Представленная статья посвящена бортовой системе предупреждения опасного сближения TCAS, особенности применения, а также перспективы развития.
Ключевые слова: TCAS, MLAT, УВД, опасное сближение, ADS-B, безопасность воздушного движения, Inmarsat.
The presented article is devoted to the on-board TCAS dangerous approach warning system, application features, as well as development prospects
Keywords: TCAS, MLAT, ATC, dangerous approach, ADS-B, air traffic safety, Inmarsat.
Еще в 1888 впервые в воздух поднялся первый самолёт Можайского. Бурное развитие авиации наблюдалось еще со времен первой мировой войны, а к Великой Отечественной количество самолётов исчислялось уже не в сотнях, а в десятках тысяч аппаратов. С появлением различных летательных аппаратов по всему миру способствовало большой нагрузке на воздушное пространство. В те времена органы управления воздушным движением были не столь обеспечены довольно прогрессивными средствами наблюдения, что приводило к столкновениям в воздухе. Спустя несколько лет появилась система предупреждения опасного сближения, а в настоящее время данная система имеет приоритет над человеком. TCAS помогает не только на борту самолёта, но и органам УВД предотвратить опасное сближение и выполнить безопасность полётов в полном масштабе.
TCAS (Traffic Collision Avoidance System) — система предупреждения опасного сближения в воздухе между самолетами [1]. Комплекс производит радиолокацию воздушного пространства вокруг летательного аппарата, которые оборудованы данной системой. При возникновении конфликтных ситуаций, система TCAS информирует об этом сразу экипажи подает им взаимосвязанные команды. К примеру для первого самолёта будет команда на снижение, в то время как для второго придёт на борт команда на набор высоты. Принцип работы данного комплекса заключается в следующем. Воздушное судно должно быть оборудовано ответчиками ADS-B или MLAT и системой TCAS. В свою очередь данные устройства взаимодействуют с аналогичными устройствами и производят обмен информацией. Как только будет обнаружена конфликтная ситуация, TCAS немедленно оповещает экипажи не только на индикаторах, но речевым информированием.
TCAS способна обнаруживать такие ситуации в пределах от 15 до 50км и в интервалах 3000м между бортами по высоте. Изначально комплекс определяет курсы конфликтных самолётов, а также скорость их расхождения. Далее определяется высота относительно этих воздушных судов. После чего рассчитывается траектория движения летательных аппаратов до конфликтной ситуации и расчетное время сближения. По этому случаю существуют 4 категории конфликтных ситуаций.
Немедленное вмешательство (RA) — красный цвет; уведомление об сближение (TA) — оранжевый цвет; ближайшие самолеты — бирюзовый цвет; другие объекты. — все что вне остальных зон.
Данный комплекс оборудован не только всеми иностранными самолетами, но и отечественными такими как Ту204, Ил-96, Сухой «Суперджет» и МС-21. Помимо этого системы предупреждения столкновения установлены дополнительно и на такие самолеты Ту-154, Ан-24, Як-40 и ряд других старых моделей.
Для местных воздушных линий или небольших летательных аппаратов такая система не является обязательной. Но в настоящее время, даже небольшой самолёт по типу Cessna-208 имеет данный комплекс на борту. На советских самолётах по типу Ту-154 изначально устанавливалась бортовая РЛС «Гроза», которая в свою очередь только оповещала об объекте без указания высоты и тем более команд.
С развитием данных систем на его борту появилась система TCAS, которая взаимодействует с бортовым ответчиком. Для транспордера авиадиспетчер выдает пилотам код ответчика в восьмеричной системе до четырех цифр. После чего происходит взаимодействие как между бортами так и с органом управления воздушным движением. Нововведение для отечественных самолётов играет только положительную роль. Чтобы не загромождать место на рабочей панели, устанавливают систему TCAS совместно с футовым вариометром, что облегчает полёт, так как международные полёты требуют исчисление высоты в футах, а не в метрах.
АЗН-В (автоматическое зависимое наблюдение-вещание (ADS-B — Automatic dependent surveillance-broadcast) — система, позволяющая и экипажам и авиадиспетчерам наблюдать движение воздушных судов с большей точностью, чем это было доступно ранее, и получать аэронавигационную информацию [2]. АЗН-В также передает экипажам самолётов в реальном времени погодную информацию. Эта информация значительно расширяет осведомлённость лётчика об обстановке и повышает безопасность полётов. Приёмники АЗН-В, встроенные в системы контроля воздушного движения, а также установленные на борту воздушного судна, обеспечивают точное отображение на экране РЛС движения воздушных судов, оборудованных АЗН-В, как в воздухе, так и на земле. Данная система выдает вторичную информацию, что облегчает работу органов управления воздушного движения. В режиме «А» передается только высота, что требуется в основном для систем TCAS, а в режиме «S» полная информация о воздушных судах поступает на диспетчерский пункт. Также есть и другие системы, к примеру MLAT.
MLAT (Multilateration) — наземная многопозиционная система, позволяющая определять местоположение самолётов или иных воздушных судов без использования дополнительного к имеющемуся оборудованию на ВС [3]. В качестве приёма принимаются различные источники информации, в том числе ADS-B, военные системы УВД и другие. Данная система работает на методе триангуляции и поэтому считается более точной и удобной как для экипажей, так и для авиадиспетчеров. Этот комплекс работает и со взаимодействием спутниковых систем, что очень важно для трансантлантических перелетов.
Для трансантлантических перелетов или полетов над слабо оборудованной системами наблюдения местностью в развитие уходит комплекс спутникового отображения. Он позволяет не только разрешать конфликты между самолётами на расстоянии больше, чем с помощью ADS-B, но и отображать треки от самолётов на индикаторах авиадиспетчера, что помогает ему наблюдать за воздушным движением на большом расстоянии.
Одна из новейших и прогрессирующих систем считается — Inmarsat [4]. Она позволяет связать экипаж с диспетчерскими службами, автоматически передать данные о состоянии полёта на индикаторы авиадиспетчера и систем самолёта, определить координаты и рассчитать наиболее выгодную трассу, например, при полёте над океаном. В данное время ведется установка на широкофюзеляжные самолёты, выполняющие дальние перелеты. Если раньше информация на борт от органов УВД Исландии поступали исключительно телеграфным способом, то теперь есть возможность вести и радиообмен и навигацию. Это позволяет точно определять местоположение самолета, что влияет на безопасность полетов.
Заключение
Для полного обеспечения безопасности полетов была создана система для предупреждения о столкновении с другим самолетом, тем самым сделав управление движения автоматизированным процессом. Кроме того развитие не стоит на месте и взаимодействие между самолетами так и органом УВД будет происходить основываясь не на наземных радиолокационных станциях, но и с помощью спутниковой системы.
Литература:
- Introduction to TCAS II version 7.1: Federal Aviation Administration, февраль 2011–50с
- FAA’s next gen: Federal Aviation Administration, 2009–62с
- Multilateration (MLAT) concept of use: International Civil Aviation Organization Asia and Pacific office, edition -1.0, сентябрь 2007–19с
- Inmarsat plc reports Preliminary Full Year Results 2014: Inmarast, London UK, март 2015–38с.
