Связь между диспетчером и пилотом - Controller–pilot data link communications

Связь между диспетчером и пилотом по линии передачи данных ( CPDLC ), также называемая линией передачи данных диспетчер-пилот ( CPDL ), представляет собой метод, с помощью которого диспетчеры воздушного движения могут связываться с пилотами через систему передачи данных .

Необходимость

Стандартный метод связи между авиадиспетчером и пилотом - голосовая радиосвязь с использованием либо диапазонов VHF для связи в пределах прямой видимости, либо диапазонов HF для междугородной связи (например, предоставляемых Shanwick Oceanic Control ).

Одна из основных проблем голосовой радиосвязи, используемой таким образом, заключается в том, что все пилоты, обслуживаемые конкретным контроллером, настроены на одну и ту же частоту. Поскольку количество полетов, которые должны выполнять авиадиспетчеры, неуклонно растет (например, Shanwick обслужила 414 570 рейсов в 2007 году, что на 5% - или 22 000 полетов - с 2006 года), количество пилотов, настроенных на определенную станцию, также увеличивается. Это увеличивает вероятность того, что один пилот случайно заблокирует другого, что потребует повторения передачи. Кроме того, каждый обмен между диспетчером и пилотом требует определенного времени для завершения; в конечном итоге, когда количество контролируемых полетов достигнет точки насыщения, диспетчер не сможет обслуживать другие воздушные суда.

Традиционно эта проблема решается путем разделения перегруженного сектора управления воздушным движением на два меньших сектора, каждый со своим собственным контроллером и каждый использует другой канал голосовой связи. Однако у этой стратегии есть две проблемы:

  • Каждое деление на сектор увеличивает количество «хэндоверного трафика». Это накладные расходы, связанные с передачей полета между секторами, которая требует голосового обмена между пилотом и обоими диспетчерами, а также координации между диспетчерами.
  • Количество доступных голосовых каналов ограничено, и в воздушном пространстве с высокой плотностью движения, таком как Центральная Европа или восточное побережье США, новый канал может быть недоступен.

В некоторых случаях дальнейшее разделение раздела может оказаться невозможным или невозможным.

Необходима новая стратегия, чтобы справиться с возросшими требованиями к управлению воздушным движением, а связь на основе каналов передачи данных предлагает возможную стратегию за счет увеличения эффективной пропускной способности канала связи.

Использование CPDLC

Блок управления и отображения данных (DCDU) на Airbus A330 , пилотный интерфейс для отправки и получения сообщений CPDLC.

Связь между диспетчером и пилотом по каналу передачи данных (CPDLC) - это средство связи между диспетчером и пилотом, использующее канал передачи данных для связи УВД. На самом высоком уровне концепция проста, с упором на постоянное участие человека с обеих сторон и гибкость использования.

Приложение CPDLC обеспечивает передачу данных "воздух-земля" для службы УВД. Это включает в себя набор элементов сообщения о разрешении / информации / запросе, которые соответствуют речевой фразеологии, используемой в процедурах управления воздушным движением. Контроллер имеет возможность выдавать назначения уровней, ограничения пересечения, боковые отклонения, изменения маршрута и разрешения, назначения скорости, назначения радиочастот и различные запросы информации. Пилоту предоставляется возможность отвечать на сообщения, запрашивать разрешения и информацию, сообщать информацию и объявлять / отменять аварийную ситуацию. Кроме того, пилоту предоставляется возможность запрашивать условные разрешения (в нисходящем направлении) и информацию от нижнего отдела обслуживания воздушного движения (ATSU). Также предоставляется возможность «свободного текста» для обмена информацией, не соответствующей определенным форматам. Предоставляется дополнительная возможность, позволяющая наземной системе использовать канал передачи данных для пересылки сообщения CPDLC в другую наземную систему.

Последовательность сообщений между контроллером и пилотом, относящаяся к конкретной транзакции (например, запрос и получение разрешения), называется «диалогом». В диалоге может быть несколько последовательностей сообщений, каждое из которых закрывается с помощью соответствующих сообщений, обычно подтверждения или принятия. Закрытие диалога не обязательно завершает связь, так как между диспетчером и пилотом может быть несколько диалогов, пока воздушное судно пересекает воздушное пространство ATSU.

Все обмены сообщениями CPDLC между пилотом и диспетчером можно рассматривать как диалоги.

Приложение CPDLC выполняет три основные функции:

  • обмен сообщениями диспетчера / пилота с текущим уполномоченным по данным,
  • передача полномочий данных, включая текущие и последующие полномочия данных, и
  • доставка разрешения ниже по потоку с нижестоящим органом управления данными.

Моделирование, проведенное в техническом центре Уильяма Дж. Хьюза Федерального авиационного управления , показало, что использование CPDLC означало, что «занятость голосового канала снизилась на 75 процентов во время реалистичных операций в загруженном воздушном пространстве на маршруте. Чистый результат этого уменьшения в заполнении голосового канала повышается безопасность и эффективность полета за счет более эффективной связи ».

Реализация

Сегодня существует две основных реализации CPDLC:

  • Система FANS-1, первоначально разработанная Boeing и Airbus как FANS-A, теперь обычно упоминается как FANS-1 / A и в основном используется на океанских маршрутах широкофюзеляжными дальнемагистральными самолетами. Первоначально он был развернут в южной части Тихого океана в конце 1990-х годов, а затем был расширен до Северной Атлантики. FANS -1 / A - это служба на базе ACARS, которая, учитывая ее использование в океане, в основном использует спутниковую связь, обеспечиваемую службой Inmarsat Data-2 ( Classic Aero ).
  • Совместимый ATN / система CPDLC ИКАО Doc 9705, который функционирует в Евроконтроль «с Маастрихтским верхнем воздушном пространстве Центра управления и в настоящее время распространяется по программе Link 2000+ Евроконтроля для многих других европейских полетной информации (РПИ). В VDL режима 2 сети , эксплуатируемые ARINC и СИТА используются для поддержки службы Европейского ATN / CPDLC.

Следующие UAC предлагают услуги CPDLC:

  • Karlsruhe UAC (EDUU), контролирующий Rhein UIR (выше FL245)
  • Лондонский ACC (EGTT), контролирующий Лондонский UIR (выше FL195 или FL285)
  • Маастрихтский ОАК (EDYY), контролирующий РПИ Амстердама, ВР Ганновера и ВР Брюсселя (выше FL245)
  • Шотландский ACC (EGPX), контролирующий шотландский UIR (выше FL195, FL245 или FL255)
  • Будапештский ACC, контролирующий Венгерский и Косовский UIR
  • Stockholm ATCC (ESOS) и Malmö ATCC (ESMM), контролирующие FIR Швеции
  • Канарский РПИ (GCCC), контролирующий Канарский РПИ
  • Прага IATCC (LKAA), контролирующая PRAHA FIR, т.е. чешское воздушное пространство
  • Люблянский ACC (LJLA), контролирующий Словенский РПИ
  • Венский РДП, контролирующий австрийский РПИ
  • Atlântico ACC (SBAO), контролирующий воздушное пространство Бразилии.

После испытаний PETAL I и II (предварительная линия передачи данных с воздуха по земле Евроконтроля) в 1995 году, включая NEAN ( VDL Mode 4 ), сегодня поддерживаются услуги ATN ( VDL Mode 2 ) и FANS 1 / A.

Более 40 крупных авиакомпаний участвуют в программе CPDLC с Маастрихтским ОАК. Среднее время отклика от конца до конца (ATC-cockpit-ATC) значительно ниже 30 секунд. В 2007 году было зарегистрировано более 30 000 LOG-ON, что привело к более чем 82 000 восходящих каналов CPDLC, каждый из которых сэкономил драгоценное частотное время.

Поддерживаются службы диспетчерского разрешения (ACL), сообщения бортовой связи (ACM) и контрольный микрофон (AMC), включая автоматическую передачу кода приемоответчика SSR в кабину.

CPDLC, вероятно, будет основным инструментом для отслеживания таких проектов, как сообщение для мониторинга, восходящая линия связи для разрешения маршрута, траектории 2–4 D, заходы на посадку с непрерывным спуском, а также координацию ограничений.

Безопасность

Все развертывания CPDLC должны сопровождаться утвержденным обоснованием безопасности, демонстрирующим, что все цели безопасности для применимого воздушного пространства были достигнуты. EUROCAE ED-120 ( RTCA DO-290) - это требования к безопасности и характеристикам (SPR) для континентального воздушного пространства, с которыми следует ознакомиться для целей безопасности, относящихся к использованию CPDLC в континентальном воздушном пространстве.

ED-120 обеспечивает анализ опасностей и определяет опасности, применимые к системам, реализующим услуги УВД, которые в настоящее время предоставляют развертывания CPDLC. Затем выводятся цели безопасности для таких систем и требования безопасности, которым они должны соответствовать.

Разработчики как наземных, так и бортовых систем должны соблюдать эти требования безопасности, если их продукты должны быть одобрены и / или сертифицированы для эксплуатационного использования. Такие компании, как AirSatOne, предлагают тестирование FANS 1 / A для бизнес-авиации и государственных операторов. Это тестирование FANS 1 / A, проведенное AirSatOne, соответствует требованиям RTCA DO-258A / ED-100A, требованиям RTCA DO-258A / ED-100A, RTCA DO-306 / ED-122 и консультативному циркуляру FAA AC 20-140C. для подтверждения работоспособности оборудования.

Цели безопасности, определенные в ED-120 / DO-290, включают необходимость гарантировать, что сообщения не будут повреждены и доставлены неправильно. Не менее важна необходимость в точных отметках времени и отказе от устаревших сообщений. Следствием этих требований является то, что реализации CPDLC как на воздушных судах, так и в центрах УВД должны иметь доступ к точным часам (с точностью до 1 секунды от UTC ). Для самолетов это обычно обеспечивается GPS.

Смотрите также

Рекомендации

внешние ссылки