Структурные схемы АСУ полетами и воздушным движением во внеаэродромном и в аэродромном воздушном пространстве

Автоматизированные системы управления полетами и воздушным движением

Дальнейшее развитие малых АСУ ВД районного уровня идет по пути оснащения районных центров высокопроизводительными вычислительными комплексами, позволяющими автоматизировать процессы планирования ВД, одновременного автосопровождения сотен ВС, отображения воздушной и наземной обстановки в различных формах, обмена плановой информацией между взаимодействующими центрами УВД и органами управления аэродромов. Структурно-функциональная схема районной (трассовой) АСУ ВД приведена на рисунке 3.30.

В эту схему включены новые специализированные автоматизированные абонентские пункты (СААП), необходимые для автоматизированного обмена информацией:

— «Октава‑2» для приема РЛИ из РЦ УВД и анализа воздушной обстановки с помощью кругового знакового индикатора (КЗИ);

— «Октава‑3» для приема и передачи формализованных сообщений по УВД в процессе предварительного и текущего планирования.

Рисунок 3.30 — Структурно-функциональная схема
районной (трассовой) АСУ ВД:

ОПР — отдельные приводные радиостанции; ППРЦ — приемо-передающий радиоцентр; СС — спутниковая станция; ЦС — цифровая связь; VOR — всенаправленный азимутальный радиомаяк; DME — дальномерный радиомаяк

Автоматизированные системы управления полетами и воздушным движением в аэродромном воздушном пространстве представляют собой дальнейшее развитие МАСУ ВД за счет использования более производительных ЭВМ, позволивших увеличить количество одновременно автосопровождаемых трасс ВС и отображаемых формуляров с координатной и полетной информацией, а также отображенных списков вылетающих, прилетающих и пролетающих ВС. В этих системах предусмотрено отображение РЛ информации о ВС, совершающих посадку, включая отклонении от курса и глиссады в десятках метрах. В перспективе предполагается реализовать автоматическое управление ВС по отклонениям от линий курса и глиссады, получаемым от посадочной РЛС. В аэродромных АСУ ВД предусмотрен обмен информацией с районным центром УВД и метеослужбами сначала в телеграфно-телефонной форме, а в перспективе с помощью межмашинного обмена. Структурно-функциональная схема аэродромной АСУ ВД приведена на рисунке 3.31.

3.2.2 Система управления воздушным движением «Небосвод»

В настоящее время существующие АСУ воздушным движением используются для управления всеми видами авиации, осуществляющими полеты по воздушным трассам (ВТ) и местным воздушным линиям (МВЛ). Управление воздушным движением авиации вне ВТ, осуществляемое внетрассовыми (военными) секторами центров управления, не автоматизировано. При этом внетрассовые (военные) секторы центров ЕС ОрВД, являясь оперативными органами управления воздушным движением, решают большой объем задач по организации и обеспечению учебно-тренировочных полетов (УТП) и воздушного движения всех видов авиации вне ВТ и МВЛ, а также полетов военной авиации по ВТ, МВЛ и полетов ВС с пересечением государственной границы. Решение вопросов автоматизации процессов планирования и непосредственно управления полетами авиации по маршрутам вне ВТ и МВЛ на всех уровнях управления (главного, зональных и районных центров ЕС ОрВД), а также в органах (пунктах) управления полетами в районах аэродромов военной авиации было осуществлено путем создания специальной АСУ, получившей название «Военная федеральная стационарно-мобильная система организации ВД России «Небосвод» (С–500).

Рисунок 3.31 — Структурно-функциональная схема
аэродромной АСУ ВД:

АПД — аппаратура передачи данных; АРП — автоматический радиопеленгатор; ПРЛ — посадочный радиолокатор; ПРС — приводные радиостанции; ILS — инструментальная система посадки (метровый диапазон); MLS — инструментальная система посадки (миллиметровый диапазон)

Стационарно-мобильная система (СМС) «Небосвод» предназначена для автоматизации процессов организации и обеспечения безопасности полетов всех видов авиации вне ВТ и МВЛ, включая задачи планирования, непосредственного управления ВД и контроля за соблюдением порядка ИВП в зонах ответственности внетрассовых секторов центров ЕС ОрВД. Комплексами этой системы оснащаются внетрассовые секторы главного центра, зональных и районных центров ЕС ОрВД, а также командные пункты и пункты управления авиацией всех уровней МО РФ: КП авиационных баз различных категорий (ПУ полетами), КП авиационных объединений, ЦКП ВВС и ПВО, ЦКП ГШ, ЦКП ВГК.

С помощью этих комплексов средств автоматизации (КСА) в настоящее время создаются федеральная сеть и региональные сети оперативного управления полетами и ВД.

Архитектура локальной вычислительной сети (ЛВС) комплекса средств автоматизации «Небосвод» для органов и пунктов управления ВД (рисунок 3.32) на любом из уровней включает 3 типа систем:

— модульная система планирования ВД, состоящая либо из 2-х, либо 4-х, либо 8-ми, либо 16-ти автоматизированных рабочих мест (АРМ): МС ПВД‑2, (МС ПВД‑4. МС ПВД‑8, МС ПВД‑16);

— модульная система управления ВД: МС УВД‑2 (МС УВД‑4, МС УВД‑8);

— модульная система регулирования ВД: МС РВД‑1 (МС РВД‑2, МС РВД‑4, МС РВД‑8, МС РВД‑16).

Поскольку техническое, информационное, математическое и программное обеспечения МС ПВД и УВД позволяют решать одни и те же задачи УВД в различных объемах, то в некоторых органах УВД вместо модулей МС ПВД используются модули МС УВД. Система РВД существует во всех органах управления.

Внетрассовые (военные) секторы центров ЕС Ор ВД и пунктов управления военной авиацией объединены между собой и связаны с вышестоящими, взаимодействующими и подчиненными органами УВД, КП и ПУ посредством систем связи АСОТИ и AFTN. В перспективе они будут связаны посредством единой системы связи и навигации, а также обеспечены единой автоматизированной радиолокационной системой.

Модульная система органа управления ВД состоит из следующих функциональных подсистем:

— планирования воздушного движения;

— контроля и управления воздушным движением;

— объективного контроля;

— ведения параметров инфраструктуры региона;

— обеспечения надежности функционирования КСА.

Рисунок 3.32 — Структурно-функциональная схема АСУ «Небосвод» (С‑500):

АСОТИ — авиационная система оперативной телеграфной информации; AFTN — международная авиационная фиксированная телеграфная сеть; СПИ — сервер плановой информации; СС —сервер связи

Подсистема планирования ВД обеспечивает:

— сбор заявок на ИВП и сбор формализованных сообщений для УВД;

— форматно-логический контроль заявок и формализованных сообщений по УВД, формирование или корректировка планов полетов;

— формирование условий полета, режимных и кратковременных ограничений полета;

— формирование и ведение суточного и текущего планов ИВП;

— ведение библиотеки долговременных планов и формирование на ее основе суточного плана полетов гражданской авиации;

— преобразование суточного плана полетов в текущий план с добавлением планов государственной и экспериментальной авиации (формирование единого текущего плана полетов ВС);

— автоматический расчет плана полетов ВС: определение параметров траекторий в районе обслуживания (управления);

— формирование графиков почасовой загрузки элементов ВП полетами на основе разработанного суточного плана (СП);

— ведение библиотек стандартных маршрутов и стандартных планов полетов;

— ведение «окна контроля» для обслуживания плана полетов на этапе текущего планирования (ТП) (разрешение на вылет, согласование и доведение информации до заинтересованных абонентов, контроль посадки и т.п.);

— формирование списка работающих аэродромов и полигонов;

— формирование и распечатка СП или ТП ИВП, справок по итогам выполнения текущего плана ИВП;

— обнаружение ПКС при формировании СП и ТП (конфликты между ВС, между ВС и зонами ограничений ИВП) и выдача предупреждений диспетчеру.

Подсистема контроля и управления ВД обеспечивает:

— прием, обработку и регистрацию на магнитном носителе цифровых данных от АПОИ РЛС (отметки ПРЛС, ВРЛ) и служебной информации (сегодня функционируют следующие типы АПОИ: ВУОКСА, ПРИОР, С2, ВИП 118 и др.);

— прием, обработку и регистрацию на магнитном носителе цифровых данных от автоматических радиопеленгаторов АРП-75 и «ПЛАТАН»;

— формирование трассовой информации (образование треков) по данным первичных и вторичных РЛС;

— формирование плановых треков по данным активных планов полета;

— автоматическое обнаружение отклонений ВС от заданных плановых траекторий в горизонтальной и вертикальной плоскостях;

— автоматическое обнаружение и отображение КС между воздушными судами (опасное сближение), при входе ВС в зоны ограничений ИВП, снижении ВС ниже безопасной высоты полета;

— отображение реальной и псевдореальной (рассчитанного планового местоположения ВС) воздушной обстановки на фоне электронных карт местности в трех проекциях: проекции на горизонтальную и вертикальную плоскости;

— автоматическое формирование плана полетов по участкам маршрутов для электронных стрипов на основе активных планов полетов;

— автоматический прием и передача управления;

— автоматический прием, обработка и отображение фактической и прогнозируемой погоды на аэродроме;

— автоматическое ведение списков планов полетов, списков потерь, списков прилета и вылета;

— автоматическое отображение линий пеленга при переговорах с экипажем ВС;

— отображение треков ВС с формулярами: первичных, вторичных и плановых треков;

— отображение радиолокационных отметок ВС;

— отображение по желанию диспетчера маршрутов полетов, планов полетов, действующих режимных и кратковременных ограничений полетов ВС;

— управление отображением слоев карты и слоев описания инфраструктуры региона;

— сервисные функции: масштабирование, сдвиг, лупа, измерение по карте, вызов информации по карте, поиск объектов и др.

Подсистема объективного контроля обеспечивает:

— регистрацию входной радиолокационной и плановой информации на магнитном носителе;

— воспроизведение радиолокационной и плановой информации, а также действий диспетчеров.

Подсистема ведения параметров инфраструктуры региона обеспечивает ввод следующих параметров: географических точек, населенных пунктов, коридоров, секторов управления, опасных и запретных зон, аэродромов, аэродромных зон и других.

Подсистема обеспечения надежности функционирования КСА позволяет осуществлять:

— применение режима «горячего» резервирования на уровне серверов и оборудования ЛВС;

— использования серверами и рабочими станциями режима «горячего» резервирования;

— резервирование баз данных;

— автоматическую перезагрузку сервера и рабочих станций при обнаружении отказа средств;

— использование источников резервного питания при отказе первичного электропитания;

— контроль работоспособности функциональных задач и автоматическое устранение отказа путем использования «горячего» резервирования;

— контроль работоспособности резервных каналов связи и устранение отказа за счет резерва.

Кроме перечисленных задач, реализованных в функциональных подсистемах, КСА «Небосвод» дополнительно позволяет осуществлять:

— формирование и отображение трассовой информации по данным первичных гражданских и военных РЛС и с использованием средств государственного опознавания;

— обмен радиолокационной информацией с КСА ПУ районов ПВО;

— передачу в КСА пунктов управления районов ПВО планово-диспетчерской информации;

— отработку заявок на УТП и расчет пространственно-временных траекторий;

— осуществлять контроль и управление полетами ВС в отсутствии радиолокационной видимости;

— формирование и передачу в КСА гражданских секторов органов управления всех видов ограничений на ИВП;

— автоматическое копирование планов полетов по данным РЛИ, выявлять конфликты на всем протяжении полета и выдавать предупреждения диспетчеру;

— автоматическое выявление нарушителей ИВП и выдачу предупреждений диспетчеру об отклонении полета от ПВТ, в том числе с учетом норм эшелонирования;

— процедурное управление ВД на основе плановой ВО и отображаемых электронных стрипов.

Информационное обеспечение АСУ «Небосвод» представляет собой совокупность различного рода данных, необходимых для планирования и непосредственного управления полетами и ВД органами ЕС ОрВД и пунктами управления авиации в зонах их ответственности.

В состав информационного обеспечения входят данные об инфраструктуре зон и районов ЕС ОрВД, а также районов аэродромов и самих аэродромов. Например, географические координаты центров УВД, их названия и условные обозначения; географические координаты пунктов обязательных донесений, рубежей передачи управления, ППМ, ориентиров, радиотехнических средств навигации с указанием их типов и частот работы, летно-тактические характеристики ВС всех видов авиации; состав и тип бортового радиооборудования; позывные командиров ВС и другие данные.

Все данные структурированы и представлены совокупностью баз данных в виде таблиц, содержание которых можно изменять и дополнять.

Математическое обеспечение АСУ «Небосвод» включает в себя совокупность математических методов, моделей и алгоритмов, которые позволяют формализовать физические процессы движения ВС в пространстве, отображать эти процессы для визуального восприятия диспетчерами и регистрации на магнитных и бумажных носителях соответствующей информации, производить математические расчеты на этаах планирования и непосредственно управления П и ВД. При преобразовании координатной информации о ВС используются методы аналитической геометрии, методы вторичной и третичной обработки раидолокационной информации. Расчет бесконфликтных пространственно-временных траекторий в процессе предварительного и текущего планирования ВД производится с применением методов аналитической и сферической геометрии, а также методов геодезии.

Программное обеспечение АСУ «Небосвод» состоит из системы программ, используемых при ее функционировании. Программное обеспечение АСУ реализует ее математическое обеспечение и делится на общее и специальное. Общее ПО представляет собой систему машинных программ, обеспечивающих вычислительные процессы и процессы обмена данных в системе: установка, настройка, активация, диспетчеризация, загрузка, диагностика и анализ сбоев, функциональный контроль и другие. Специальное ПО предназначено для реализации специального математического обеспечения. К нему относятся:

— программы для приема и первичной обработки радиолокационной информации и пеленговой информации;

— программы для вторичной обработки радиолокационной информации;

— программы для третичной обработки радиолокационной информации (завязки и ведение трасс ВС);

— программы для расчета планов полета;

— программы для обнаружения ПКС и КС;

— программы для отображения воздушной и наземной обстановки;

— программы для отображения треков ВС;

— программы для расчета кратковременных ограничений для всех видов трасс конкретного плана полета и другие.

Дата добавления: 2014-12-27