Самоотделение

воздушного судна Самоотделение — это способность воздушного судна поддерживать приемлемо безопасное отделение от других воздушных судов без следования инструкциям или указаниям рефери для этой цели, например, диспетчерской службы воздушного движения . В простейших формах это можно описать концепцией « видеть и избегать» . ^{[ 1 ]} в случае летательного аппарата, пилотируемого человеком, или ощутить и избежать , ^{[ 2 ]} в случае пилотируемых летательных аппаратов, не являющихся людьми (таких как БПЛА ). Однако из-за ряда факторов, таких как погода, правила полетов по приборам и сложность воздушного движения, возможность самоэшелонирования включает в себя другие элементы и аспекты, такие как правила полетов, ^{[ 3 ]} коммуникационные технологии и протоколы, организация воздушного движения и другие.

Контекст и историческая справка

Пилоты современных самолетов не могут полагаться только на зрительные способности и навыки пилотирования для обеспечения приемлемо безопасного эшелонирования от других воздушных судов, поэтому значительная часть современных полетов выполняется по правилам полетов по приборам , а ответственность за эшелонирование лежит на органах управления воздушным движением (УВД). Однако по мере роста авиаперевозок в конце ХХ и начале XXI в. ^{[ 4 ]}^{[ 5 ]}^{[ 6 ]}^{[ 7 ]} Нагружает возможности УВД , а нехватка пилотов становится постоянной проблемой, исследователи в области авиации и воздушного транспорта пытаются предложить эксплуатационные и технологические усовершенствования, чтобы справиться с этой нагрузкой, одним из которых является самоотделение. ^{[ 8 ]}

Самоотделение стало рассматриваться как потенциально осуществимая оперативная концепция в рамках инициативы «Свободный полет» . ^{[ 9 ]} Его ключевым технологическим инструментом является автоматическое зависимое вещание наблюдения (ADS-B), в котором самолеты спонтанно передают периодические отчеты о местоположении и состоянии, включая информацию об абсолютном горизонтальном положении, которая не используется в качестве источника информации для ранее существовавшей системы предотвращения транспортных столкновений ( ТКАС). Что касается текущих реализаций TCAS, ^{[ 10 ]} который предназначен только для предотвращения столкновений, самоотделение требует скачка в логике обработки, упреждения времени и изменения процедур. Его осуществимость зависит от уверенности в автоматизации и ее сосуществовании с ролью человека в кабине. Для оценки этой связи были проведены некоторые исследования. ^{[ 11 ]}^{[ 12 ]} и результаты показывают, что эта концепция вполне приемлема с точки зрения пилотного проекта, не создавая при этом необоснованной рабочей нагрузки.

Позднее был предложен согласованный, но менее радикальный и более реализуемый подход, получивший название «Распределенное управление воздушным и наземным движением» (DAG-TM). ^{[ 13 ]} сохранение значительной роли УВД, но предоставление большей свободы в воздушном пространстве на маршруте. ^{[ 14 ]} Кроме того, другие важные аспекты в более широком контексте изучались в рамках проекта «Свободный полет в Средиземноморье». ^{[ 15 ]}^{[ 16 ]}(MFF), в котором в качестве одного из основных выводов было указано, что само эшелонирование будет в целом полезным, но его следует ограничить воздушным пространством с низкой или средней плотностью . ^{[ 17 ]}

С самого начала ассоциации между самоэшелонированием и ADS-B его также ассоциировали с другой технической концепцией, называемой бортовой системой помощи при эшелонировании. ^{[ 18 ]}(ASAS), который, короче говоря, выполняет основную логику саморазделения и других связанных приложений. Благодаря этой ассоциации концепция самоотделения воздушного судна в полном технологическом и эксплуатационном контексте становится более четко отличимой от уже упомянутых базовых концепций « видеть, избегать , чувствовать и избегать» . ASAS был предположением в проекте MFF, а также в последующих исследованиях, таких как серия Consiglio et al., ^{[ 19 ]}^{[ 20 ]}^{[ 21 ]}^{[ 22 ]} которые углубились в аспекты человеческого фактора и заложили основы для разделения стратегических и тактических процессов управления конфликтами при саморазделении.

Другие проекты внесли дополнительный вклад, например, «Передовые технологии и алгоритмы безопасного разделения». ^{[ 23 ]}(ASSTAR), которая провела анализ производительности, безопасности и экономической эффективности приложений ASAS, включая ограниченную версию самосепарации, что привело к положительным результатам. На основании вышеупомянутых и других исследований, самоотделение на основе ASAS было выбрано в качестве одной из целей, которые будут преследоваться крупными программами развития в области управления воздушным движением, такими как Single European Sky ATM (SESAR). исследования и разработки ^{[ 24 ]}^{[ 25 ]} и авиатранспортная система нового поколения США. ^{[ 26 ]}(NextGen), даже если оно ограничено определенными условиями и воздушным пространством.

Последние события

Совсем недавно проект iFly ^{[ 27 ]} определил новую концепцию операций самоотделения в воздушном пространстве с повышенной плотностью на основе описанных выше работ и оценил ее количественно с использованием современных методов стохастического моделирования. ^{[ 28 ]} Результаты, полученные в результате этих исследований, показывают, что самоэшелонирование можно безопасно использовать в воздушном пространстве, плотность которого в три раза превышает плотность европейского маршрутного воздушного пространства по состоянию на 2005 год, если уровень надежности ADS-B повысится в пять или более раз. если надежность TCAS улучшится во столько же раз.

Нерешенные вопросы

Некоторые из наиболее актуальных проблем, которые необходимо решить в рамках самоотделения:

Как безопасно перейти из контролируемого воздушного пространства в самоотделяющееся воздушное пространство?
Каков правильный баланс между предсказуемостью и гибкостью траектории для достижения практической эффективности и приемлемой безопасности?

Хотя эти темы были исследованы и для них предложены некоторые решения, сложность проблемы не позволила добиться окончательных ответов.

Ссылки

^ Смотри и избегай , Скайбрари
^ Розенкранс, В. «Обнаружение, обнаружение и предотвращение». FlightTech , стр. 24–29, июль 2008 г.
^ Правила полетов, Приложение 2 к Конвенции о международной гражданской авиации, ИКАО.
^ Долгосрочный прогноз движения рейсов ЕВРОКОНТРОЛЯ на 2010–2030 гг. ^{[ постоянная мертвая ссылка ]}
^ Мир гражданской авиации 2003-2006 гг . Циркуляр ИКАО 307 AT/129, 2005 г.
^ Воздушный транспорт, тенденции и прогнозы роста воздушного движения. ЭСКАТО ООН. Архивировано 24 сентября 2012 г. в Wayback Machine.
^ Прогноз аэрокосмической авиации ФАУ на 2010-2030 финансовые годы
^ «Перспективы найма пилотов авиакомпаний и информация о карьере / Летная школа ATP» . atpflightschool.com . Проверено 10 ноября 2023 г.
^ Заключительный отчет целевой группы 3 RTCA о реализации свободного полета . Октябрь 1995 г.
^ «Федеральное управление гражданской авиации — Домашняя страница — TCAS» . Архивировано из оригинала 21 июля 2011 г. Проверено 14 июня 2011 г.
^ «Свободный полет НЛР с разделением по воздуху» . Архивировано из оригинала 25 марта 2012 г. Проверено 14 июня 2011 г.
^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 27 сентября 2011 г. Проверено 14 июня 2011 г. {{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка )
^ НАСА, Определение концепции распределенного управления воздушным / наземным движением (DAG-TM), версия 1.0, проект Advanced Air Transportation Technologies, Программа повышения производительности 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 предпочитаемого пользователем эшелонирования и описание эксплуатационной концепции местного соответствия TFM , Этап проекта AATT 8.503.10, Офис программы НАСА по аэрокосмическим системам, Вашингтон, округ Колумбия, 2004 г.
^ "Поиск" . Архивировано из оригинала 25 февраля 2021 г. Проверено 14 июня 2011 г.
^ 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
^ М. Консильо, С. Ходли, Д. Винг и Б. Бэксли, Показатели безопасности при разделении в воздухе: предварительные базовые испытания , Proc. 7-я конференция AIAA ATIO, Белфаст, Северная Ирландия, 2007 г.
^ М. Консильо, С. Ходли, Д. Винг, Б. Бэксли и Д. Аллен, Влияние задержки пилота и нереагирования на показатели безопасности воздушного разделения , Proc. 8-я конференция AIAA ATIO, сентябрь 2008 г.
^ М. Консильо, С. Ходли и Б.Д. Аллен, Оценка буферов разделения для ошибки прогнозирования ветра в бортовой системе помощи при эшелонировании , Proc. Семинар по ОрВД США/Европы, Наппа, Калифорния, 2009 г.
^ MC Consiglio, SR Wilson, J. Sturdy, JL Murdoch, DJ Wing, «Человек в циклическом моделировании задержки реакции пилота в концепции операций с самоотделением» , Proc. 27-й Международный. Конгресс авиационных наук ( ICAS 2010), 2010 г.
^ «Архивная копия» . Архивировано из оригинала 24 июня 2011 г. Проверено 14 июня 2011 г. {{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка )
^ «СЕСАР и исследования | ЕВРОКОНТРОЛЬ» . Архивировано из оригинала 12 июня 2011 г. Проверено 14 июня 2011 г.
^ «Проекты SESAR WP4» . Архивировано из оригинала 6 мая 2012 г. Проверено 11 мая 2012 г.
^ https://www.faa.gov/nextgen/ ^{[ только URL ]}
^ http://ifly.nlr.nl/
^ «Х.А.П. Блом, Г.Дж. Баккер, Безопасность усовершенствованного воздушного самоэзолирования в условиях очень высокого спроса на маршрут , Дни инноваций SESAR, 2011 г.» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 4 марта 2016 г. Проверено 11 мая 2012 г.

[1] Смотри и избегай , Скайбрари

[2] Розенкранс, В. «Обнаружение, обнаружение и предотвращение». FlightTech , стр. 24–29, июль 2008 г.

[3] Правила полетов, Приложение 2 к Конвенции о международной гражданской авиации, ИКАО.

[4] Долгосрочный прогноз движения рейсов ЕВРОКОНТРОЛЯ на 2010–2030 гг. ^{[ постоянная мертвая ссылка ]}

[5] Мир гражданской авиации 2003-2006 гг . Циркуляр ИКАО 307 AT/129, 2005 г.

[6] Воздушный транспорт, тенденции и прогнозы роста воздушного движения. ЭСКАТО ООН. Архивировано 24 сентября 2012 г. в Wayback Machine.

[7] Прогноз аэрокосмической авиации ФАУ на 2010-2030 финансовые годы

[8] «Перспективы найма пилотов авиакомпаний и информация о карьере / Летная школа ATP» . atpflightschool.com . Проверено 10 ноября 2023 г.

[9] Заключительный отчет целевой группы 3 RTCA о реализации свободного полета . Октябрь 1995 г.

[10] «Федеральное управление гражданской авиации — Домашняя страница — TCAS» . Архивировано из оригинала 21 июля 2011 г. Проверено 14 июня 2011 г.

[11] «Свободный полет НЛР с разделением по воздуху» . Архивировано из оригинала 25 марта 2012 г. Проверено 14 июня 2011 г.

[12] «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 27 сентября 2011 г. Проверено 14 июня 2011 г. {{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка )

[13] НАСА, Определение концепции распределенного управления воздушным / наземным движением (DAG-TM), версия 1.0, проект Advanced Air Transportation Technologies, Программа повышения производительности авиационной системы, Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства, НАСА, 1999 г.

[14] НАСА. Элемент 5 концепции DAG-TM, свободное маневрирование на маршруте для обеспечения предпочитаемого пользователем эшелонирования и описание эксплуатационной концепции местного соответствия TFM , Этап проекта AATT 8.503.10, Офис программы НАСА по аэрокосмическим системам, Вашингтон, округ Колумбия, 2004 г.

[15] "Поиск" . Архивировано из оригинала 25 февраля 2021 г. Проверено 14 июня 2011 г.

[16] ttp://www.medff.it. Архивировано 2 апреля 2005 г. в Wayback Machine.

[17] ttp://www.asas-tn.org/workshops/2nd-asas-tn2-workshop/session-3-b/1_MFFresults.ppt

[18] ttp://www.skybrary.aero/index.php/Airborne_Separation_Assurance_Systems_%28ASAS%29

[19] М. Консильо, С. Ходли, Д. Винг и Б. Бэксли, Показатели безопасности при разделении в воздухе: предварительные базовые испытания , Proc. 7-я конференция AIAA ATIO, Белфаст, Северная Ирландия, 2007 г.

[20] М. Консильо, С. Ходли, Д. Винг, Б. Бэксли и Д. Аллен, Влияние задержки пилота и нереагирования на показатели безопасности воздушного разделения , Proc. 8-я конференция AIAA ATIO, сентябрь 2008 г.

[21] М. Консильо, С. Ходли и Б.Д. Аллен, Оценка буферов разделения для ошибки прогнозирования ветра в бортовой системе помощи при эшелонировании , Proc. Семинар по ОрВД США/Европы, Наппа, Калифорния, 2009 г.

[22] MC Consiglio, SR Wilson, J. Sturdy, JL Murdoch, DJ Wing, «Человек в циклическом моделировании задержки реакции пилота в концепции операций с самоотделением» , Proc. 27-й Международный. Конгресс авиационных наук ( ICAS 2010), 2010 г.

[23] «Архивная копия» . Архивировано из оригинала 24 июня 2011 г. Проверено 14 июня 2011 г. {{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка )

[24] «СЕСАР и исследования | ЕВРОКОНТРОЛЬ» . Архивировано из оригинала 12 июня 2011 г. Проверено 14 июня 2011 г.

[25] «Проекты SESAR WP4» . Архивировано из оригинала 6 мая 2012 г. Проверено 11 мая 2012 г.

[26] ttps://www.faa.gov/nextgen/ ^{[ только URL ]}

[27] ttp://ifly.nlr.nl/

[28] «Х.А.П. Блом, Г.Дж. Баккер, Безопасность усовершенствованного воздушного самоэзолирования в условиях очень высокого спроса на маршрут , Дни инноваций SESAR, 2011 г.» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 4 марта 2016 г. Проверено 11 мая 2012 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

[ 20 ]

[ 21 ]

[ 22 ]

[ 23 ]

[ 24 ]

[ 25 ]

[ 26 ]

[ 27 ]

[ 28 ]