Самолет самостоятельно разделения является способность к авиации , поддерживая благоугодно безопасное расстояние от других воздушных судов , не следуя инструкции или руководства от рефери агента для этой цели, например, управление воздушным движением . В своей простейшей форме, она может быть описана с помощью понятия увидеть и избегать , [1] в случае летательного аппарата человека пилотируемого или смысла и избегать , [2] в случае пилотируемого летательного аппарата , не являющийся человека (например, ЛИ ). Однако из-за нескольких факторов, таких как погода, правила полетов по приборам.и сложности воздушного движения, возможность самоэшелонирования включает другие элементы и аспекты, такие как правила полетов [3], технологии и протоколы связи, управление воздушным движением и другие.
Контекст и историческая справка
Пилоты современных самолетов не могут полагаться только на визуальные способности и навыки пилотирования для поддержания приемлемо безопасного отделения от других воздушных судов, поэтому значительная часть современных полетов выполняется в соответствии с правилами полетов по приборам с ответственностью за эшелонирование, принадлежащее органам управления воздушным движением (УВД). Однако, поскольку рост воздушного движения в конце 20-го века и в начале 21-го [4] [5] [6] [7] ограничивает возможности УВД , исследователи авиации и воздушного транспорта пытаются предложить оперативные и технологические усовершенствования, чтобы справиться с этим штаммом, одним из которых является самоотделение.
Самостоятельное разделение стало рассматриваться как потенциально осуществимая эксплуатационная концепция в рамках инициативы Free Flight . [8] Его ключевым технологическим средством является автоматическое зависимое вещание с наблюдением (ADS-B), при котором воздушное судно спонтанно передает периодические отчеты о местоположении и состоянии, включая информацию об абсолютном горизонтальном местоположении, которая не используется в качестве источника информации для ранее существовавшего дорожного столкновения. Система предупреждения (TCAS). Что касается текущих реализаций TCAS, [9] который предназначен только для предотвращения столкновений, самоотделение требует скачка в логике обработки, прогнозирования времени и изменения процедуры. Его осуществимость зависит от уверенности в автоматизации и его сосуществования с ролью человека в кабине. Некоторые исследования были проведены для оценки этой взаимосвязи [10] [11], и результаты показывают, что концепция вполне приемлема с экспериментальной точки зрения, не создавая неоправданной рабочей нагрузки.
Согласованный, но менее радикальный и более осуществимый подход был позже предложен и назван распределенным управлением воздушно-наземным движением (DAG-TM) [12], сохраняющий значительную роль УВД, но предоставляющий большую свободу в полетном воздушном пространстве. [13] Кроме того, другие соответствующие аспекты в более широком контексте были изучены в рамках Средиземноморского проекта свободных полетов [14] [15] (MFF), в котором в качестве одного из основных выводов было указано, что самоотделение в целом будет полезным, но его следует ограничить воздушным пространством с низкой или средней плотностью движения . [16]
С самого начала ассоциации между самоотделением и ADS-B , он также был связан с другой технической концепцией, называемой бортовой системой помощи при эшелонировании [17] (ASAS), которая, вкратце, выполняет основную логику самоотделения и другие связанные приложения. Благодаря этой ассоциации концепция самоотделения воздушного судна в полном технологическом и эксплуатационном контексте более четко отличается от уже процитированных основных концепций « видеть и избегать» и « понимать и избегать» . ASAS был допущен в проекте MFF, а также в последующих исследованиях, таких как серия из Consiglio et al. [18] [19] [20] [21], которые углубились в аспекты человеческого фактора и заложили основы для разделения стратегических и тактические процессы управления конфликтами при самоотделении.
Другие проекты внесли дополнительный вклад, например, Advanced Safe Separation Technologies and Algorithms [22] (ASSTAR), в рамках которых был проведен анализ производительности, безопасности и рентабельности приложений ASAS, включая ограниченную версию Self-Separation, что привело к положительным результатам. . Основываясь на вышеупомянутых и других исследованиях, самоотделение на основе ASAS было выбрано в качестве одной из целей, которую должны преследовать основные программы развития в области управления воздушным движением, такие как исследования и разработки в области ОрВД в едином европейском небе (SESAR) [23 ] [24] и воздушной транспортной системы следующего поколения США [25] (NextGen), даже если она ограничена определенными условиями и воздушным пространством.
Недавние улучшения
Совсем недавно в проекте iFly [26] была определена новая концепция операций самоотделения в воздушном пространстве с более высокой плотностью, основанная на работах, описанных выше, и проведена ее количественная оценка с использованием передовых методов стохастического моделирования. [27] Результаты, полученные в результате этих исследований, показывают, что самоэшелонирование может безопасно использоваться в воздушном пространстве с трехкратной плотностью полета по маршруту европейского воздушного пространства по состоянию на 2005 год, если уровень надежности ADS-B улучшится в несколько раз. пяти или если надежность TCAS улучшится в тот же фактор.
Выдающиеся вопросы
Некоторые из наиболее важных проблем, которые необходимо решить для Саморазделения:
- Как безопасно перейти из контролируемого воздушного пространства в воздушное пространство самоотделения?
- Каков правильный баланс между предсказуемостью траектории и гибкостью для достижения практической эффективности и приемлемой безопасности?
Хотя эти темы были исследованы и для них предложены некоторые решения, сложность проблемы не позволила получить окончательные ответы.
Рекомендации
- ^ Смотрите и избегайте , Skybrary
- ^ Розенкранс, В. "Обнаруживать, понимать и избегать". FlightTech , стр. 24-29, июль 2008 г.
- ^ Правила полетов, Приложение 2 к Конвенции о международной гражданской авиации, ИКАО.
- ^ Долгосрочный прогноз движения полетов ЕВРОКОНТРОЛЯ на 2010–2030 гг. [ Постоянная мертвая ссылка ]
- ^ Мир гражданской авиации 2003-2006 гг . Циркуляр ИКАО 307 AT / 129, 2005 г.
- ^ Воздушный транспорт, тенденции роста воздушного движения и прогнозы. ЭСКАТО ООН архивации 2012-09-24 в Wayback Machine
- ^ ФАА Аэрокосмический прогноз на 2010-2030 финансовые годы
- ^ Итоговый отчет целевой группы 3 RTCA о реализации свободного полета . Октябрь 1995 г.
- ^ "Архивная копия" . Архивировано из оригинала на 2011-07-21 . Проверено 14 июня 2011 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
- ^ «Архивная копия» . Архивировано из оригинала на 2012-03-25 . Проверено 14 июня 2011 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
- ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 27 сентября 2011 года . Проверено 14 июня 2011 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
- ^ НАСА, Определение концепции распределенного управления воздушным / наземным движением (DAG-TM), Версия 1.0, Проект передовых технологий воздушного транспорта, Программа создания возможностей авиационной системы, Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства, НАСА, 1999 г.
- ^ НАСА. Элемент 5 концепции DAG-TM Свободное маневрирование на маршруте для обеспечения желаемого пользователем эшелонирования и описание эксплуатационной концепции соответствия местному TFM , этап 8.503.10 проекта AATT, Офис программы NASA Airspace Systems, Вашингтон, округ Колумбия, 2004.
- ^ http://www.eurocontrol.int/eec/public/standard_page/proj_MFF.html
- ^ http://www.medff.it Архивировано 2 апреля 2005 г. в Wayback Machine.
- ^ http://www.asas-tn.org/workshops/2nd-asas-tn2-workshop/session-3-b/1_MFFresults.ppt
- ^ http://www.skybrary.aero/index.php/Airborne_Separation_Assurance_Systems_%28ASAS%29
- ↑ M. Consiglio, S. Hoadley, D. Wing и B. Baxley, Безопасность бортового эшелонирования: предварительные базовые испытания , Proc. 7-я конференция AIAA ATIO, Белфаст, Северная Ирландия, 2007 г.
- ^ М. Консильо, С. Хоадли, Д. Уинг, Б. Бэксли и Д. Аллен, Влияние задержки и отсутствия реакции пилота на показатели безопасности полетов эшелонирования , Proc. 8-я конференция AIAA ATIO, сентябрь 2008 г.
- ^ М. Консильо, С. Ходли и Б. Д. Аллен, Оценка разделительных буферов для ошибки прогнозирования ветра в бортовой системе помощи в разделении , Proc. Семинар по банкоматам США / Европы, Наппа, Калифорния, 2009 г.
- ^ MC Consiglio, SR Wilson, J. Sturdy, JL Murdoch, DJ Wing, Human in the loop моделирование мер задержки отклика пилота в концепции самоотделения операций , Proc. 27-й Int. Конгресс авиационных наук ( ICAS 2010), 2010 г.
- ^ http://www.asstar.org/
- ^ «Архивная копия» . Архивировано из оригинала 2011-06-12 . Проверено 14 июня 2011 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
- ^ «Проекты SESAR WP4» . Архивировано из оригинала на 2012-05-06 . Проверено 11 мая 2012 .
- ^ https://www.faa.gov/nextgen/
- ^ http://ifly.nlr.nl/
- ^ "HAP Blom, GJ Bakker, Безопасность усовершенствованного бортового самоэшелонирования при очень высоких требованиях к движению по маршруту , SESAR Innovation Days, 2011" (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 04 марта 2016 года . Проверено 11 мая 2012 .