимыми с теми, что уже есть на самолетах, вы разом можете сделать их видимыми пилотам. И наоборот, если БПЛА будет оснащен приемником АЗН-В 1090ES, то он сможет «видеть» окружающие его самолеты. При этом вам не придется переоснащать весь авиапарк новым оборудованием. Звучит потрясающе.


uavionix.com/the-battle-for-drone-tracking-technology

Пилотируемые ВС уже используют ответчики АЗН-В 1090ES, и количество таких бортов неуклонно растет. В ЕС отчитались, что за последний год бортовое оснащение АЗН-В 1090ES выросло вдвое и достигает 40% (данные на апрель 2019 г). Оборудование уже не первый год ставят на новые лайнеры прямо на заводе. К слову, новый инновационный российский лайнер МС-21 также будет оснащаться АЗН-В 1090ES, что называется, «по умолчанию».

Важно обратить внимание на то, что вышеперечисленные сильные стороны АЗН-В применимы в полной мере только к линии передачи данных (ЛПД) 1090ES. UAT используют только для самолетов АОН и только в США. VDL-4 же в принципе не может похвастаться ни большим количеством оборудованных бортов в небе, ни общемировой тенденцией роста – данный тип ЛПД не принят к эксплуатации ни одной страной мира. После проведения ряда исследований и рабочих групп, мировая гражданская авиация де-факто остановила свой выбор на АЗН-В 1090ES. Сейчас эта линия передачи данных применяется в более чем 50 странах мира. UAT так и осталась исключительной особенностью США, а разговоры о VDL-4 в общемировом пространстве практически прекратились.

Для справки
Частоты:
978 МГц (UAT);
1090 МГц (1090ES);
108-118 МГц (VDL-4).

Скорость передачи данных:
1 Мбит/с (1090ES и UAT);
19,2 Кбит/с (VDL-4).

Страны:
США (UAT);
США, ЕС, Великобритания, Индия, Австралия, Индонезия и другие (

50 стран, 1090ES);
Швеция, Россия (VDL-4, опытная эксплуатация).

Стоит отметить, что еще в 2000-ных Airbus формулировал перечень вопросов к линии передачи данных VLD-4, ряд из них, по всей видимости, стал критичным для дальнейшего развития стандарта. Среди них было то, что УКВ-диапазон не эффективен для применения в АЗН-В. В рамках рабочей группы ИКАО, были обозначены и другие «узкие места»: возможные помехи, ведь УКВ уже используют на бортах; низкая скорость передачи данных – 19 Кбит/c против 1 Мбит/с у 1090ES и UAT. Также в Airbus отметили, что выделяемая возможность прямого взаимодействия «point-to-point», не является широко применимой на практике.


Скачать «Airbus work on VDL Mode 4»

В Boeing проводили свое исследование и также сообщили, что передача сигнала VDL-4 сопровождается увеличением количества помех для уже существующей голосовой связи бортов. В конечном итоге, в компании заключили, что есть еще ряд проблем и до тех пор, пока они не будут решены, VDL-4 не может внедрятся на самолетах Boeing.


Скачать «Boeing Position Paper on VDLM4»

Данные заключения были сделаны еще в начале 2000-х и с тех пор, ни один из производителей ВС не начал работу с VDL-4.

В программе развития АЗН-В и других средств наблюдения в Европе («ADS-B and other means of surveillance implementation status») представлены планы развития инфраструктуры АЗН-В 1090ES. В общемировом масштабе можно наблюдать схожую картину – из более 100 проектов АЗН-В по всему миру почти все связаны с ЛПД 1090ES. Одним из наиболее интересных кейсов внедрения АЗН-В является Австралия. На территории всей страны была развернута сеть АЗН-В 1090ES с поддержкой передачи данных от бортов – OUT и приема данных бортами – IN. Таким образом, воздушные суда получили возможность видеть друг друга напрямую.


Australian Goverment – Civil Aviation Safety Authority: Chapter 4 Surveillance and ADS-B

Тогда в Австралии отказались от внедрения двух ЛПД (как в США) из-за избыточности и сильного удорожания сдвоенной системы. Главная сильная сторона UAT – передача данных о погоде FIS-B была оценена не как критичная.

Что же дроны? Сегодня большое количество стран и организаций активно проводят тестовые полеты БПЛА. К слову, в той же Австралии стартовали множество инновационных проектов. Американские Google Wing и Amazon PrimeAir проводили первые пилотные полеты именно здесь. На сегодняшний день, Google Wing уже запустил службу доставки продуктов, а Uber в качестве своего первого международного города для аэротакси выбрал Мельбурн.

В других странах также проходят масштабные тесты БПЛА, они включают городские полеты, доставку грузов, полеты аэротакси, полеты на дальние дистанции и проч. Среди применяемых технологий активно тестируют сети 4G и 5G (как перспективная тех. для городов будущего), АЗН-В 1090ES/UAT и FLARM.

Среди знаковых событий, можно выделить то, что крупнейший мировой производитель дронов – DJI подтвердил планы устанавливать с 2020 года приемники АЗН-В 1090ES / UAT на все свои дроны весом более 250 г. В компании отмечают, что данная технология позволит БПЛА видеть пилотируемые самолеты/вертолеты поблизости, что существенным образом повысит безопасность полетов уже сегодня и не потребует переоснащения воздушных судов.


www.dji.com/flysafe/airsense

Общая география проектов тестирования БПЛА весьма обширна: это и полеты в рамках SESAR U-Space в Европе, и полеты NASA и FAA в США, полеты в Индии, в Японии, в Австралии и Новой Зеландии и проч. Более того, отдельные страны уже начали использовать дроны для доставки небольших грузов в коммерческих целях, среди них – Австралия, Финляндия, США. В таких проектах, помимо технологий связи и наблюдения, организаторами особо выделяется единая система обмена данными – FIMS. Подобная система является своего рода связующим звеном и объединяет БПЛА, компании-поставщиков услуг, а также национальные системы организации воздушного движения. FIMS – это отдельная интересна тема и мы расскажем о ней в будущих материалах.


Switzerland’s U-Space: Enabling a “Safe and Open Drone Economy” With Aviation Data Exchange Hub

Композитная система наблюдения для УВД и мониторинга воздушного пространства

На протяжении нескольких десятилетий основным средством наблюдения за воздушными судами (ВС) в интересах УВД были и остаются Вторичные Радиолокаторы (ВРЛ), а начиная с 2000-х годов стандартом де-факто в мире стали моноимпульсные вторичные радиолокационные станции режима S.

В последние годы, в связи с развитием Глобальных Спутниковых Систем Навигации (ГНСС), а также руководствуясь стремлением провайдеров аэронавигационных услуг сокращать стоимость наземного оборудования и эксплуатационных затрат, широкое развитие получила новая технология наблюдения — широковещательное автоматическое зависимое наблюдение (АЗН-В).

АЗН-В позволяет существенно понизить стоимость оборудования средств наблюдения, уменьшить выбросы в атмосферу за счет выбора наиболее эффективных эшелонов полета ВС, потенциально увеличить точность измерения координат, а также получить с борта ВС по линии связи борт-земля дополнительную информацию, позволяющую существенно повысить качество наблюдения и, таким образом, повысить безопасность воздушного движения.

Технология АЗН-В основана на том, что воздушное судно само измеряет свои координаты и другие навигационные параметры и передает их вместе с информацией об идентификации по линии связи «вниз». Эту информацию принимает наземная станция (НС), функции которой – принять сообщения с борта, декодировать, проверить целостность и сформировать выходные сообщения о целях в стандартизированных форматах передачи данных.

Такие НС АЗН-В примерно в 10 раз дешевле ВРЛ по стоимости оборудования и эксплуатационным затратам за счет более простых и не вращающихся антенн и отсутствия передатчика.

Читать еще:  Варикоз вен на ногах признаки

Трудности при внедрении АЗН-В — это оборотная сторона его преимуществ. Они связана с тем, что координаты ВС получаются НС с борта по линии связи, а следовательно нет возможности проверить, что то, что получено по линии связи — это действительно реальные координаты ВС. Более того, одна автономная НС АЗН-В не в состоянии проверить, что они вообще получены от ВС, а не от другого источника.

Причина этих трудностей состоит в уязвимости сигналов ГНСС, к числу которых обычно относят:

— Неисправность ГНСС из-за неисправности самой ГНСС (выход из строя, замена спутников);
— Сознательное ограничение функционирования ГНСС оператором;
— Необнаруженная неисправность бортовой навигационной системы;
— Непреднамеренные помехи близкими по частотам сигналами;
— Глушение и подмена сигналов ГНСС;
— Подмена сигналов АЗН-В.

Безопасное использование информации АЗН-В в наиболее ответственных зонах наблюдения должно предполагать возможность независимого (от бортовой навигационной системы и ГНСС) измерения координат.

В качестве средств таких измерений могут использоваться ВРЛ, либо системы, состоящие из нескольких станций, использующие методы мультилатерации для определения координат источников сигналов независимым методом.

Метод мультилатерации предполагает точное измерение времени (единицы наносекунд) прихода сигнала на каждой станции и последующий расчет координат на сервере МПСН, используя разность времен приема на разных станциях. В дополнение к этому МПСН могут иметь собственный запросчик вторичной радиолокации и, таким образом, выполнять одновременно и функции вторичного радиолокатора. В последнем случае система знает также дальность до цели, что позволяет увеличить зоны наблюдения.

С внедрением АЗН-В и МПСН техника наблюдения за воздушным пространством повторяет путь, пройденный средствами наблюдения за 50 лет, когда резервной системой наблюдения была первичная радиолокация, а основной системой наблюдения стала пришедшая ей на смену вторичная радиолокация.

Со временем АЗН-В станет основной системой наблюдения, а резервной для нее станет вторичная радиолокация там, где уже имеется радиолокационное покрытие, либо резервной системой станет МПСН там, где вторичные радиолокаторы отсутствуют или выработают свой ресурс и будут выведены из эксплуатации.

Таким образом, АЗН-В становится третьим слоем наблюдения после полностью независимых средств (ПРЛ) и независимых кооперативных средств (ВРЛ, МПСН). Каждый из слоев наблюдения, поддерживаемый соответствующей технологией и типом оборудования, позволяет решать свои задачи, относящиеся либо к новым возможностям, либо к резервированию и обеспечению безопасности.

Линии связи для АЗН-В

В настоящее время стандартизированы три линии передачи данных АЗН-В: 1090 ES, UAT и VDL-4.

Решениями 11-й Международной конференции ИКАО в 2003 году было установлено, что линия передачи данных (ЛПД) 1090ES на основе режима S вторичной радиолокации будет принята в качестве основной для внедрения в международную практику. Основными преимуществами были названы: единственная линия связи, имеющая выделенный частотный диапазон, наличие на борту антенно-фидерных систем, отсутствие проблем с электромагнитной совместимостью, возможность использования для независимого измерения координат.

Линия передачи данных UAT была разработана для США из-за высокой загруженности канала 1090 МГц в некоторых регионах, и используется для наблюдения за полетами в нижнем воздушном пространстве. Ценой за развертывание второй линии связи стало существенное удорожание наземной инфраструктуры – необходимости двойного покрытия наземными станциями режимов 1090 ES и UAT и взаимной ретрансляции сигналов, а также необходимости оборудования воздушных судов транспондерами UAT.

Линия передачи данных VDL-4 была разработана в Швеции 1980-х годах и так и не была принята в эксплуатацию ни в одной из стран мира. К недостаткам VDL-4 относят проблемы с электромагнитной совместимостью в используемом УКВ диапазоне, невыделенный частотный диапазон и отсутствие возможности для использования сигналов в многопозиционных системах наблюдения. За многие годы пробной эксплуатации АЗН-В 1090 ES в США, Европе и Австралии накоплены многие терабайты данных, которые позволили оценить достоинства и недостатки этой технологии. Фактически, РФ идет в кильватере мирового опыта использования АЗН-В, чем экономит существенные средства.

Основной довод в пользу развития второй линии передачи данных – это загруженность канала 1090 МГц сигналами вторичной радиолокации, однако основным источником помех для сигналов АЗН-В являются радиолокаторы режима А/С (ATCRBS). Одним из путей уменьшения интенсивности излучения в этом диапазоне является переход на режим S, что также положительно скажется на безопасности воздушного движения. Для перехода на режим S необходимо оснащение всех воздушных судов ответчиками этого режима. Такая работа была уже проведена в Европе. Опыт наблюдения за воздушным пространством над Санкт-Петербургом показал, что практически 100% воздушных судов гражданской авиации уже оборудованы ответчиками режима S, из них около 80% имеют возможности передавать информацию АЗН-В в режиме 1090 ES.

Еще одним аргументом в пользу использования одной линии передачи данных является имеющийся резерв функциональности сигналов 1090 ES, который позволит увеличить в разы пропускную способность радиоканала (такие работы ведутся на международном уровне), а также наличие зарезервированных для военных целей форматов, которые позволяют реализовать шифрование при передаче данных по каналу 1090 ES.

В целом, при наличии обязательной к использованию технологии АЗН-В 1090 ES, в условиях РФ, где интенсивность воздушного движения в десятки раз ниже, чем в США, использование второй линии передачи данных, с учетом необходимости развертывания и поддержания двойной наземной инфраструктуры, представляется экономически необоснованной.

Вторичная радиолокация для авиации спецназначения

Воздушные суда авиации спецназначения оснащены бортовыми ответчиками режима RBS частоты 1090 МГц и ответчиками режима УВД 740 МГц. И хотя режим УВД подлежит конверсии и снятию с эксплуатации, до сих пор до пяти воздушных судов одновременно находятся в воздухе над Санкт-Петербургом.

Помимо ответчиков, предназначенных для УВД, воздушные суда ВВС РФ оснащены ответчиками системы государственного опознавания (ГО)

Концепция композитной системы наблюдения

Композитная система наблюдения (КСН) обеспечивает наблюдение за воздушными судами по сигналам вторичной радиолокации, АЗН-В 1090 ES и ГО на всех этапах полетов с требуемой в разных зонах наблюдения точностью и темпом обновления.
Построение КСН предполагает использование следующих основополагающих принципов во взаимосвязи:

— Плавный переход на новые технологии наблюдения (АЗН-В, МПСН) с непременным обеспечением всех существующих мер безопасности полетов.
— Возможность извлечения дополнительных выгод от использования улучшенных характеристик новых средств наблюдения (повышенная точность, увеличенный темп обновления данных о воздушных судах). К числу таких выгод можно отнести, например, наблюдение в ранее недоступных зонах над городами, над морем, над горными районами или реализация новых приложений, например, улучшенное наблюдение при заходе на посадку, наблюдение в районе малых аэродромов или вертодромов.
— Отсутствие революционных изменений на борту за счет использования существующей сигнальной системы радиоканала ВРЛ и ГО
— Разумные и достаточные изменения наземной инфраструктуры средств наблюдения в части установки компактных и дешевых наземных станций, а также совершенствования каналов связи.
— Повышение эксплуатационных характеристик наземных средств наблюдения, таких как: надежность и живучесть за счет распределенной природы наземных станций, снижение расходов на содержание за счет драматического уменьшения габаритов и упрощения оборудования, уменьшение энергопотребления.

С технической точки зрения КСН базируется на следующих технологиях и возможностях:

— Для гражданской авиации и в целом для УВД, используется существующая сигнальная система режима S/1090 ES
— Для авиации спецназначения, при наличии бортового оборудования, используется существующая сигнальная система режима ГО
— Используются приемные и передающие (запросчики) распределенные в пространстве наземные станции для режимов ВРЛ и ГО, имеющие синхронизированные временные шкалы
— Приемные станции могут принимать как сигналы АЗН-В, так и ответы на запросы своих и чужих запросчиков в режимах ВРЛ: А/С/S и ГО
— Принятые сигналы снабжаются точной меткой времени и направляются на Сервер АЗН-В/МПСН, где вычисляются координаты и формируются треки воздушных судов
— Сервер может передавать полетные данные АЗН-В и МПСН в несколько направлений, разным потребителям, объединенные или раздельные, с возможностью формирования индивидуального протокола для каждого потребителя (профиля пользователя)
— Наземные станции могут иметь разные типы антенн, в зависимости от требуемой зоны наблюдения и мест установки. Антенны могут быть всенаправленные, секторные, многосекторные или однонаправленные.

Читать еще:  Что такое стекловидное тело глаза функции заболевания

Целевое назначение КСН:

Зона наблюденияТемп обновленияГоризонтальная точность
1Трассовая зона8-10 с350 м
2Зона аэродрома4-5 с150 м
3Зона посадки1 с6′
4Поверхность аэродрома1 с7,5 — 20 м

При выборе позиций для размещения оборудования с целью экономии может быть целесообразно использовать уже существующие объекты, имеющие электропитание, каналы связи и места для размещения оборудования. Такими объектами являются позиции сотовых операторов.

Авиационная миссия Москвы: базовый принцип безопасного управления

Задача по выполнению целевой программы поставлена столичным правительством перед Государственным учреждением г. Москвы ‘Московские авиационные услуги’ (ГУ ‘МАУ’). Как заявил генеральный директор учреждения Михаил Оводенко, в городе сейчас внедряется система автоматического зависимого наблюдения ‘Москва-АЗН’, позволяющая управлять воздушным движением на малых высотах — от нуля до 300 метров. ‘Такую систему Москва закупила и развернула в конце прошлого года. Ее возможности были проверены во время полетов самолета М-101 фирмы Мясищева и вертолета Ми-8, — подчеркнул Оводенко. — Ядро системы управления воздушным движением на малых высотах в Москве фактически развернуто’.

Внедрение АЗН напрямую связано с городской программой возрождения региональных авиаперевозок. В Москве в качестве авиатранспорта предполагается использовать двухмоторные вертолеты. По информации генерального директора ГУ ‘МАУ’, переговоры с военным ведомством России о возможности полетов пассажирских вертолетов над столицей находятся в ключевой стадии. ‘Идет процесс согласования с Главным штабом ВВС, другими структурами’, — пояснил М.А. Оводенко.

Что же представляет собой радиовещательное автоматическое зависимое наблюдение (АЗН-В)?

Как пишет в своей книге ‘Полвека в авиации’ научный руководитель ГосНИИАС (Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем) академик Е.А. Федосов, принципы построения управления воздушным движением (УВД) на базе спутниковой навигации, ставшие основой АЗН, были сформулированы советскими учеными еще в конце 1980-х годов. Но, как это, к сожалению, нередко бывает, широкое практическое применение эти достижения отечественной науки нашли не в России, а на Западе. Технология АЗН-В (ADS-B — Automatic Dependent Surveillance-Broadcast) стала внедряться с 1990-х годов в США и странах Западной Европы. Первым регионом, где было введено диспетчерское обслуживание полетов на малых высотах на основе (радио)вещательного автоматического зависимого наблюдения (АЗН-В), стал район западной Аляски (США).

АЗН-В является методом наблюдения, при котором воздушные суда (ВС) автоматически, по линии передачи данных (ЛПД), передают в центр управления воздушным движением информацию о местоположении и параметрах полета, полученную от бортовых пилотажно-навигационных систем. В качестве основного инструмента определения навигационных параметров воздушного судна (скорость, высота, курс, координаты ВС) используется спутниковая система глобального позиционирования GPS (в России также предполагается использование отечественной глобальной навигационной спутниковой системы ГЛОНАСС). В центрах УВД передаваемые с борта ВС данные обрабатываются и отображаются на рабочем месте диспетчера так же, как и радиолокационная информация. Перекрывающиеся поля двух систем наблюдения (радиолокационной и АЗН) дают диспетчеру единое поле наблюдения, которое будет распространено на нижнее воздушное пространство и области с различными дефектами радиолокационного поля.

Базовый принцип АЗН-В ‘каждый видит каждого’ обеспечивает наблюдение за воздушной обстановкой как в центре управления, так и на борту каждого воздушного судна на всех этапах полета. То есть, все воздушные суда, в данной конкретной зоне полетов, имеют информацию о местоположении друг друга, что в значительной мере снижает риск столкновения между ВС.

Основные виды применения АЗН:

— управление (мониторинг) воздушным движением;

-организация Центральной линии передачи данных (ЦЛПД) ‘борт-земля’ (безголосовые команды, подтверждения);

-обмен данными между воздушными судами по каналу ‘борт-борт’;

-решение задач вихревой безопасности;

-обеспечение экипажа ВС информацией о воздушной обстановке (ИВО), а также информацией о метеорологической обстановке;

-создание более эффективных систем предупреждения столкновений между воздушными судами (бортовой и наземной);

-предотвращение столкновения с землей;

-управление беспилотниками (группой);

-координация полетов беспилотной и пилотируемой авиации;

-оперативное определение местоположения воздушного судна в случае аварийной посадки;

-решение специальных задач.

Преимущества системы АЗН-В и очевидные выгоды от ее применения: снижение (примерно в 10 раз) стоимости процесса и аппаратуры контроля навигационной обстановки по сравнению с системами УВД на базе обзорных РЛС.

Выгоды от внедрения АЗН-В для повышения безопасности полетов:

— повышение уровня ситуационной осведомленности диспетчера;

— повышение уровня ситуационной осведомленности летчика;

— снижение нагрузки на диспетчера и летчика в процессе управления воздушным движением;

— возможность применения программ для автоматического контроля за отклонением фактической траектории воздушного судна от плановой;

— возможность применения АЗН-В как советующей системы для избежания столкновений;

— улучшение качества исходной информации для поисково-спасательных служб.

Выгоды от внедрения АЗН-В для повышения пропускной способности воздушного пространства и эффективности УВД:

-позволяет более эффективно организовать воздушное движение на основе комбинирования точной информации о положении воздушных судов и уменьшения минимально разрешенного разделения воздушных судов по сравнению с процедурным методом УВД;

— снижение потребности в передаче летчиком информации о положении воздушного судна по радиоканалу и, как следствие, снижение загрузки канала связи.

Стратегические преимущества АЗН-В:

дает основу для оптимизации системы воздушных маршрутов и согласования их с предпочтениями пользователей воздушного пространства;

— повышение безопасности полетов в тесном или нерегулируемом воздушном пространстве.

Внедряемая в столице система ‘Москва-АЗН’ разработана российскими специалистами и представляет собой комплекс бортового и наземного оборудования, имеющего сертификаты Межгосударственного авиационного комитета и предназначенного для решения задач управления воздушным движением (УВД) над Москвой и на региональных маршрутах Московской воздушной зоны на основе технологии АЗН-В и средств спутниковой навигации, в сочетании с имеющимися традиционными средствами связи, навигации и наблюдения. Система ‘Москва-АЗН’ обладает возможностью комбинированного использования данных GPS и ГЛОНАСС.

Выбранная технология стандартизирована в ICAO (Международная организация гражданской авиации) , широко апробирована и принята в качестве одной из базовых технологий разворачиваемой в настоящее время европейской перспективной системы организации воздушного движения. Важным преимуществом технологии является ее экологическая безопасность для населения.

На первом этапе реализации Московской городской целевой программы в столице установлены пять наземных станций связи, навигации и наблюдения (НС СНН) ‘Пульсар-Н’ отечественного производства. Из них три автономные НС СНН установлены на крышах высотных зданий г. Москвы. Выбор высотных зданий под установку НС СНН определяется таким образом, чтобы обеспечить оптимальную зону перекрытия полем АЗН-В в пределах г. Москвы, на средних высотах воздушных трасс на расстояниях до 300 км от Москвы и местных воздушных линиях (МВЛ) на расстояниях до 100 км от Москвы. Две НС СНН установлены на базе Московского центра автоматизации управления воздушным движением (МЦ АУВД, пос. Внуково) и на командном пункте Командования специального назначения (бывший Московский округ ВВС и ПВО). Последние комплектуются локальной контрольно-корректирующей станцией (ЛККС) для повышения уровня таких параметров системы, как точность и целостность.

С целью создания двойного независимого поля наблюдения (РЛС + АЗН-В), предполагается использование радиолокационной информации (в зонах перекрытия радиолокационным полем), получаемой от радиолокационных станций московской воздушной зоны (МВЗ). Радиолокационную информацию наблюдения предполагается получать от Комплекса программно-технических средств (КПТС) ‘МЦ СКАЛА’. Основным средством концентрации и распределения информации для осуществления функций УВД в системе ‘Москва-АЗН’ является Комплекс средств автоматизации управления воздушным движением (КСА УВД) ‘Альфа’ отечественного производства. На базе КСА УВД ‘Альфа’ будет осуществляться функция приема и обработки (вторичная и третичная) информации наблюдения от различных источников: КПТС ‘МЦ СКАЛА’ и сети НС СНН ‘Пульсар-Н’ (АЗН-В), а также выдача этой информации внутренним и внешним потребителям.

В дальнейших планах ГУ ‘Московские авиационные услуги’ наращивание системы ‘МОСКВА-АЗН’ в части инструментальной емкости, решаемых функциональных задач и замены отдельных технических средств на более совершенные, а также обеспечение расширения объема обслуживаемого воздушного пространства.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector