Связь диспетчер-пилот по линии передачи данных

Связь по линии передачи данных диспетчер-пилот ( CPDLC ), также называемая линией передачи данных пилота-диспетчера ( CPDL ), представляет собой метод, с помощью которого авиадиспетчеры могут общаться с пилотами через систему каналов передачи данных .

Необходимость

Стандартным методом связи между авиадиспетчером и пилотом является голосовая радиосвязь с использованием либо диапазонов ОВЧ для связи в прямой видимости, либо диапазонов ВЧ для связи на большие расстояния (например, предоставляемых Shanwick Oceanic Control ).

Одна из основных проблем голосовой радиосвязи, используемой таким образом, заключается в том, что все пилотные сигналы, обслуживаемые конкретным диспетчером, настроены на одну и ту же частоту. Поскольку количество рейсов, которые должны обслуживать авиадиспетчеры, неуклонно растет (например, Шанвик обслужил 414 570 рейсов в 2007 году, что на 5% или 22 000 рейсов больше, чем в 2006 году). ^{[ 1 ]}), также увеличивается количество пилотов, настроенных на ту или иную станцию. Это увеличивает вероятность того, что один пилот случайно отключит другого, что потребует повторения передачи. Кроме того, для завершения каждого обмена между диспетчером и пилотом требуется определенное время; в конечном итоге, когда количество контролируемых рейсов достигнет точки насыщения, диспетчер не сможет обслуживать дальнейшие самолеты.

Традиционно эту проблему решали путем разделения насыщенного сектора управления воздушным движением на два меньших сектора, каждый из которых имел своего собственного диспетчера и каждый использовал отдельный канал голосовой связи. Однако эта стратегия страдает двумя проблемами:

Каждое деление сектора увеличивает объем «хендовер-трафика». Это накладные расходы на перевод полета между секторами, требующие голосового обмена между пилотом и обоими диспетчерами, а также координации действий между диспетчерами.
Число доступных голосовых каналов ограничено, и в воздушном пространстве с высокой плотностью передачи данных, например, в Центральной Европе или на восточном побережье США, новый канал может отсутствовать.

В некоторых случаях дальнейшее разделение раздела может оказаться невозможным или нецелесообразным.

Необходима новая стратегия, чтобы справиться с возросшими требованиями к управлению воздушным движением, а связь на основе каналов передачи данных предлагает возможную стратегию за счет увеличения эффективной пропускной способности канала связи.

Использование CPDLC

Связь по каналу передачи данных диспетчер-пилот (CPDLC) - это средство связи между диспетчером и пилотом, использующее канал передачи данных для связи УВД. На самом высоком уровне концепция проста, с упором на постоянное участие человека на обеих сторонах и гибкость использования.

Приложение CPDLC обеспечивает передачу данных «воздух-земля» для службы УВД. Сюда входит набор элементов сообщения разрешения/информации/запроса, которые соответствуют речевой фразеологии, используемой в процедурах управления воздушным движением. Диспетчеру предоставлена возможность выдавать назначения эшелонов, ограничения пересечений, боковые отклонения, изменения маршрута и разрешения, назначения скорости, назначения радиочастот и различные запросы информации. Пилоту предоставляется возможность реагировать на сообщения, запрашивать разрешения и информацию, сообщать информацию и объявлять/отменять чрезвычайную ситуацию. Кроме того, пилоту предоставляется возможность запрашивать условные разрешения (вниз по потоку) и информацию от нижестоящего органа обслуживания воздушного движения (ATSU). Также предусмотрена возможность «свободного текста» для обмена информацией, не соответствующей определенным форматам. Предусмотрена вспомогательная возможность, позволяющая наземной системе использовать канал передачи данных для пересылки сообщения CPDLC в другую наземную систему.

Последовательность сообщений между диспетчером и пилотом, относящаяся к конкретной транзакции (например, запрос и получение разрешения), называется «диалогом». В диалоге может быть несколько последовательностей сообщений, каждая из которых закрывается соответствующими сообщениями, обычно подтверждения или принятия. Закрытие диалога не обязательно прекращает соединение, поскольку между диспетчером и пилотом может быть несколько диалогов, пока воздушное судно проходит через воздушное пространство ATSU.

Весь обмен сообщениями CPDLC между пилотом и диспетчером можно рассматривать как диалоги.

Приложение CPDLC имеет три основные функции:

обмен сообщениями диспетчера/пилота с текущим органом данных,
передачу полномочий на данные, включая текущий и следующий полномочия на данные, и
доставка разрешения нижестоящему органу данных.

Моделирование, проведенное в Техническом центре Уильяма Дж. Хьюза Федерального управления гражданской авиации, показало, что использование CPDLC означает, что «занятость голосового канала снизилась на 75 процентов во время реальных операций в загруженном воздушном пространстве на маршруте. Конечный результат этого снижения». Занятость голосового канала повышает безопасность и эффективность полетов за счет более эффективной связи». ^{[ 2 ]}

Выполнение

Сегодня ^{[ нечеткий ]}существует две основные реализации CPDLC:

Система FANS-1, первоначально разработанная компаниями Boeing и Airbus как FANS-A, теперь обычно называется FANS-1/A и в основном используется на океанских маршрутах широкофюзеляжными дальнемагистральными самолетами. Первоначально он был развернут в южной части Тихого океана в конце 1990-х годов, а затем был распространен на Северную Атлантику. FANS -1/A — это служба, основанная на ACARS , и, учитывая ее использование в океане, в основном используется спутниковая связь, предоставляемая службой Inmarsat Data-2 ( Classic Aero ).
Система ATN/CPDLC, соответствующая документу ИКАО Doc 9705, которая работает в Маастрихтском и центре управления воздушным пространством Маастрихта в настоящее время расширена в рамках программы Eurocontrol Link 2000+ на многие другие европейские регионы полетной информации (FIR). Сети VDL Mode 2, управляемые ARINC и SITA, используются для поддержки европейской службы ATN/CPDLC.

Следующие UAC предлагают услуги CPDLC:

Карлсруэ ОАК (EDUU), контролирующий Rhein UIR (выше FL245) ^{[ 3 ]}
Лондонский ACC (EGTT), контролирующий Лондонский UIR (выше FL195 или FL285)
Маастрихтский UAC (EDYY), контролирующий FIR Амстердама, UIR Ганновера и UIR Брюсселя (выше FL245) ^{[ 3 ]}
Шотландский ACC (EGPX), контролирующий шотландский UIR (выше FL195, FL245 или FL255)
Варшавский РДЦ (EPWW), контролирующий РПИ Варшавы
Будапештский ACC, контролирующий UIR Венгрии и Косово
ATCC Стокгольма (ESOS) и ATCC Мальмё (ESMM), контролирующих РПИ Швеции.
ACC Канарских островов (GCCC), контролирующий РПИ Канарских островов
Пражский IATCC (LKAA), контролирующий РПИ Праги, т. е. воздушное пространство Чехии.
Люблянский АСС (LJLA), контролирующий РПИ Словении
Венский ACC, контролирующий австрийский FIR
Atlântico ACC (SBAO), контролирующий воздушное пространство Бразилии.
Йоханнесбургский океанический РДЦ (FAJO), контролирующий южную часть Атлантического и Индийского океанов, граничащий с воздушным пространством Бразилии и Австралии.

После испытаний PETAL I и II (предварительные испытания канала передачи данных по воздуху и земле Евроконтроля) в 1995 году, включая NEAN ( режим VDL 4 ), сегодня как ATN ( режим VDL 2 поддерживаются услуги ), так и FANS 1/A.

В программе CPDLC с Маастрихтской ОАК участвуют более 40 крупнейших авиакомпаний. Среднее время сквозного ответа (УВД-кабина-УВД) значительно меньше 30 секунд. В 2007 году было зарегистрировано более 30 000 входов в систему, что привело к более чем 82 000 восходящим каналам CPDLC, каждый из которых экономил драгоценное частотное время.

Поддерживаются услуги диспетчерского разрешения (ACL), сообщений связи самолета (ACM) и проверки микрофона (AMC), включая автоматическую передачу кода транспондера SSR в кабину экипажа.

CPDLC, вероятно, станет основным средством отслеживания проектов, таких как контрольное сообщение, линия связи для очистки маршрута вверх, траектории 2-4 D, заходы на посадку с непрерывным снижением, а также координация ограничений.

Безопасность

Все развертывания CPDLC должны сопровождаться утвержденным обоснованием безопасности, демонстрирующим, что все цели безопасности для соответствующего воздушного пространства были достигнуты. EUROCAE ED-120 ( RTCA DO-290) представляет собой требования к безопасности и характеристикам (SPR) для континентального воздушного пространства, и с ним следует обращаться к целям безопасности, связанным с использованием CPDLC в континентальном воздушном пространстве.

ED-120 обеспечивает анализ опасностей и идентифицирует опасности, применимые к системам, реализующим услуги УВД, которые в настоящее время предоставляют развертывания CPDLC. Затем определяются цели безопасности для таких систем и требования безопасности, которым они должны соответствовать.

Разработчики как наземных, так и бортовых систем должны соблюдать эти требования безопасности, если их продукция должна быть одобрена и/или сертифицирована для эксплуатационного использования. Такие компании, как AirSatOne, предлагают тестирование FANS 1/A для бизнес-авиации и государственных операторов. Это тестирование FANS 1/A, проведенное AirSatOne, соответствует требованиям RTCA DO-258A/ED-100A, требованиям RTCA DO-258A/ED-100A, RTCA DO-306/ED-122 и консультативного циркуляра FAA AC 20-140C. для поддержки эксплуатационного одобрения оборудования.

Цели безопасности, определенные ED-120/DO-290, включают необходимость гарантировать, что сообщения не будут повреждены или доставлены неправильно. Не менее важным является необходимость точной отметки времени и отказ от устаревших сообщений. Следствием этих требований является то, что реализации CPDLC как на самолетах, так и в центрах УВД должны иметь доступ к точным часам (с точностью до 1 секунды от UTC ). Для самолетов это обычно обеспечивается GPS.

См. также

Ссылки

^ «Североатлантические коммуникации Ирландского авиационного управления — история» . Архивировано из оригинала 02 июля 2013 г. Проверено 26 мая 2013 г.
^ «MITRE CAASD || Проекты — Связь по каналу передачи данных пилотного контроллера» . Архивировано из оригинала 24 апреля 2007 г. Проверено 5 мая 2007 г.
^ Jump up to: ^а ^б «Связь по каналу передачи данных диспетчер-пилот» (PDF) . Дойче Флюгзихерунг ГмбХ . Проверено 30 мая 2014 г. ^{[ постоянная мертвая ссылка ]}

Внешние ссылки

Связь диспетчер-пилот по линии передачи данных в Евроконтроле
Веб-сайт конференции ATN. Архивировано 19 ноября 2008 г. на Wayback Machine. Здесь находится архив технических и информационных документов по CPDLC, представленных на ежегодной конференции ATN.

[1] «Североатлантические коммуникации Ирландского авиационного управления — история» . Архивировано из оригинала 02 июля 2013 г. Проверено 26 мая 2013 г.

[2] «MITRE CAASD || Проекты — Связь по каналу передачи данных пилотного контроллера» . Архивировано из оригинала 24 апреля 2007 г. Проверено 5 мая 2007 г.

[dfs-gen34-3] Jump up to: ^а ^б «Связь по каналу передачи данных диспетчер-пилот» (PDF) . Дойче Флюгзихерунг ГмбХ . Проверено 30 мая 2014 г. ^{[ постоянная мертвая ссылка ]}

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

v т и Телекоммуникации
History	Beacon Broadcasting Cable protection system Cable TV Communications satellite Computer network Data compression audio DCT image video Digital media Internet video online video platform social media streaming Drums Edholm's law Electrical telegraph Fax Heliographs Hydraulic telegraph Information Age Information revolution Internet Mass media Mobile phone Smartphone Optical telecommunication Optical telegraphy Pager Photophone Prepaid mobile phone Radio Radiotelephone Satellite communications Semaphore Phryctoria Semiconductor device MOSFET transistor Smoke signals Telecommunications history Telautograph Telegraphy Teleprinter (teletype) Telephone The Telephone Cases Television digital streaming Undersea telegraph line Videotelephony Whistled language Wireless revolution
Pioneers	Nasir Ahmed Edwin Howard Armstrong Mohamed M. Atalla John Logie Baird Paul Baran John Bardeen Alexander Graham Bell Emile Berliner Tim Berners-Lee Francis Blake (telephone) Jagadish Chandra Bose Charles Bourseul Walter Houser Brattain Vint Cerf Claude Chappe Yogen Dalal Daniel Davis Jr. Donald Davies Amos Dolbear Thomas Edison Lee de Forest Philo Farnsworth Reginald Fessenden Elisha Gray Oliver Heaviside Robert Hooke Erna Schneider Hoover Harold Hopkins Gardiner Greene Hubbard Internet pioneers Bob Kahn Dawon Kahng Charles K. Kao Narinder Singh Kapany Hedy Lamarr Innocenzo Manzetti Guglielmo Marconi Robert Metcalfe Antonio Meucci Samuel Morse Jun-ichi Nishizawa Charles Grafton Page Radia Perlman Alexander Stepanovich Popov Tivadar Puskás Johann Philipp Reis Claude Shannon Almon Brown Strowger Henry Sutton Charles Sumner Tainter Nikola Tesla Camille Tissot Alfred Vail Thomas A. Watson Charles Wheatstone Vladimir K. Zworykin
Transmission media	Coaxial cable Fiber-optic communication optical fiber Free-space optical communication Molecular communication Radio waves wireless Transmission line telecommunication circuit
Network topology and switching	Bandwidth Links Nodes terminal Network switching circuit packet Telephone exchange
Multiplexing	Space-division Frequency-division Time-division Polarization-division Orbital angular-momentum Code-division
Concepts	Communication protocol Computer network Data transmission Store and forward Telecommunications equipment
Types of network	Cellular network Ethernet ISDN LAN Mobile NGN Public Switched Telephone Radio Television Telex UUCP WAN Wireless network
Notable networks	ARPANET BITNET CYCLADES FidoNet Internet Internet2 JANET NPL network Toasternet Usenet
Locations	Africa Americas North South Antarctica Asia Europe Oceania (Global telecommunications regulation bodies)
Telecommunication portal Category Outline Commons