Управление воздушным движением: какая АС нужна России?

08.09.2008 | Служба новостей Росфирм

Управление воздушным движением: какая АС нужна России?

В настоящее время одним из острых вопросов является необходимость создания и внедрения новой московской системы управления воздушным движением. На недавнем заседании президиума правительства на ее развитие была определена сумма в 80 млрд руб. до 2025г. Однако процесс все еще не может быть запущен, поскольку до сих пор не выбран разработчик. Помимо этого, оказалось, что созданная по существующему ТЗ система не будет соответствовать требованиям Евроконтроля и не станет продуктивной. Что же нужно предпринять?

Более 12 лет Московская система управления воздушным движением работает на продленном ресурсе. Совершенно очевидно, что давно назрела необходимость в разработке новой. На недавнем заседании президиума правительства было определено, что на создание автоматизированной системы управления воздушным движением (АС УВД) будут выделены бюджетные средства в размере 80 млрд руб. Однако, несмотря на это, осталось много вопросов, которые необходимо решить.

Стоит отметить, что в 2003 г. НИИСССАУ была создана резервная система ("РК-Резерв"), соответствующая рекомендациям Евроконтроля "ODID - IV". Однако специалистам ГА это показалось недостаточным - было решено разработать очередную систему, которая уже по техническому заданию хуже существующей.

В 2003 г. НИИСССАУ была создана резервная система ("РК-Резерв"), соответствующая рекомендациям Евроконтроля "ODID - IV"

Так, в январе 2008г. был объявлен конкурс на систему Москвы по направлениям: комплекс средств автоматизации планирования и использования воздушного пространства (КСА ПИВП), комплекс средств автоматизации управления воздушным движением (КСА УВД) и комплекс средств автоматизации тренировки (КСТ). Несмотря на предложения со стороны разработчиков, результаты конкурса были аннулированы, и вопрос обеспечения безопасности полетов в московском регионе до сих пор остается открытым.

Рассмотрим систему, которую предполагается разработать согласно заданному ТЗ, и ее соответствие требованиям Евроконтроля.

Уровень УВД в Европе

Для начала рассмотрим уровень развития систем УВД в Европейском регионе. Так, на начало 2008 года большинство центров УВД стран Евроконтроля осуществляют внедрение автоматизированной системы управления воздушным движением (АС УВД) по программе FASTI (the First ATC Support Tools Implementation). Они реализуют переход на систему III уровня автоматизации, т.е. включающую в себя функции прогнозирования траектории, контроля за ее реализацией, взаимодействия со смежными секторами по процедуре OLDI (Online Data Interchange), обнаружения и разрешения среднесрочных конфликтных ситуаций и управления воздушным движением (УВД) с использованием цифровых линий передачи данных (ЛПД). Системы обеспечивают бесстриповую технологию с пропускной способностью сектора 60 воздушных судов в час (ВС/час.).

Необходимо отметить, что оценка образца предлагаемой системы проходила в экспериментальном центре в Бретиньи и в действующих центрах Швеции, Италии, Маастрихта. В исследованиях участвовали представители (диспетчеры) различных стран от Австралии до США. В свою очередь, окончательная доработка новых функциональных возможностей проходит непосредственно в центрах УВД.

В 2005 году было разработано техническое задание (ТЗ) на разработку человеко-машинного интерфейса (HMI) для трассовой системы¹.

На 1 января 2008 года 15 центров были готовы к опытной эксплуатации АС УВД с использованием ЛПД, и все воздушные суда, совершающие полеты на высотах более 228,60 м, оснащены соответствующим оборудованием. Помимо этого, ВС имеют устройства автоматического зависимого наблюдения (АЗН-В) и бортовые индикаторы воздушной обстановки.

Специалисты Евроконтроля проводят исследования по кооперативному УВД - таким образом перераспределяются функции управления воздушным движением между наземными центрами УВД и экипажами на бортах ВС.

Чем располагает Россия?

Все эксплуатируемые в России системы УВД, как отечественного производства, так и закупленные за рубежом, не соответствуют требованиям ИКАО и Евроконтроля. Именно в такую ситуацию попала и система "Буран". Сейчас остатки трех трассовых систем "Буран" хранятся на складах в Самаре, Омске, Новосибирске.

Подход, когда разработчики не осуществляют сравнение требований к системе с лучшими аналогичными зарубежными образцами, безусловно, является неверным - свидетельством тому опять же является ситуация, сложившаяся при закупке "Бурана".

Требования Евроконтроля по разработке и внедрению систем изложены в документах:

• A Human-Machine Interface for EnRoute Air Traffic Control. CoRe Functional and HMI Requirements. Prepared by: EEC - ECHOES (Eurocontrol Experimental Centre). 2005
  EATMP Generic HMI Specification. SECTION 1-5. Human-Machine Interface Baseline. Version 1.0. March 2000.
• EATMP Generic HMI Specification. SECTION 6. Civil/Military Co-ordination. Version 1.0. 2000.
• EATMP Generic HMI Specification. SECTION 7. Added Functions: SNET, MONA, MTCD. Version 1.0. March 2000.
• EATMP Generic HMI Specification. SECTION 8. Added Functions: Air/Ground Datalink. Version 1.0. March 2000.

 

В Белоруссии и Казахстане внедрены системы, разработанные ВНИИРА, в которых частично отмечены основные рекомендуемые функции, однако и они реализованы не все. Тем не менее, на Госиспытаниях было записано, что система соответствует рекомендациям Евроконтроля. Сейчас эти АС необходимо доработать, что, безусловно, требует дополнительных финансовых средств. Однако ошибка в формулировке оценки уровня системы делает это невозможным: согласно документам, система отвечает III уровню автоматизации, рекомендуемому Евроконтролем, и поэтому доработки не требует.

По мнению автора, все закупленные системы - "Теркас" (Швеция, Москва), "Буран" (Италия, Новосибирск, Самара), "Индра" (Испания, Ростов-на-Дону) - имели бы лучшие показатели по продуктивности, если бы они закупались в том виде, в каком аналогичные системы эксплуатируются в мире, а не с доработками, предлагаемыми специалистами ГосНИИ Аэронавигации.

Следует отметить, что правительство и министерство транспорта осуществляют укрепление института ГА, создав Госкорпорацию ОрВД ГА и ФАНС, "Алмаз-Антей". Однако результатов пока нет. Руководство такой службой требует большого уровня подготовки и знаний летного дела, работы диспетчеров, всего, что происходит в рамках ИКАО и Евроконтроля, уровня развития технических средств, а также владения документами, содержащими требования Евроконтроля.

Оценка требований к КСА ПИВП

На самом деле существующий Главный центр (ГЦ) в целом обеспечивает все функции, рекомендуемые Евроконтролем для ГЦ, но с меньшей производительностью.

Производительность ГЦ Евроконтроля и ГЦ России*

	ГЦ Евроконтроля	ГЦ России (для МЦ АУВД)
При взаимодействии ГЦ по плановой информации
Европейские государства	38	-
Сектора	1740	36
Трассовые центры	75	1
Аэропорты	544	50
Авиакомпании	585	399
Взаимодействие ГЦ по управлению потоками
Посты управления потоками	84	1 (ЗЦ)
Пользователи воздушного пространства	4 000	Около 600 (399 авиакомпаний и 200 клубов АОН Центрального района)
Пиковые нагрузки	+ 33 500 полетов в сутки	2000 полетов в сутки
Полеты в год	9 600 000	Менее 1 млн.

* На примере обслуживания Московского центра автоматизированного управления воздушным движением, где сегодня выполняется до 88% полетов в РФ

Источник: CNews Analytics, 2008

Таким образом получается, что на данный момент необходимость в создании комплекса средств автоматизации ПИВП УРЦ отсутствует, поскольку все возможные функции по планированию уже сегодня решает ГЦ ПИВП России, хотя и с производительностью, во много раз меньшей, чем ГЦ ПИВП Евроконтроля.

Необходимо отметить, что российская система отличается от системы ПИВП Евроконтроля: информацию о планируемых полетах в ГЦ России получают не от авиакомпаний, а через МВЗ - промежуточные пункты аэродромных диспетчерских пунктов (АДП), для чего в каждом аэропорту должно существовать 2 - 3 рабочих места для диспетчеров планирования и столько же - для диспетчеров вылета. Помимо этого, при зональных центрах должны остаться группы организации воздушного пространства, состоящие из специалистов ГА и ВВС МО.

Оценка требований к КСА УВД

Требования, выданные по КСА УВД, не соответствуют требованиям Евроконтроля и ИКАО по многим параметрам, например, в части организации воздушного пространства и планирования полетов, управления потоками воздушных судов, использования спутниковых средств навигации, функциональных возможностей технических средств в центрах управления и т.д. По этой причине сегодня промышленность не может приступить к созданию системы. Перед разработкой нужны согласованные ТЗ и требования по человеко-машинному интерфейсу (HMI).

Безусловно, за указанный в конкурсе срок эти требования реализовать невозможно - ведь Евроконтроль на разработку и экспериментальные испытания затратил 15 лет. Однако какие-то действия необходимо предпринимать.

Так, в настоящий момент целесообразно в течение, например, одного года разработать экспериментальные образцы московской системы УВД с такими базовыми возможностями, как получение суточного плана от ГЦ ПИВП и всех сообщений на предтактическом этапе, отображение аэронавигационных координат на мониторе и пульте диспетчера, активизация через ассистентов планов полетов, получение радиолокационной информации от "Теракса".

Помимо этого, новая система должна иметь весь набор функций, рекомендуемый Евроконтролем. Также желательно обеспечивать работу системы от тренировочного модуля.

Сегодня ясно, что всех функций, рекомендуемых Евроконтролем, за короткое время не реализовать. Однако в первую очередь необходимо все же выбрать разработчика, который сможет выполнить работу быстро и качественно, - он и должен создавать систему для Москвы. Не исключена и кооперация из участвующих в конкурсе компаний.

Ясно, что экспериментальный образец, одержавший победу, будет дорабатываться в ходе разработки системы. Наверное, такие функции, как взаимодействие по процедуре OLDI, управление потоками прибывающих и вылетающих ВС, а также применение ЛПД, не будут реализованы к моменту предъявления системы, это допустимо.

Помимо всего прочего, Госкорпорация ОрВД должна произвести оценку существующей и прогнозируемой интенсивности воздушного движения (ИВД) и дать пересмотренные данные по требуемому количеству секторов в московском УРЦ.

Желательно, чтобы специалисты Главного Центра, Госкорпорации ОрВД, Гос НИИ АС рассмотрели возможность функционирования комплекса средств автоматизации УВД без КСА планирования и использования воздушного пространства укрупненного районного центра.

Оценка требований по секторам

Предполагается, что специалисты Госкорпорации и ГосНИИ Аэронавигации выдавали требования на систему "нового поколения" на основе оценки работы существующей АС, организации и прогнозируемой интенсивности ВД. Рассмотрим их поподробнее.

Так, согласно ТЗ, для новой системы определено 30 трехсекционных пультов УВД. На самом деле оснований для такого количества диспетчеров нет.

При задании разработки новой системы заказчик должен был бы оценить ее продуктивность относительно старой. Для ее расчета необходимо определить коэффициент увеличения пропускной способности (в сравнении с существующей) и разделить его на коэффициент штатного расписания (насколько оно увеличивается или сокращается). Из материалов Евроконтроля следует, что пропускная способность секторов может увеличиться на 25 - 40% с учетом оснащения всех ВС ЛПД для работы CPDLC (обменом данными по линии "пилот-диспетчер"). В свою очередь, штатное расписание, по данным заказчика, требует увеличения на 50%, так как сохраняется комплектация пультов в секторе на три рабочих места каждый при увеличении их количества в 1,5 раза. Таким образом, получается, что продуктивность от внедрения системы оказывается в минусе.

Продуктивность трассовых центров УВД

Центр	Среднее количество ВС			Количество секторов
	в час	в сутки	в секторе в час пик
Москва	<100	1800	40	18
Маастрихт	>200	>4000	-	12
Карлсруэ	<200	>4000	50	14
* Данные приведены при оснащении сектора РЦ для центров Москвы и Карлсруэ аналогичными системами при стриповой технологии.

* Данные приведены при оснащении сектора РЦ для центров Москвы и Карлсруэ аналогичными системами при стриповой технологии.

Источник: Федеральная аэронавигационная служба, Московский центр АУВД, 2008

В августе 2007 года 5 секторов московского центра УВД обслуживали от 300 до 500 полетов в сутки, 8 секторов - от 100 до 300 и еще 5 секторов - менее 100 полетов.

Оценка показывает, что для нормального функционирования нового московского центра хватит 20-ти секторов, оснащенных пультами на два рабочих места каждый, причем действующих, возможно, будет только 12 - 15, а 5 - резерв для систем на случай их отказа. Этого количества будет достаточно, если интенсивность воздушного движения увеличится в 3 раза. Если среднее время нахождения воздушного судна в секторе будет составлять 20 минут, среднее количество воздушных судов в центре будет варьироваться от 100 до 120, то есть от 8 до 10 в каждом секторе.

Как пример отсутствия анализа можно привести заданный для Хабаровска КСА УВД с обслуживанием 300 ВС/сутки на 12 спаренных пультов. Такой состав центра управления в Европе обеспечивает интенсивность в 10 раз большую.

Оценка комплектации секторов УВД в Московском АДЦ

В новой системе предлагается сохранить существующую организацию воздушного движения, т.е. верхние подходы, нижние подходы и сектора круга с общим количеством рабочих мест - 48.

Сегодня при УВД каждое ВС должно проследовать минимум через 3 сектора (два подхода и круг), пропускная способность которых ограничена: подход - 30 ВС/час, круг - 25 ВС/час. И это при том, что аэропорты Шереметьево, Внуково имеют по 2 зависимых взлетно-посадочных полосы (ВПП), позволяющие обслужить до 60 ВС/час, а в Домодедово есть 2 независимых ВПП, позволяющих обслужить до 90 ВС/час. Таким образом, именно пропускная способность секторов УВД не позволяет увеличить количество обслуживаемых ВС.

Траектории полетов в Московской воздушной зоне

Увеличить

Источник: Комплекс "РК-Резерв", 2008

В последние годы вводятся ограничения по выпуску вылетающих ВС с аэропортов, причем бывают случаи, когда задержка превышает 40 минут, что иногда приводит к необходимости отправлять ВС на дозаправку.

Из анализа требований к аэропортам по пропускной способности Евроконтроля одна ВПП в час должна обслуживать в режиме посадки 35 ВС/час, в режиме взлет/посадка: 55 - 60 ВС/час.

Полеты в Московской зоне взлета и посадки. 80 минут наблюдения

Увеличить

Источник: Комплекс "РК-Резерв", 2008

Целесообразно в центрах России кроме допустимой и предельно допустимой часовой нагрузки ввести минимальное и максимальное количество обслуживаемых ВС сектором за смену. Такие нормы установлены в США.

Сегодня в МВЗ, при максимальной интенсивности в каждом аэропорту менее 35 ВС/час и при наличии 2 ВВП, продолжают существовать большие временные задержки при вылете.

Таким образом, получается, что требования заказчика сохранить комплектацию секторов АДЦ не выдерживают критики. Для повышения продуктивности необходимо для аэропортов Шереметьево, Внуково, Домодедово предусмотреть по одному рабочему месту для диспетчеров управления потоками, утверждающих предлагаемую очередность использования ВПП, предполагаемые задержки и изменения режимов использования ВПП. Расположение этих рабочих мест целесообразно осуществлять на АКДП.

Можно утверждать, что в соответствии с прогнозом интенсивности при наличии в каждом аэропорту по 2 ВПП есть возможность обеспечения в аэропортах Шереметьево и Внуково пропускной способности до 60 ВС/час по сектору прилета и по сектору вылета. В свою очередь, в Домодедово для обеспечения пропускной 90 ВС/час потребуется 2 сектора прилета и один сектор вылета, когда преобладают прилетающие ВС, и наоборот, когда преобладают вылеты.

Опытный образец рабочего места управления потоками во Внуково-3. Разработчик НИИСССАУ

Помимо всего прочего, нужен коренной пересмотр ОВД и приведение ее в соответствие с требованиями ИКАО и опытом стран с интенсивным воздушным движением. Только после этого стоит вернуться к решению о количестве секторов в центре. Для этой цели Госкорпорация ОрВД и ГосНИИ Аэронавигации должны выдать предложения по организации воздушного движения, отвечающей требованиям ИКАО и существующим потребностям и в течение 1,5 лет внедрить ее в существующую систему УВД.

Полеты над Внуково. 65 минут наблюдения

Увеличить

Источник: Комплекс "РК-Резерв", 2008

Желательно еще до появления новой системы разработать и внедрить управление потоком прилетающих и вылетающих ВС с выделением специального рабочего места для аэродромов Шереметьево, Внуково, Домодедово.

Полеты в Шереметьево. 55 минут наблюдения

Увеличить

Источник: Комплекс "РК-Резерв", 2008

Таким образом получается, что система, разработанная согласно существующему ТЗ, не будет соответствовать требованиям Евроконтроля и не будет функционировать с той продуктивностью, с которой должна. К тому же, несмотря на выделенные государством денежные средства, разработчик для системы так и не определен. В этой связи в настоящее время первоочередной задачей является выбор компании-разработчика и коренная переработка существующего ТЗ.

http://www.cnews.ru/

Предыдущая | Следующая