За период между ноябрем 1994 г. и по настоящее время группа экспертов SICASP продолжала работу над проблемами по направлениям, утвержденным 12 мая 1994 г. Аэронавигационной комиссией, включающим следующие:
1. Подготовка предложений в отношении SARPS и инструктивного материала, касающихся систем ВОРЛ и систем ВОРЛ с режимом S; систем предупреждения столкновений (задача ANK N CNS-7901); линии передачи данных режима S (CNS-9303) для включения в Приложения и другие соответствующие документы ИКАО.
2. Подготовка предложений, касающихся эксплуатационных и технических процедур использования систем ВОРЛ и систем ВОРЛ с режимом S, систем предупреждения столкновений и подсети режима S ATN (CNS-7901, CNS-9303).
3. Подготовка предложений в отношении материала для Приложения, касающегося гибридной системы автоматического предоставления консультативной информации о движении и разрешении столкновений на земле/в воздухе, основанной на режиме S ВОРЛ.
За период с пятого совещания группы экспертов проведено шесть совещаний рабочих групп, на которых рассмотрено свыше пятисот рабочих документов в рамках утвержденного круга полномочий. Российские специалисты на совещаниях рабочих групп представлены не были.
На шестом совещании группы экспертов ИКАО SICASP, которое было проведено в штаб-квартире ИКАО в г. Монреале (Канада), принимали участие российские специалисты. Приводим изложение их доклада директору Федеральной авиационной службы РФ.
Основные результаты работы совещания SICASP/6
Согласованная повестка совещания включала 6 пунктов:
- разработка предложений о внесении поправок в SARPS и инструктивный материал Приложения 10 касающихся ВОРЛ режима S, БСПС и подсети режима S;
- разработка предложений о SARPS и инструктивном материале, касающихся характеристик БСПС;
- разработка предложений о специальных видах обслуживания в режиме S;
- будущая работа.
Основным вопросом, определяющим содержание совещания, рабочих документов, дискуссий и в результате включенным в итоговый отчет совещания, является использование так называемого расширенного сквиттер-сигнала ADS-В, самопроизвольно периодически излучаемого ответчиками режима S и содержащего имеющуюся в бортовых навигационных комплексах информацию о географическом положении самолета и передвижении его в пространстве.
Получая такую информацию, БСПС (ACAS-2) при некоторых технических совершенствованиях имеет увеличенную дальность, снижается загрузка бортовых ответчиков режима S, расширяются возможности спецобслуживания в режиме S.
Совещание отметило, что передача более длительных самогенерируемых сигналов представляет собой метод, который расширяет возможности БСПС и обеспечивает реализацию автоматического зависимого наблюдения в радиовещательном режиме (ADS-B). Это достигается путем использования более длительных самогенерируемых сигналов режима S как средства передачи данных с борта воздушных судов о местоположении и векторе скорости всем заинтересованным пользователям. Эта информация может использоваться наземными средствами пассивного наблюдения, наблюдения за наземным движением и бортовой СПС.
Совещание было проинформировано, что в ряде государств еще продолжается проверка соответствия режима ADS-B существующим в настоящее время эксплуатационным требованиям. Однако эти проверки ограничиваются техническими аспектами. Совещание согласилось с тем, что применение метода передачи более длительных самогенерируемых сигналов продемонстрировало его эффективность.
Было отмечено, что существующих в системе 15 кодов идентификаторов запросчиков недостаточно вследствие заинтересованности полномочных военных органов в использовании режима S. Было разработано предложение о 63 кодах идентификаторов наблюдения. Однако, учитывая значительность расходов на повторную сертификацию (приблизительно 20 000 уже эксплуатируемых ответчиков режима S), это решение будет рассматриваться как долгосрочное, поскольку дополнительные коды могут быть использованы только после того как все приемоответчики будут модифицированы в расчете на новый протокол.
На совещании специалисты рассмотрели возможность передачи с воздушного борта удлиненных сообщений ELM по линии "борт-земля" без замены существующих приемоответчиков и признали, что это может быть выполнено при снижении на 1 дБ требований на минимальный уровень мощности в антенне ответчика режима S (20 дБ вместо 21 дБ). Совещание также установило новый частотный допуск на частоту бортовых приемоответчиков (+/- 1 МГц вместо +/- МГц).
Изменилось и требование на размещение разнесенных антенн на воздушных судах 7,6 м (25 футов) с массой, равной и более 5700 кг, или максимальной истинной крейсерской воздушной скоростью более 324 км/ч.
Достигнуто соглашение о том, что изменения SARPS с целью указания только суммарной дифференциальной задержки (включая горизонтальное расстояние между антеннами и несогласование кабелей), даст большую гибкость эксплуатантам воздушных судов, не ухудшая при этом характеристик режима системы S.
Совещание было проинформировано о тон, что в ходе контроля, проводимого в Германии, Англии, США, Франции и Японии, были выявлены отклонения, связанные с внедрением ВОРЛ режима S, a именно: несанкционированные адреса, неправильный статус полета и неправильная высота по давлению.
В соответствии с назначенным кругом полномочий в области БСПС группа экспертов в период между пятым и шестым совещаниями продолжала разработку инструктивного материала, нацеливала государства на проведение контроля за внедрением БСПС и рассматривала результаты конкретных исследований на совещаниях рабочих групп.
Результаты эксплуатационных испытании БСПС
Совещание было проинформировано о том, что внедрение предусмотренных в SARPS и инструктивном материале алгоритмов не привело к появлению каких-либо новых эксплуатационных проблем. Однако их внедрение вызвало на больших высотах увеличение частоты рекомендаций по разрешению угрозы столкновений (RA), предписывающих выдерживание большой вертикальной скорости или переход в горизонтальный полет, а также RA, которые предусматривают изменение знака вертикальной скорости воздушного судна. Обе эти проблемы были рассмотрены и в результате доработаны алгоритмы (TKAS-2, версия 7).
Кроме того, отмечалось, что в ходе эксплуатационного контроля за реализацией БСПС-2 продолжалось выявление и изучение ситуаций, при которых вертикальное расстояние между воздушным судном с БСПС и воздушным судном-нарушителем при их прохождении относительно друг друга уменьшалось в результате действий пилота, вмешательства диспетчера в процесс реагирования на RA или в результате сочетания этих двух факторов. В большинстве таких случаев предпринятые пилотом и диспетчером действия являются неправильными с точки зрения БСПС, и эти неправильные действия можно объяснить недостаточной подготовкой в области технических аспектов применения БСПС. Совещание согласилось с тем, что государствам необходимы более детальные указания по разработке программ подготовки пилотов, и утвердило ряд таких направлений подготовки в области технических характеристик.
Отмечалось, что ранее утвержденные принципы подготовки диспетчеров являются адекватными и по-прежнему применимыми.
Было признано, что в течение следующих трех лет БСПС будут установлены на дополнительных воздушных судах в целях выполнения требований ряда государств к обязательному наличию этой системы. На совещании подчеркивалась необходимость продолжить контроль за эксплуатацией этих систем в ходе внедрения, чтобы получить подтверждение того, что они функционируют, как и предусматривалось, и не вызывают дополнительных эксплуатационных проблем, в частности как в Североатлантическом регионе после введения в воздушном пространстве этого региона сокращенных минимумов вертикального эшелонирования (RVSM).
Проведенное в Германии, Англии и США моделирование показывает, что предлагаемые изменения, касающиеся функции наблюдения БСПС и ограничения создаваемых ею помех, приводят к существенному уменьшению использования приемоответчиков ВОРЛ, однако в районах аэродромов с высокой плотностью движения степень использования приемоответчиков бортовой СПС может превышать установленный группой экспертов уровень 2%.
Новые технологии для будущей СПС
Совещание отметило, что использование более длительных самогенерируемых сигналов и перекрестного обмена данными между БСПС может усовершенствовать БСПС. Совещанию была предложена информация по гибридному наблюдению, которое представляет собой метод использования информации более длительных самогенерируемых сигналов для пассивного наблюдения таким образом, что независимость БСПС сохраняется. Ключевая особенность гибридного наблюдения заключается в использовании активного наблюдения для целей подтверждения и контроля информации о местонахождении, передаваемой с помощью более длительных самогенерируемых сигналов. Имеются положительные результаты разработки SARPS и инструктивного материала по использованию гибридного наблюдения оборудованием БСПС-2. Эти SARPS и инструктивный материал включают в себя также положения, касающиеся использования БСПС для обеспечения повышенной дальности приема.
Совещанию была представлена информация о вновь разработанной концепции эшелонирования воздушных судов посредством использования возможностей БСПС (концепция ASAS). Эта концепция (ASAS) совместима с концепцией будущих аэронавигационных систем (FANS) и нацелена на использование преимуществ новых систем связи, навигации и наблюдения (CNS) для повышения эффективности УВД и пропускной способности воздушного пространства.
В обычных условиях эшелонирование обеспечивается либо с помощью мер процедурного эшелонирования, либо радиолокационного управления. Ответственность за эшелонирование обслуживаемых воздушных судов в условиях применения правил полетов по приборам (ППП) или правил визуальных полетов (ПВП) несет служба УВД.
Если в некоторых условиях контроль или обеспечение эшелонирования можно осуществлять более эффективно за счет, например, использования летным экипажем индикатора бортовых пилотажно-навигационных комплексов (CDTI), то появляется возможность повысить пропускную способность и эффективность использования воздушного пространства без увеличения рабочей нагрузки диспетчера.
ASAS может обеспечить информацией CDTI для использования летным экипажем, а также другими соответствующими данными о состоянии воздушных судов, предоставляемыми другими воздушными судами, находящимися в пределах дальности наблюдения. Функция предоставления данных ASAS должна обладать достаточной целостностью, с тем чтобы позволить, когда это целесообразно, передавать ответственность за эшелонирование воздушных судов от служб УВД к летному экипажу. CDTI ASAS улучшит также предоставляемую экипажу ВС информацию о воздушной обстановке.
Считается, что, в тех случаях когда потенциальные преимущества ASAS могут быть наглядно продемонстрированы, изменения системы организации воздушного движения (АТМ), связанные с реализацией этих преимуществ, должны осуществляться постепенно. Такой подход обеспечит регулируемый переход к реализуемой в рамках концепции будущих аэронавигационных систем системе АТМ, которая включает в качестве основного компонента ASAS.
Очевидно, что ASAS будет представлять собой более критическую систему, чем БСПС. Потому при стандартизации ASAS и ее всесторонней оценке необходимо рассмотреть критические характеристики, включая целостность и резервирование системы. Уровень характеристик и целостности системы, обеспечивающей эшелонирование, будет более высоким в сравнении с БСПС.
На совещании отмечалось, что БСПС-3 предназначена для того, чтобы реализовать возможность выдачи рекомендаций по разрешению угрозы столкновения (RA) в горизонтальной плоскости дополнительно к заложенной в настоящее время в БСПС возможности выдачи рекомендации по разрешению угрозы столкновения в вертикальной плоскости. Выдача команд по выполнению безопасных и эффективных
маневров в горизонтальной плоскости требует, чтобы БСПС-3 позволяла точно предсказывать прохождение воздушного судна-нарушителя в горизонтальной плоскости в момент наибольшего сближения. Результаты предыдущей работы показали, что оценка расстояния пролета в горизонтальной плоскости, основанная на информации об измерении азимута для типового антенного оборудования БСПС, оценивающего угол прихода сигнала, может обладать неопределенностью, величина которой сопоставима с фактическим расстоянием пролета. Было установлено, что в 90% типовых конфликтных ситуаций при использовании БСПС эта неопределенность достаточно велика для выработки RA в горизонтальной плоскости.
По этой причине больше не считается целесообразным реализовывать возможности БСПС-3, основанной на использовании измерения азимута с помощью антенного оборудования воздушного судна.
Учитывая результаты рассмотрения упомянутых выше вопросов по п. 2 повестки дня, совещание разработало следующую рекомендацию для ИКАО: нацелить государства и международные организации на осуществление дальнейшего контроля за внедрением БСПС; на разработку и внедрение программ подготовки диспетчеров и пилотов; на обеспечение сертификации и внедрение БСПС и приемоответчиков режима S в соответствии со Стандартами, касающимися электромагнитных помех; предоставить государствам и международным организациям материал по подготовке пилотов; напомнить государствам и международным организациям о том, что принципы внедрения БСПС, разосланные после совещания SICASP/5, сохраняют свою применимость.
Совещание SICASP/5 поручило рабочей группе-2 разработать SARPS на логическую схему предупреждения столкновений для БСПС-2 и БСПС-3. Проект SARPS представлялся на каждом совещании рабочей группы-2, при этом группа провела семь совещаний.
Совещание отметило, что разработка SARPS, касающихся характеристик БСПС-3, проводилась на перспективу. Поскольку характеристики БСПС-2 являются отправной точкой для рассмотрения характеристик БСПС-3 и возможная конфигурация БСПС-3 еще не ясна, работа была сосредоточена на характеристиках логической схемы предупреждения столкновений БСПС-2.
Совещание отметило, что SARPS на БСПС-2 включает три компонента: показатели характеристик, подлежащие проверке;
значение для каждого показателя характеристик, которых следует добиться; схему расчета показателей характеристик.
Схема содержит стандартную модель конфликтных ситуаций, которая является идеализированной, и включает ряд стандартных допущений. Тем не менее эта модель является достаточно реалистичной для проверки характеристик логической схемы БСПС-2.
Совещание отметило, что приведенные в документах показатели характеристик не предусматриваются в качестве рекомендаций по эксплуатации БСПС в каком-либо конкретном воздушном пространстве, поскольку: в стандартной модели конфликтных ситуаций нельзя учесть большое разнообразие структур воздушного пространства и практики УВД; упрощения в стандартной модели конфликтных ситуаций не позволяют ее использовать для этой цели.
Совещание согласилось с тем, что, в принципе, любая БСПС-3 должна соответствовать по характеристикам БСПС-2 или превышать их. Было отмечено, что единственным отличием с точки зрения характеристик логических схем этих систем является то, что БСПС-3 выдает рекомендации по разрешению угрозы столкновений в горизонтальной плоскости.
Отмечено, что, не проанализировав положительные аспекты рекомендаций в горизонтальной плоскости, было бы нецелесообразным препятствовать использованию какой-либо системы, которая функционирует лучше, чем БСПС-2 с точки зрения уменьшения риска столкновений или выдачи отвлекающих внимание сигналов. Однако было отмечено, что предлагаемый материал не позволяет оценить характеристики БСПС-3, поскольку, во-первых, стандартная модель конфликтных ситуаций не является достаточно реалистичной для этой цели, и, во-вторых, в предлагаемых стандартах, касающихся совместимости с организацией воздушного движения (ОВД), не учитываются рекомендации по разрешению угрозы столкновений в горизонтальной плоскости.
За истекший период основные усилия государств были направлены на то, чтобы обеспечить совместимость бортового и наземного оборудования, разработанного с различными производителями оборудования в соответствии со Стандартами и рекомендациями SICASP/5, а также возможность интеграции подсети режима S в сеть ATN.
Совещанию была представлена информация о результатах работ, проведенных организацией Евроконтроль с участием экспертов Франции, Германии и Англии. Кроме того, в США был создан испытательный центр для апробации протоколов ATN с использованием режима S и спутника связи в качестве двух возможных подсетей.
Совещание было проинформировано о необходимости внесения изменений, касающихся наземного процессора линии передачи данных (GDLP) и бортового процессора линии передачи данных (ADLP) и их взаимодействия. Отмечено, что необходимо также обеспечить определенное соответствие с протоколами ИСО 8208. Результаты апробации свидетельствуют о том, что разработанные поправки содействуют улучшению SARPS и не оказывают негативного влияния на исходные результаты работы.
Совещание также отметило, что, несмотря на определенные успехи, тем не менее дальнейшие работы по подсети режима S необходимо проводить в более тесной координации с работой групп экспертов по авиационной подвижной связи (АМСР) и группой по сети авиационной электросвязи (ATNP).
Бортовые ответчики режима S содержат 256 56-битовых регистров, в которых хранятся данные, как указано в Руководстве по специальным видам обслуживания в режиме S (Doc 9688).
Совещание было проинформировано о реализуемой в Европе программе по обеспечению внедрения и применения специальных видов обслуживания в режиме S, которые предполагается задействовать в течение следующих десяти лет. Отдельные государства проводят работы по апробации протоколов, относящихся к специальным видам обслуживания в режиме S. Были проведены объемные летные испытания по апробации протоколов запроса наземными станциями передачи с борта расширенной информации, которая передается с борта форматом режима S COMM-B. Этот ответ обеспечивается ответчиками режима S не ниже третьего уровня. Был также апробирован режим передачи с борта рекомендаций БСПС (RA) по разрешению угрозы столкновений, которые передаются с помощью специального регистра BDS 3.0 и принимаются наземными запросчиками режима S.
По результатам проведенных испытаний были внесены необходимые изменения в регистр BDS, a также новые элементы, связанные с использованием более длительных самогенерируемых сигналов, сообщения о возможностях линии передачи данных и дополнительных параметрах воздушных судов.
Будущая работа
Основными из направлений работ являются:
В области совершенствования режима S и видов применения режима S:
- рассмотрение требований к ADS-B и другим радиовещательным передачам;
- изучение аспектов требований к видам применения с использованием режима S, разработанными другими группами экспертов ИКАО;
- контроль за внедрением функции наблюдения и подсети режима S;
- разработка новой редакции Руководства по испытаниям навигационных средств (Doc 8071).
В области бортовой СПС:
- контроль за ходом эксплуатации БСПС;
- работа по сведению к минимуму влияния БСПС на поток запросных и ответных сигналов в системе ВОРЛ;
- разработка SARPS и инструктивного материала по использованию новых технологий для совершенствования БСПС;
- работа по разработке БСПС-3.
Необходимо отметить, что совещание согласилось, что БСПС готова для глобального развертывания. БСПС внедряется в обязательном порядке в США, и ее внедрение осуществляется в других государствах. В Европе государства-члены Европейской конференции гражданской авиации (ЕКГА) предусматривают обязательную установку и использование БСПС-2 с 1 января 2000 г., и в этой связи завершается подготовка поправки к Дополнительным региональным правилам (Doc 7030). В Австралии в ближайшие несколько месяцев предполагается принять официальное решение в отношении обязательного внедрения БСПС и развернуть работа по заключению регионального соглашения, предусматриваемого в положениях ИКАО. В Японии требование к установке БСПС в настоящее время касается только воздушных судов национальной регистрации, и это требование будет введено в действие 4 января 2001 г.
Совещание согласилось, что при принятии решения об обязательности оснащения БСПС над территорией государств они в первую очередь руководствуются внутренними экономическими аспектами, которые связаны с плотностью воздушного движения и наземной инфраструктурой. Тем не менее при ее использовании на глобальной основе к бортовым ответчикам системы ВОРЛ предъявляются требования соответствия международным стандартам и обязательности передачи информации о барометрической высоте.
Выводы и рекомендации
На шестом совещании группа экспертов ИКАО по совершенствованию системы ВОРЛ и системам предупреждения столкновений (SICASP) в рамках утвержденных аэронавигационной комиссией ИКАО полномочий рассмотрела все пункты повестки дня и приняла необходимые дополнения и поправки к Стандартам и рекомендациям на систему ВОРЛ режима S, БСПС, подсеть режима S, а также к документам, регламентирующим эксплуатационное применение этих систем (Doc 9684, Doc 9688).
Основным вопросом, определяющим содержание совещания, рабочих документов и дискуссий и в конечном итоге нашедшем отражение в результатах по всем пунктам повестки совещания, является использование в ВОРЛ режима S самогенерируемых сигналов, расширяющих возможности БСПС и обеспечивающих реализацию автоматического зависимого наблюдения в радиовещательном режиме (ADS-B).
Использование этих сигналов, содержащих имеющуюся в бортовых комплексах информацию о местоположении ВС, вектор скорости и др., позволяет в перспективе разработать на базе БСПС концепцию бортовой системы эшелонирования воздушных судов (ASAS).
Использование режима гибридного наблюдения в БСПС, представляющего собой сочетание использования в БСПС информации ADS-B и активного запроса, позволяет снизить поток дополнительных сигналов в канале ВОРЛ режима S до требуемого уровня 2%, хотя в зонах аэропортов с наиболее интенсивным воздушным движением он еще превышает допустимый. Государствам рекомендовано продолжить работы в этом направлении.
Разработанная по результатам эксплуатационных испытаний и моделирования математическая версия 7 БСПС имеет существенно лучшие эксплуатационные характеристики по сравнению с предшествующей версией 6.4.0 и рекомендована в качестве основы для разработки БСПС-3 с рекомендациями по разрешению угрозы столкновений в горизонтальной плоскости, а также новых концепций на базе БСПС (система ASAS).
Получение положительных эксплуатационных оценок БСПС позволило совещанию сделать вывод о возможности использования БСПС на глобальной основе, хотя решение об обязательности оснащения БСПС воздушных судов принимается государствами в первую очередь на основе собственных экономических аспектов с соблюдением норм ИКАО о заблаговременном уведомлении об этом ИКАО и других государств.
В ходе эксплуатационных испытаний БСПС были оценены программы подготовки пилотов и диспетчеров при работе с БСПС.
Программа подготовки диспетчеров признана адекватной, а программу подготовки пилотов признано необходимым доработать.
Считать целесообразным внедрить в отечественную практику обучение пилотов и диспетчеров в условиях работы БСПС по программам, разработанным группой экспертов ИКАО SICASP и продолжить работы по эксплуатационной оценке БСПС на ВС российских авиалиний.
Учитывая, что система ВОРЛ Российской Федерации отличается от международной, что может создать проблемы при использовании БСПС над территорией РФ, считать целесообразным поручить представительству РФ в ИКАО при рассмотрении доклада SICAPS/6 на аэронавигационной комиссии проинформировать членов АНК о специфике отечественной системы ВОРЛ.
Это может привести к необходимости внесения соответствующих корректировок в программу подготовки пилотов к работе с БСПС.
Считать целесообразным подготовить информационный материал о специфике системы ВОРЛ Российской Федерации и доложить его на совещании рабочих групп экспертов SICASP.
Учитывая, что подавляющее большинство ВС Российской Федерации оборудовано бортовыми ответчиками, соответствующими стандартам РФ и ИКАО, и в связи с завершением разработки нового поколения отечественных моноимпульсных ВОРЛ, Госкорпорации по ОВД совместно с ГосНИИ "Аэронавигация" подготовить необходимые нормативные документы по переходу над территорией РФ на работу в соответствии со стандартами ИКАО, а также по автономному использованию вторичных радиолокаторов без первичных, что позволит сэкономить значительные средства при выполнении программы модернизации отечественной системы ОВД.
Эксплуатационные испытания БСПС и подсети режима S выявили случаи несанкционированного использования адресов в адресных ответчиках (рекомендация 94/62 ИКАО).
Считать целесообразным провести разовую проверку используемых адресов на ВС Российской Федерации, которые оборудованы бортовыми ответчиками режима S ВОРЛ.
Результаты испытаний на совместимость бортового и наземного оборудования, разработанного различными разработчиками в Европе и США в соответствии с проектом SARPS на подсеть режима S, с учетом разработанных поправок получили положительную оценку. Совещание рекомендовало включить проект SARPS с поправками в Приложение 10.
Вместе с тем совещание рекомендовало проводить дальнейшие работы в более тесной координации с группами экспертов ИКАО по авиационной подвижной связи (АМСР) и группой по сети авиационной электросвязи (ATNP).
В рамках работ по специальным видам обслуживания в режиме S были проведены испытания по проверке функционирования системы с ответчиками до уровня 3 включительно.
Одним из главных направлений будущей работы группы экспертов SICASP является дальнейшее развитие БСПС (включая БСПС-3) и разработка на ее основе концепции бортовой системы эшелонирования воздушных судов.
Признано также целесообразным к следующему совещанию (ориентировочно 2000 г.) подготовить новую редакцию Руководства по проведению испытаний радионавигационных средств (Doc 8071).
Учитывая важность внедрения в отечественную практику УВД передового зарубежного опыта при выполнении Федеральной программы модернизации системы ОВД РФ, целесообразно Госкорпорации по ОВД совместно с ГосНИИ "Аэронавигация" разработать план мероприятий по внедрению в практику ГА рекомендаций, изложенных в настоящем отчете.
При выполнении Федеральной программы ускорить проведение мероприятий по автономному использованию ВРЛ.
Учитывая существенное отставание промышленности РФ от передовых зарубежных стран в области разработки ответчиков режима S и БСПС и необходимость опережающего оснащения самолетного парка российских авиакомпаний при внедрении ВОРЛ режима S, обратиться в Минэкономики по вопросу обеспечения необходимого объема финансирования разработки этого оборудования.



