Моделирование управления воздушным движением

Работая над системами для боевой авиации, мы много внимания уделяли управлению группами самолетов, особенно при перехвате воздушного противника, групповом воздушном бое или в операции прорыва ПВО. Поэтому после организации работ по авионике гражданских самолетов мы обратили внимание на проблемы управления воздушным движением. Мы решили найти свою нишу и в этом секторе рынка гражданской авиации . В какой-то мере здесь сказалось и влияние Татьяны Григорьевны Анодиной , которая была руководителем Научно-экспериментального центра управления воздушным движением (НЦ УВД) . Впоследствии этот центр получил статус научно- исследовательского института. Татьяна Григорьевна, безусловно, яркая личность. Она стояла у истоков создания систем управления воздушным движением в СССР, пройдя довольно трудный путь от рядового инженера до руководителя целого направления. Доктор технических наук, профессор, Т. Г. Анодина в настоящее время много сил отдает проблеме УВД, являясь одновременно руководителем Международного авиационного комитета (МАК) .

Где-то в конце 80-х годов она обратилась ко мне с просьбой помочь ее институту создать имитационную модель воздушных перевозок в СССР, включающую модели реальных трасс, аэропортов, технических средств УВД и т.д. Подобная модель была необходима для формирования единой системы планирования воздушного движения. В СССР, да и теперь в России, такой системы планирования практически не было. Если рассматривать систему УВД в крупном плане, то ее можно условно разбить на две составляющие:

1. управление воздушным движением в зоне аэропорта, где идут процессы взлета, посадки самолета, движения по рулежным дорожкам, по взлетной полосе и т.д., и

2. управление при полете на специально выделенных в воздушном пространстве коридорах - воздушных трассах. Воздушное пространство разбито на зоны, связанные с крупными территориями . Есть Северо-Западная зона (Санкт-Петербург), Центральная зона (Москва), Северо-Кавказская зона (Ростов) и т.д. В них находятся зональные центры УВД , которые оборудованы первичными и вторичными радиолокаторами, системами связи между самолетами и центром (земля - воздух), между центрами УВД (земля - земля) и диспетчерскими пунктами. Первичные радиолокаторы обнаруживают и сопровождают воздушные суда независимо от их государственной принадлежности и, как правило, входят в радиотехнические соединения ПВО страны. Вторичные радиолокаторы принадлежат службам УВД и сопровождают воздушные суда уже не по отраженному сигналу, а по сигналу радиоответчика, расположенного на борту самолета. Этот сигнал, обладая достаточной мощностью, обеспечивает устойчивое слежение и кроме того несет определенную служебную информацию. Основная функция радиолокаторов - получать текущие координаты самолета (высота - эшелон полета, курс, скорость). Диспетчер на индикаторах кругового обзора в диспетчерском пункте, благодаря радиолокации, видит всю воздушную обстановку и имея связь с самолетами, может управлять ими, отдавая команды на смену эшелона, курса и т.д. В зоне аэропорта в систему УВД встроена и подсистема ближней навигации , которая управляет всем режимом взлета и посадки. Особенно важно управление посадкой с учетом возможной погодной обстановки и. видимости взлетной полосы на аэродроме. Обычно видимость определяется нижней кромкой облачности. Самолет выводится на полосу системой ближней радионавигации, а последний этап посадки на полосу обычно берет на себя пилот. Но для этого он должен видеть полосу. Так вот, степень автоматизации режима посадки и определяет I, II, III категорию посадки . Третья категория предполагает полностью "слепую" посадку, когда пилот практически не видит полосу и производит посадку по приборам.

Надо сказать, что проблема автоматизации посадки решена очень давно, но пилот, находясь в кабине, психологически не может доверить посадку самолета с сотнями пассажиров на борту бездушной автоматике. А если аппаратура откажет? Когда в 60-е годы впервые отрабатывалась система автоматической посадки, опытные летчики-испытатели Летно- исследовательского института им. М. Громова никак не могли отделаться от желания взять штурвал самолета "на себя" в момент касания колес самолета бетонной полосы, хотя им многократно демонстрировали записи автоматического режима посадки, которые уверенно показывали, что автомат "сажает" самолет более плавно, чем летчик. Но ничего не помогало. Инстинкт самосохранения срабатывал, и летчик брал штурвал на себя. Вскоре этот психологический барьер был преодолен. Летчик был включен в "контур" управления и производил посадку вручную, но это был виртуальный процесс. То есть в случае отсутствия видимости полосы самолет совершал посадку автоматически, а летчику создавали видимость полосы искусственно. Итак, мы решили найти себе место в системах УВД, совершая все ту же ошибку в предположении, что раз мы владеем технологией группового управления, то найдем свое место на рынке этих систем. Мы забыли совет президента фирмы "Голд Стар" , который посетил наш институт в середине 90-х годов: "Изучи рынок, найди там свое место, а потом разрабатывай технологии и продукт". А рынок стал достаточно узким, и в условиях резкого падения пассажиропотока пропадала острая необходимость автоматизации управления воздушным движением. Если во всем мире интенсивность воздушного движения росла, то у нас она падала. Поэтому для России было более актуально поддержание работоспособности существующей системы, в условиях ее старения даже с отказом от автоматических режимов и переходом на так называемое ситуационное управление, когда все решения и команды перекладываются на диспетчера и систему связи. Координаты самолета передаются диспетчеру по УКВ-каналу экипажем самолета, при этом радиолокацию можно и не использовать. Такое "примитивное" управление, конечно, возможно лишь при очень низкой интенсивности полетов воздушных судов, когда диспетчер вполне может справиться с процессом управления. Кроме того, на рынке систем УВД была уже сложившаяся кооперация предприятий радиопромышленности, которые достаточно монополизировали его. Мы же решили войти в этот рынок совершенно с иных позиций. См. ПВО СССР сбили южнр-корейский "Боинг-747"

Ссылки: