Методический семинар под названием "Геодезическая съемка аэронавигационных ориентиров на гражданских аэродромах и воздушных трассах России" был проведен в ГосНИИ "Аэронавигация" в соответствии с распоряжением первого заместителя министра транспорта России А. В. Нерадько. На семинаре были заслушаны 5 докладов, в которых освещены все основные вопросы геодезических съемок и использования их результатов для обеспечения точного и безопасного самолетовождения с помощью спутниковых навигационных систем.

        В семинаре приняли участие специалисты гражданской авиации в области аэронавигационной информации из аэропортов и предприятий Госкорпорации по ОВД, сотрудники центрального аппарата ГСГА, гражданские и военные специалисты в области геодезических съемок, представители других заинтересованных организаций, всего 76 человек из 42 предприятий и организаций.

        Крупнейшими специалистами России в области геодезических съемок из ведущих организаций (ЦНИИГАиК, 29 НИИ МО РФ, Института астрономии РАН, "Госзем-кадастрсъемки", МИИГАиК и др.) были сделаны сообщения о возможностях их организаций и предприятий по выполнению геодезической съемки аэронавигационных ориентиров (АНО) на аэродромах и воздушных трассах России. На выставке, организованной во второй день семинара, ими была продемонстрирована высокоточная съемочная аппаратура, образцы трехмерных моделей местности на различные районы России, которые необходимы для перспективных систем аэронавигации.

        Проведение геодезической съемки аэронавигационных ориентиров на гражданских аэродромах и воздушных трассах России является сложным мероприятием, затрагивающим интересы ряда служб гражданской авиации. Это обстоятельство побудило нас познакомить широкий круг читателей "Воздушного транспорта" с основными вопросами, обсуждавшимися на проведенном семинаре.

        Зачем нужна геодезическая съемка аэронавигационных ориентиров?

        Вообще говоря, геодезическая съемка в гражданской авиации дело не новое. Аэронавигационные карты, являющиеся основой нынешнего самолетовождения, используют координаты аэронавигационных ориентиров и другие данные, полученные с помощью геодезической съемки.

        В нашей стране геодезические съемки до настоящего времени производятся в системе координат СК-42, разработанной под руководством проф. Ф. Н. Красовского в 40-х годах уже прошлого века. В других странах используются другие ("свои") национальные системы координат.

        В разных национальных системах координат один и тот же объект может иметь координаты, отличающиеся на сотни метров, а в отдельных случаях и на километры. Иначе говоря, на картах различных государств координаты одних и тех же объектов, ориентиров отличаются друг от друга. Различия в координатах на картах различных государств приводили к снижению точности и безопасности самолетовождения. А это приводило к противоречию с постоянно растущими требованиями повышения безопасности полетов в условиях роста их интенсивности.

        Большой скачок в повышении точности определения координат дало появление спутниковых технологий, опирающихся на общеземные геоцентрические системы координат. Создание отечественной спутниковой навигационной системы ГЛОНАСС (Глобальная навигационная спутниковая система) и американской системы GPS (Clobal1 Positioning System) позволяет проводить геодезические измерения с сантиметровыми точностями.

        Система ГЛОНАСС основывается на геодезической системе "Параметры Земли - 90 г. (ПЗ-90)", а американская - на системе WGS-84 (World Geodetic System - 84).

        Начало координат в обеих системах теоретически находится в центре Земли, а направления их координатных осей совпадают. В действительности имеются некоторые расхождения между системами координат.

        В конце прошлого века Россия и США предложили использовать свои спутниковые навигационные системы в интересах гражданской авиации. Международная организация гражданской авиации ИКАО приняла это предложение. Это объединение ГЛОНАСС и GPS получило название GNSS (Global Navigation Satellite System). Россия передала в ИКАО матрицу (параметры) перехода от координат в системе ПЗ-90 к координатам в системе WGS-84. Это позволило создать бортовые приемники, одновременно принимающие сигналы ГЛОНАСС и GPS и выдающие координаты в любой из двух систем - ПЗ-90 и WGS-84.

        Так в какой системе координат проводить геодезическую съемку и публиковать ее результаты?

        Высокоточное самолетовождение, ради которого в первую очередь должна проводиться геодезическая съемка, возможно в любой их двух упомянутых систем координат. Но это осуществимо при условии, что известны (например, нанесены на карты) координаты наземных аэронавигационных ориентиров в этих системах. ИКАО приняло решение о том, что в документах аэронавигационной информации (сборниках АИП, на картах и др.) координаты должны публиковаться в системе WGS- 84, которая рассматривается как международная геодезическая система. Аналогичные решения об использовании этой системы для целей определения местонахождения и навигации приняли также моряки, эксплуатанты наземного транспорта и другие потребители геодезической информации.

        По информации ИКАО в подавляющем большинстве стран мира, в том числе и СНГ (Белоруссии, Грузии и др.) уже проведены или завершаются геодезические съемки аэронавигационных ориентиров на аэродромах и воздушных трассах с публикацией их результатов в системе WGS-84. Об этом же свидетельствуют публикации фирмы ^ерре5еп, являющейся мировым лидером в области аэронавигационной информации (АНИ), чьи сборники АНИ широко используются российскими экипажами на международных рейсах.

        В таком случае наиболее целесообразно предусмотреть возможность публикации этих данных в любой системе координат как порознь, так и одновременно. Что публиковать должен решать потребитель этой информации.

        Следует указать, что в "Требованиях на проведение геодезической съемки аэронавигационных ориентиров на гражданских аэродромах и воздушных трассах России" указано, что результаты съемки представляются в системах WGS-84 (ITRF) и ПЗ-90.

        К слову сказать, при наличии упоминавшейся выше матрицы перехода от одной системы координат к другой безразлично, в какой системе координат была проведена геодезическая съемка координат. Здесь становится определяющим фактором то, в какой системе координат выгоднее провести геодезическую съемку.

        "Руководство по всемирной геодезической системе - 1984 (WGS-84)", изданное ИКАО в 1997 г., рекомендует использовать для построения сети опорных пунктов аэродрома, относительно которых определяется местонахождение аэронавигационных ориентиров на аэродроме, Международную земную опорную систему координатITRF. Разработанная благодаря международному сотрудничеству в области геодинамики система ITRF является наиболее точной общеземной геоцентрической системой координат. Ее параметры по мере получения различных данных измерений систематически уточняются. Количество пунктов, координаты которых определены в системе ITRF, исчисляемое сейчас сотнями, непрерывно растет и охватывает все регионы земного шара. На территории России в настоящее время имеется около 15 постоянно действующих пунктов этой системы. Координаты пунктов ITRF и измерительная информация этих пунктов постоянно доступны любым заинтересованным потребителям через Интернет.

        Система WGS-84 практически (с точностью до 10 см) совпадает с системой ITRF. Что же касается системы ПЗ-90, то ее параметры несколько больше отличаются от параметров ITRF. Однако известны матрицы перехода между этими системами, а потому определение координат объектов в системе ПЗ-90, если известны их координаты в системе ITRF, не представляет сложностей. Не представляет сложности и обратное преобразование.

        Для определения координат опорных пунктов в качестве исходных также могут использоваться пункты космической геодезической сети в системе ПЗ-90, расположенные на территории России и стран бывшего СССР (26 пунктов).

        Выбор состава исходных пунктов (их должно быть не менее 3) должна осуществлять организация-исполнитель. Однако следует отметить, что в настоящее время экономически выгодно определять координаты опорных пунктов аэродрома (обычно 4 пункта) в системе ITRF (WGS-84), а затем преобразовывать их в координаты в системе ПЗ-90.

        В этом случае нет необходимости проводить измерения на исходных пунктах, поскольку они могут быть получены через Интернет.

        Что же касается координат аэронавигационных ориентиров на аэродроме и препятствий в его зоне, то, как уже это было сказано, они определяются относительно сети опорных пунктов аэродрома.

        С какой точностью проводить съемку, а с какой публиковать ее результаты? Эти вопросы нередко являются предметом довольно жарких споров. Понятно, что точность определения координат АНО на воздушной трассе может быть значительно ниже, чем на аэродроме.

        Требуемая ИКАО точность определения аэронавигационных данных зависит от их характера. Наибольшая точность требуется для координат аэронавигационных ориентиров и препятствий. На воздушных трассах она составляет 100 м (удвоенная средняя квадратическая ошибка). Такая точность обеспечит самолетовождение по воздушным трассам, соответствующим RNP-1.

        Значительно более высокие точности определения координат необходимы для АНО, используемых для автоматических посадок по спутниковой информации в условиях III категории. При этом потребная точность координат о порогах ВПП, точках осевой линии ВПП и др. составляет 1 м.

        Некоторые из требований к точности координат кажутся завышенными. Но ведь геодезическая съемка должна дать информацию для внедрения и эксплуатации перспективных систем СNS/АТМ до 2015-2020 гг. Очевидно, что некоторый запас в требованиях к точности координат аэронавигационных ориентиров и препятствий является оправданным. К этому можно добавить, что на стоимости и сроках съемки при использовании современной спутниковой геодезической аппаратуры это мало скажется. Исходя из этих соображений в упомянутых выше "Требованиях на проведение геодезической съемки..." заложены требования к точности, за малым исключением не отличающиеся от указанных в документах ИКАО.

        Значительно сложнее вопрос публикации результатов геодезической съемки. Дело в том, что действующие ныне режимные ограничения на точность публикации координат объектов разрешают публиковать их в открытой печати с точность не лучше 30 м (1 угловая секунда). По нашему мнению, которое совпадает с мнением большинства специалистов, такие ограничения в подавляющем числе случаев устарели.

        Дело в том, что после снятия США в мае 2000 г. режима селективного доступа в спутниковой системе ОРЗ стало возможным определять координаты любых объектов даже с использованием "карманных" бытовых приемников с точностью лучше 15 м в течение нескольких секунд проведения измерений на этом объекте. Для иностранных авиакомпаний, выполняющих полеты по международным воздушным трассам России, определение координат АНО на многих аэродромах с точностью порядка нескольких метров не представляет трудностей, и можно предполагать, что такая информация у них имеется и используется.

        Поэтому ряд заинтересованных организаций ставит вопрос о скорейшем снятии ограничений на публикацию координат АНО и выполнение соответствующих требований ИКАО, членом которой является Россия.

        Следует подчеркнуть, что пока эти предложения не приняты и потому публикация данных АНИ должна осуществляться с учетом ныне действующих ограничений. По мере снятия ограничений будет публиковаться более точная информация, уже ранее полученная при геодезической съемке.

        Что же касается сторонников огульного запрета на публикацию точных координат, то такое "радение" о безопасности нашей Родины объективно тормозит развитие и использование новейших технологий во многих сферах промышленности, транспорта, сельского хозяйства. А это, в конечном счете, на руку западным державам, вкладывающим в развитие таких технологий громадные средства и заинтересованным вытеснить нас со всех рынков, включая российские.

        Кто может проводить геодезическую съемку?

        Качественную съемку АНО может осуществить далеко не каждая из многочисленных сертифицированных геодезических организаций. ГосНИИ "Аэронавигация" разработал "Требования к организациям, рекомендуемым для выполнения геодезической съемки АНО на гражданских аэродромах и воздушных трассах России". В числе требований указано, что организация, предлагающая свои услуги по проведению съемки, должна иметь не только лицензии Роскартографии и ФСБ России, но также должна иметь соответствующие технические средства для проведения съемочных работ и программно-математическое обеспечение для обработки результатов съемки. Организация должна иметь опыт проведения топографо-геодезических работ, позволяющий выполнить утвержденные требования на проведение геодезической съемки АНО.

        На основе проведенного ГосНИИ "Аэронавигация" анализа рекомендованы шесть организаций, которые отвечают этим требованиям. Вместе с тем для выполнения съемки могут привлекаться и другие организации, отвечающие вышеуказанным требованиям. Решение о выборе организации - исполнителя съемки принимает заказчик работы - аэропорт и Госкорпорация по ОВД. При этом выбор организации исполнителя рекомендуется осуществлять на основе конкурса технико-коммерческих предложений потенциальных исполнителей работ. Это означает, что каждой геодезической организацией должен быть представлен проект технико-коммерческого предложения на проведение геодезической съемки.

        Аэропорты будут не только заказчиками, но и участниками этих работ, поскольку без участия их специалистов по АНИ не могут быть определены препятствия в районе аэродрома, координаты которых должны быть определены для расчета безопасных высот полета. Методика определения и учета этих препятствий регламентирована Поправкой ? 18 к "Нормам годности к эксплуатации гражданских аэродромов" и Поправкой ? 6 к "Методикам оценки соответствия нормам годности к эксплуатации гражданских аэродромов", выпущенных Межгосударственным авиационным комитетом.

        Для получения высоконадежных результатов съемки и исключения возможных случаев некачественного ее выполнения предполагается, что материалы съемки будут представляться организацией - исполнителем геодезической съемки в ГосНИИ "Аэронавигация" для оценки до сдачи их заказчику.

        При положительной оценке материалов съемки они принимаются заказчиком и в установленном порядке направляются в ЦАИ ГА для публикации в документах АНИ.

        Этим будут удовлетворены требования ИКАО к АНИ по аэродромам и воздушным трассам.

        Какую выгоду может получить аэропорт от проведенной геодезической съемки?

        Главная выгода состоит в возможности внедрения на аэродроме захода на посадку методом зональной навигации, основанной на спутниковой навигационной системе. При этом воздушные суда, оборудованные спутниковыми навигационными системами, отвечающими соответствующим требованиям, смогут выполнять неточные заходы на посадку. Минимумы такого неточного захода на посадку существенно ниже, чем при неточном заходе на посадку по системе ОСП. Благодаря этому во многих случаях повышается регулярность полетов. Аэродром становится более привлекательным для авиакомпаний.

        Для построения аэродромных схем и определения безопасных высот пролета препятствий ГосНИИ "Аэронавигация" разработал специальное "Дополнение к "Руководству по построению аэродромных схем и определению безопасных высот пролета препятствий" в части методологии расчета схем захода на посадку с использованием зональной навигации (RNAV) на основе приемников GNSS (СНС)". Поэтому необходимые расчеты могут быть выполнены на местах или в Центре расчета схем и минимумов ГосНИИ "Аэронавигация".

        Также возможно использовать указанные схемы частично как схемы STAR (стандартная схема прибытия) с последующим переходом на точный заход на посадку по маякам ИЛС. Иначе говоря, полет по стандартной схеме может выполняться автономно, без команд диспетчера, за которым остается только функция контроля. Естественно, при этом повышается точность полета по заданной схеме. В заключение отметим, что геодезическая съемка позволит получить точные координаты АНО и препятствий. Программа CNS/АТМ предусматривает использование в дальнейшем более широкой геодезической информации, в частности создание трехмерных цифровых моделей местности на районы воздушного пространства России.

        Такая информация позволит существенно повысить безопасность полетов за счет более надежного предупреждения столкновений с землей и предоставления экипажу наглядной информации о положении воздушного судна относительно наземных ориентиров и препятствий.