 | Эта статья поднимает множество проблем. Пожалуйста, помогите улучшить его или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалить эти сообщения-шаблоны ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )
|
Свободный полет - это развивающийся метод управления воздушным движением, который не использует централизованного управления (например, авиадиспетчеров). Вместо этого части воздушного пространства резервируются динамически и автоматически распределенным образом с использованием компьютерной связи для обеспечения необходимого разделения между воздушными судами. Эта новая система может быть внедрена в систему управления воздушным движением США в следующем десятилетии. [ необходима цитата ] Его потенциальное влияние на работу национальной системы воздушного пространства оспаривается. [ необходима цитата ]
Обзор [ править ]
Свободный полет - это новая концепция, которая разрабатывается, чтобы заменить существующие методы управления воздушным движением за счет использования технологий . Настоящий свободный полет устраняет необходимость в операторах управления воздушным движением (УВД), поскольку ответственность за них возлагается на пилота . Это дает пилоту возможность изменять траекторию полета в полете. С помощью компьютерных систем и / или УВД пилоты смогут самостоятельно принимать больше решений по траектории полета. Как и в большинстве сложных систем, распределенное, но совместное принятие решений считается более эффективным, чем централизованное управление, характерное для текущего режима управления воздушным движением. [ необходима цитата ]
История [ править ]
Свободный полет начался как попытка стать менее зависимым от человеческого фактора и более зависимым от растущих технологий того времени. По мере того как авиакомпании расширяли свой парк в 1960-х годах , они увеличивали потребность в организации воздушного движения (ОрВД). [ необходима цитата ] ATM разработала правила полетов по приборам (широко известные как «IFR») для управления растущим числом самолетов. Это помогло контролировать воздушное движение, но потребовало значительного количества времени, усилий и ресурсов для поддержания полета по ППП. [ необходима цитата ]
В 1968 году Федеральное управление гражданской авиации издало Правило для аэропортов с высокой плотностью движения, чтобы уменьшить количество самолетов в данном аэропорту. [ необходима цитата ] Двадцатью годами ранее Крокер Сноу использовал телекамеры, чтобы определить свое местоположение во время полета на самолете. [ необходима цитата ] Он послал сигналы самолету, чтобы они могли получить от третьего лица перспективу окружения самолета. Эта идея сработала, но была слишком дорогостоящей и непрактичной. В 1960-х транспондеры устранили необходимость использования телекамер.
Другими проблемами, возникшими в сфере воздушного движения, были топливный кризис ОПЕК и забастовка Профессиональной организации авиадиспетчеров (PATCO) 1982 года, в результате которой президент Рональд Рейган уволил тысячи диспетчеров. Это показало, насколько уязвим воздушный транспорт для экономических сил. [ необходима цитата ]
Ключевые компоненты свободного полета были определены в 1971 году системным менеджером United Airlines Уильямом Коттоном, хотя технология для его реализации не была доступна еще два десятилетия. [1]
В 1970 -х годах система спутниковой навигации GPS была развернута Министерством обороны США, и авиационная промышленность увидела возможность использовать GPS для потенциально более эффективного управления воздушным движением за счет более широкого использования этой возможности в сочетании с обеспечиваемой ею автоматизацией. [ необходима цитата ]
В 1991 году Международная организация гражданской авиации создала Группу по будущей аэронавигационной системе. Группа представила описания приложений спутниковой технологии и их использования в управлении воздушным движением. Возросла роль «определяемая пользователем траектория», которая к середине 1990-х стала известна как «свободный полет».
Первые слушания о введении бесплатного полета были проведены в августе 1994 г. представителем Коллином Петерсоном (штат Миннесота), председателем подкомитета Палаты представителей, ведающим расследованиями Федерального агентства гражданской авиации. [1]
В 1995 году Дэвид Хинсон , администратор FAA, организовал рабочую группу для составления подробных планов внедрения бесплатного полета. Отчет, выпущенный в октябре того же года, предусматривал три этапа; [1] [2] I этап завершился в конце 2002 г., остальные так и не были начаты. Метод и система для автоматизированного инструмента, позволяющего диспетчерам движения по маршруту динамически оптимизировать маршруты самолетов, были запатентованы НАСА в 2001 году [3].
Истинные приложения для свободного полета существуют только в небольшом масштабе в отдельных полетах в воздушном пространстве, где работают только наиболее хорошо оборудованные воздушные суда, например, на большой высоте на коммерческих авиалайнерах. [ необходима цитата ] Существует множество версий бесплатного полета для системы воздушного транспорта нового поколения (NGATS). Ожидается, что концепция свободного полета будет постепенно проявляться в течение следующих 20–30 лет, поскольку NGATS возникнет из миллиардов долларов разработки, испытаний, тщательного планирования перехода, обучения и развертывания наземных и бортовых систем на всех типах самолетов. Ключевые элементы NGATS включают автоматическое зависимое наблюдение-вещание.(ADS-B) и то, что, как можно ожидать, будет постоянно развивающимся, сетецентрическим информационным приложением, называемым общесистемной системой управления информацией или SWIM.
Регионы [ править ]
Регионы делятся на неограниченные, переходные и ограниченные.
- Неограниченный
- В неограниченном регионе будет очень мало указаний от УВД, поскольку плотность воздушных судов будет низкой. Пилоты будут обладать большой гибкостью, чтобы упражняться в свободном полете в этой области. Однако это может усложниться, если в уравнение рассчитывается плохая погода. Пилотам, возможно, придется скорректировать курс, чтобы избежать ненастной погоды. При этом другие пилоты, пытающиеся избежать этих условий, могут пересекаться друг с другом. УВД должен будет помочь пилотам и направить их в этом вопросе.
- Переход
- Слегка ограничены, однако пилоты сохраняют некоторую гибкость в использовании свободного полета.
- Ограниченный
- Свобода пилота существенно ограничена.
Подходы к свободному полету [ править ]
Есть несколько подходов, к которым может двигаться свободный полет.
В воздухе [ править ]
При заходе на посадку в воздухе ответственность за эшелонирование полностью ложится на пилотов, работающих в условиях самоэшелонирования . Пилот несет ответственность за обнаружение и решение проблем во время полета. Экипажу в этом помогут компьютеры. Информация, такая как сводки погоды или другое местоположение воздушного судна, пересылается от УВД (или автоматизированных станций) к воздушному судну, чтобы пилоты могли выбрать наилучший курс действий. Система наблюдения может быть как на земле, так и на борту самолета.
Проблемы с этим методом включают в себя обеспечение полной информации наблюдения, связь с разным оборудованием, малый самолет, неспособный нести оборудование, и возможность неисправности системы. Чрезвычайно сложно получить полную гарантию всего воздушного движения. Если два самолета, летящие с разным оборудованием, сталкиваются друг с другом, данные оборудования должны быть отправлены на принимающее оборудование, а также обычная информация, такая как скорость. У больших самолетов не будет проблем с оборудованием, но у меньших самолетов будут проблемы с обменом данными между собой, если у них нет необходимого компонента. Конечно, если бы это был сценарий один на один, его было бы легко решить, но если задействовано несколько самолетов, сложность поиска решения усложняется. Наконец, если система выходит из строя или программное обеспечениеошибка компьютерного программирования , самолет и другие летательные аппараты будут летать вслепую.
Земля [ править ]
Все данные отправляются в УВД, и пилот запрашивает конкретную траекторию полета. Связь будет осуществляться от воздушного судна к УВД, а не от воздушного судна к воздушному судну.
При таком подходе экипаж не будет иметь полного опыта ситуационной осведомленности при заходе на посадку по воздуху. Экипаж не сможет справиться с неопределенностями или помочь с неопределенностями, связанными с этим подходом. Если одно воздушное судно не выполняет требования директивы УВД, директиву придется переиздать, что, в свою очередь, увеличит рабочую нагрузку операторов ОрВД.
Смешанный фокус [ править ]
Смешанный подход, который представляет собой сочетание воздушного и наземного захода на посадку. Первоначально AOC отправляет маршрут самолетам и банкоматам. Если экипажу не нравится маршрут, он отправляет изменения маршрута в ATM и AOC.
Разделение [ править ]
Разделение самолетов разделено на охраняемую зону и зону тревоги . В более крупной зоне, называемой зоной тревоги , система сообщает самолету через один из трех подходов, что самолет находится поблизости. Он действует как флаг и просто предупреждает экипаж. В защищенной зоне зона должна оставаться стерильной от всех посторонних предметов. Это минимальное расстояние, на которое можно приблизиться. Система должна предупредить экипаж самолета до того, как что-либо приблизится к нему, но если ему удастся войти в защищенную зону, экипаж предпримет маневр уклонения, чтобы избежать столкновения.
Методика обнаружения и обнаружения конфликтов с использованием системы автоматизации центр-ТРАКОН [ править ]
Система автоматизации Center- TRACON (CTAS) получает данные о траектории самолета, атмосферной модели, характеристиках самолета и других влияющих факторах. На основе полученной информации он рассчитает наилучшую траекторию с помощью уравнений и логики. CTAS в настоящее время используется в небольших масштабах.
См. Также [ править ]
- Система воздушного транспорта нового поколения
- ADS-B
- TCAS
- GPS
- Общесистемное управление информацией
- Транспортная система для малых самолетов
- Самостоятельное разделение (самолет)
- SESAR
Ссылки [ править ]
- ^ a b c Свободный полет
- ↑ Заключительный отчет Целевой группы 3 RTCA, Внедрение свободного полета. RTCA, Inc., Вашингтон, 26 октября 1995 г. [1] Архивировано 8 апреля2008 г. в Wayback Machine.
- ^ US 6314362 Метод и система для автоматизированного инструмента для диспетчеров движения по маршруту
Внешние ссылки [ править ]
- НГАЦ
- Фаза свободного полета 1
- Проводной: "Свободный полет"
- Проект малых авиационных транспортных систем (SATS) в НАСА
- CBSNews: «Летающие машины готовы к взлету»
