Что означает интенсивность воздушного движения
Основные характеристики воздушного движения
Виды ОВД
Ø Предупреждение столкновений между ВС.
Ø Предотвращение столкновений между ВС, находящимися в районе маневрирования аэродрома и с препятствиями на местности.
Ø Ускорение и поддержание упорядоченного потока воздушного движения в диспетчерских зонах.
Ø Предоставление консультаций и информации, необходимых для обеспечения безопасного и эффективного производства полетов.
Ø Уведомление соответствующих органов о ВС, нуждающихся в помощи и спасении, а также оказание этим организациям необходимого содействия.
В правилах ИКАО предусматривается несколько видов ОВД с различной степенью ответственности за безопасность полетов:
Ø Полетно-информационное обслуживание (ПИО).
Ø Диспетчерское обслуживание.
Ø Консультативное обслуживание.
Ø Аварийное обслуживание.
Виды применяемого обслуживания зависят от характера местности, интенсивности воздушного движения, оборудования, метеоусловий и так далее.
Для осуществления задач ОВД в каждом государстве создается национальная служба ОВД. В ряде стран, тесно связанных между собой, созданы межгосударственные службы ОВД (Евроконтроль, ASESNA).
ПОЛЕТНО-ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ ВОЗДУШНОГО ДВИЖЕНИЯ
Термины, связанные с полетно-информационным обслуживанием:
Полетно-информационное обслуживание – обслуживание, целью которого является предоставление консультаций и информации для обеспечения безопасного и эффективного выполнения полетов.
Полетно-информационным ОВД (ПИО/FIS) обеспечиваются все ВС, на полет которых эта информация может оказать влияние и которые обеспечиваются диспетчерским ОВД или о движении которых известно. В некоторых государствах при недостатке средств технического контроля этот вид ОВД является основным и единственным. ПИО (FIS) предусматривает предоставление ЭВС информации и советов, способствующих БП, и включает:
Ø Опубликование (передачу) данных о состоянии аэродромов.
Ø Передачу информации об опасности для полетов.
Ø Обеспечение метеорологической информацией перед полетом и в полете.
Ø Передачу информации SIGMET.
Ø Опубликование информации о состоянии технических средств аэронавигации и ОВД.
Виды ПИО (FIS):
v Передачи на КВ и УКВ частотах при оперативном ОВД – ОПИО (OFIS).
В случае,когда органы ОВД обеспечивают одновременно ПИО и диспетчерское ОВД, тогда диспетчерское ОВД осуществляется на первоочередной основе по отношению к ПИО.
ДИСПЕТЧЕРСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ ВОЗДУШНОГО ДВИЖЕНИЯ
Термины, связанные с диспетчерским обслуживанием:
Районное диспетчерское обслуживание – диспетчерское обслуживание контролируемых полетов в диспетчерских районах.
Аэродромное диспетчерское обслуживание – диспетчерское обслуживание аэродромного движения.
Аэродромное движение – все движение на площади маневрирования аэродрома, а также полеты всех ВС в районе аэродрома.
Площадь маневрирования – часть аэродрома, исключая перроны, предназначенная для взлета, посадки и руления ВС.
Диспетчерское ОВД обеспечивает:
v Предупреждение ВС от столкновений в воздухе и на земле.
v Координацию и поддержание порядка воздушного движения для обеспечения наибольшей пропускной способности.
Диспетчерское ОВД включает:
Районное диспетчерское обслуживание (Area Control Service), которое осуществляется районным диспетчерским центром РДЦ (ACC) в воздушном пространстве диспетчерского центра: на трассах и в узловых диспетчерских районах.
В обязанности РДЦ (АСС) входит:
v эшелонирование ВС;
v обеспечение полетной информацией;
v аварийное оповещение при возникновении аварийных ситуаций с ВС.
РДЦ (АСС) оборудован всеми техническими средствами связи и контроля, буквопечатной связью. Он контролирует движение каждого ВС по выполнению им представленного плана полета. При необходимости РДЦ (АСС) корректирует траекторию полета и график движения ВС. РДЦ (АСС) подводит ВС к аэродрому посадки и на рубеже передачи управления передает ВС диспетчеру подхода.
Диспетчерское обслуживание подхода (Approach Control Service). Является промежуточным звеном между районным и аэродромным диспетчерским обслуживанием. Обеспечивается диспетчером подхода (APP).
Аэродромное диспетчерское обслуживание (Aеrоdrome Control Service) предназначено для обеспечения прилетающих и вылетающих экипажей диспетчерским разрешением и различной информацией, направленной на поддержание порядка на маневренной площади аэродрома и в зоне аэродрома с целью предупреждения столкновений между:
v ВС, выполняющими полеты в установленной зоне ответственности диспетчерского пункта, включая движения по аэродромному кругу;
v ВС, движущимися на площади маневрирования;
v выполняющими посадку и взлетающими ВС;
v ВС и транспортными средствами, движущимися по площади маневрирования;
v ВС на площади маневрирования и находящимися на этой площади препятствиями.
КОНСУЛЬТАТИВНОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ ВОЗДУШНОГО ДВИЖЕНИЯ
Термины, связанные с консультативным обслуживанием:
Консультативное ОВД – обслуживание, предоставляемое в консультативном ВП с целью обеспечения оптимального эшелонирования ВС, выполняющих полеты по планам полетов по ППП.
Консультативное воздушное пространство – воздушное пространство определенных размеров или установленный маршрут, где обеспечивается консультативное ОВД.
Консультативный маршрут – установленный маршрут, на котором осуществляется консультативное ОВД.
Консультативное ОВД (ATAS) обладает большей действенностью, чем ПИО (FIS), так как выдает экипажу дополнительную консультативную информацию, сопровождающуюся рекомендациями:
v Об общем воздушном движении.
v Время вылета и эшелон полета.
v Рекомендуемые эволюции во избежание столкновения.
v Об условиях полета.
Консультативное ОВД (ATAS) применяется в некоторых, мало оборудованных техническими средствами контроля, районах на специальных консультативных маршрутах, установленных государствами.
ЭВС при консультативном ОВД (ATAS) могут действовать в соответствии с полученными рекомендациями, или по своему усмотрению, обязательно сообщив об этом диспетчеру немедленно.
АВАРИЙНОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ ВОЗДУШНОГО ДВИЖЕНИЯ
Термины, связанные с аварийным оповещением:
Аварийное оповещение – обслуживание, представляемое для уведомления соответствующих организаций о ВС, нуждающихся в помощи поисково-спасательных служб, и оказания необходимого содействия таким организациям.
Аварийным оповещением обеспечиваются:
1) все ВС, обеспечиваемые диспетчерским ОВД;
2) по возможности все другие ВС, представившие план полета или известные органам ОВД из других источников; и
3) любые ВС, в отношении которых известно или предполагается, что они являются объектом незаконного вмешательства.
Объем развертывания поисков и спасательных работ определяется органами ОВД, которые немедленно уведомляют координационные центры поиска и спасания (КЦПС).
Аварийное оповещение подается в следующих случаях:
Ø Если от ЭВС получено сообщение о бедствии или аварийном состоянии.
Ø Если служба ОВД обнаружила аварийные обстоятельства, соответствующие «Стадиям критических условий в воздушном движении», установленным Приложением 11 к Чикагской Конвенции.
Стадии критических условий:
INSERFA (неопределенность):
v донесение от экипажа отсутствует в течение 30 минут;
v ВС не прибыло в аэропорт назначения в течение 30 минут после расчетного времени прибытия.
ALERFA (тревога):
v после объявления INSERFA на неоднократные попытки уточнить МВС не удались, или
v ВС дано разрешение на посадку, но в течение 5 минут после расчетного времени оно посадку не совершило и связь с ним не установлена, или
v получено донесение от экипажа ВС об ухудшении полетоспособности, однако не настолько, чтобы могла потребоваться вынужденная посадка;
v при актах незаконного вмешательства.
DESTERFA (бедствие):
v после объявления ALERFA неоднократные попытки уточнить МВС и установить с ним связь не удались, или
v считается, что запас топлива на борту ВС израсходован или недостаточен для достижения аэродрома посадки, или
v получено донесение от экипажа ВС об ухудшении полетоспособности настолько, что вероятна вынужденная посадка, или
v имеется обоснованная уверенность, или получено донесение от экипажа ВС о том, что совершена вынужденная посадка.
Работы по поиску и спасанию осуществляет центр поиска и спасания, который имеет свой район действий и оперативную связь со всеми службами движения. Размещен, как правило, в центре диспетчерского района АСС.
КВС, обнаруживший ВС, терпящее бедствие, докладывает об этом органу ОВД, на связи с которым находится.
Основные количественные характеристики ВД
КУРСОВАЯ РАБОТА
На тему: «Исследование организации воздушного движения методом имитационного моделирования»
Выполнил:
Курсант 723 к/о Батрин М.И.
Проверил:
Палённый А.С.
Задание на курсовую работу
Координаты ПОД в зоне УВД
№ вар. | ПОД 1 | ПОД 2 | ПОД 3 | ПОД 4 | ПОД 5 | ПОД 6 | ПОД 7 | ПОД 8 | |||||||
X1 | Y1 | X2 | Y2 | X3 | Y3 | X4 | Y4 | X5 | Y5 | X6 | Y6 | X7 | Y7 | X8 | Y8 |
Матрица потоков ВД в исследуемой зоне УВД
№ маршрута | Участки маршрута | Тип ВС | Высота входа | Высота выхода |
метры | футы/FL | метры | футы/FL | |
2.UKR403 | 5-2-3-4 | Ан-24 | ||
4.KHV708 | 6-2-1 | Ил-62 | ||
8.DMO963 | 1-3-6 | Як-40 | ||
9.AFL753 | 1-3-6 | Ан-24 | ||
10.VDA562 | 6-2-1 | Ан-24 | ||
11.DNV754 | 8-3-6 | Як-40 | ||
12.UDC505 | 5-2-3-4 | Ту-154 | ||
13.AFL813 | 5-2-3-4 | Ту-154 | ||
16.AEW433 | 4-3-2-5 | Ту-154 | ||
17.AUI612 | 8-3-6 | Як-40 | ||
18.HHN752 | 4-3-2-5 | Ту-134 | ||
20.UZB752 | 8-7 | Як-40 | ||
22.GEO451 | 5-2-3-4 | Як-40 | ||
23.PLK050 | 4-3-2-5 | Як-40 |
Примечание: 1) ВС входят в зону последовательно через каждые 2 мин.;
Введение
При современном уровне развития авиации и возрастании ее роли в транспортной сфере, к числу важнейших научно-технических государственных проблем относиться задача организации безопасного и эффективного обслуживания воздушного движения (ОВД).
Рост интенсивности воздушного движения (ВД) приводит к увеличению числа потенциально-конфликтных ситуаций (ПКС), приводящих к значительным задержкам ВД в районах с высокой интенсивностью полетов и к росту вероятности опасных сближений и столкновений самолетов в воздухе, когда на управление поступают суда без предварительного анализа взаимодействия воздушных потоков. Для ВС было бы идеальным выполнять полеты по кратчайшим расстояниям между аэродромами вылета и назначения, так как среда позволяет сделать это, за исключением, случаев наличия опасных метеоявлений на маршруте. Однако, выполнять полеты по наиболее прямым маршрутам зачастую невозможно из-за предъявляемых требований к использованию воздушного пространства (ИВП) со стороны различных пользователей, а также из-за соображений, связанных с охраной окружающей среды и национальной безопасностью.
Для безопасного управления воздушным движением (УВД) необходимо, чтобы размеры и уровень сложности определенной схемы воздушных трасс, соответствовали умственным и физическим возможностям лиц, которым поручено управление таким движением (обнаружение, анализ и устранение ПКС в воздухе). В то же время, такие установленные схемы движения должны также предусматривать возможность следования по наиболее прямым, а значит и наиболее экономичным маршрутам. В связи с постоянным ростом интенсивности ВД, возникает потребность в реорганизации ВП и потоков ВС.
В данной работе, на примере исследуемой моделируемой зоны, мы постараемся выяснить, каким образом можно реорганизовать зону УВД и потоки ВС во избежание появления большого числа ПКС и опасных сближений, а также то, как эта реорганизация скажется на загруженности авиадиспетчера.
РАЗДЕЛ 1
ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ
Основные количественные характеристики ВД
Если рассматривать систему УВД как часть авиационно-транспортной системы, то определяющее значение в анализе процессов УВД имеют количественные характеристики, отражающие движение всей совокупности ЛА в данной зоне УВД. К ним относятся:
1. Плотность ВД, которая определяется отношением среднего числа ЛА, находящихся одновременно на управлении в данной зоне УВД в определенный момент времени к объему зоны УВД (
):
.
Движение ЛА в зонах различных групп осуществляется часто не во всем объеме зоны V , а лишь в определенной ее части. Например, в зонах первой группы по коридорам («жестким трассам») или, например, по схемам большого или малого прямоугольных маршрутов, или круга в зонах ожидания, или по предпосадочной траектории полета. В зонах второй группы – по трассам и воздушным линиям, в зонах третьей группы – на участках химических или работ по ПАНХ. В связи с этим, плотность ВД чаще всего определяют не по отношению к общему объему зоны, а по отношении к характерной длине трассы, коридора, траектории, радиусу и т.д. Так, плотность ВД на определенном эшелоне данной ВТ рассчитывается по формуле:
где — функция, определяющая число ЛА на данном S-м эшелоне трассы за рассматриваемый период времени t;
— длина трассы в границах данного района УВД на S-м эшелоне.
Тогда плотность ВД в данной зоне УВД по трассе в целом определяется суммой отношений:
где m – общее число эшелонов на данной трассе зоны УВД.
Плотность ВД характеризует общую загруженность зоны УВД в данный момент времени или в среднем. На практике наиболее часто употребляют три количественные характеристики плотности – среднее значение за определенный (календарный) отрезок времени, среднее значение в определенный момент времени и наибольшее пиковое значение.
.
На практике интенсивность считается по упрощенным выражениям, отношением общего количества ЛА, поступивших в данную зону УВД, к единице времени их поступления:
где — число ЛА, находящееся в рассматриваемый период времени на управлении;
— интервал времени, за которое подсчитывается это число.
Такие количественные характеристики потоков ЛА, как плотность и интенсивность ВД, определяют ту нагрузку, которая приходиться на данную зону УВД извне. Однако, качество той системы УВД, которая ведет управление в данной зоне, также требует оценки с помощью количественных характеристик. Такими характеристиками являются пропускная способность, регулярность выполнения запланированных полетов и их безопасность.
3. Регулярность ВД определяется отношением числа рейсов, выполняемых за рассматриваемый период времен в соответствии с расписанием
к общему числу выполненных рейсов
за тот же период
,
:
.
Регулярность среди количественных характеристик ВД занимает важнейшее место, так как она входит в общую комплексную оценку качества работы всей системы УВД.
Основной интерес для практики представляет анализ наименьшего значения регулярности с целью выработки перечня действенных мер, позволяющих повысить ее значение в самой неблагоприятной зоне УВД, т. е. там, где имеет наименьшее значение.
4. Пропускная способность элемента системы УВД определяется функцией числа ЛА, которые могут быть обслужены в данной зоне УВД данным элементом системы УВД в единицу времени.
Пропускная способность, в отличие от интенсивности, характеризует не нагрузку на систему или ее часть, такую, например, как простейший контур в виде возможного числа ЛА, находящихся в данной зоне УВД, а фактическую способность и возможность зоны УВД по их обслуживанию. Таким образом, пропускной способностью считают то число ЛА, которое физически может быть обслужено в данной зоне УВД при установленной технологии работы всех элементов системы.
Пропускная способность рассматривается наименьшим из значений пропускной способности отдельных секторов зоны или элементов простейшего контура системы УВД, входящих в данную ее часть:
где — функция, определяющая фактическое число ЛА, обслуживаемое в i-ой зоне, либо в i-м элементе зоны в период времени
,
— отрезок времени, включающий в себя
, за который определяется пропускная способность.
Если поток ЛА проходит через данную зону последовательно через n секторов (i=1,n), то пропускная способность зоны в целом определяется пропускной способностью того, сектора, где наблюдается наиболее «узкое» сечение, т.е. там, где пропускная способность наименьшая. Отсюда для всей зоны УВД:
.
Пропускная способность отдельных зон или элементов системы УВД определяется технологией работы диспетчера, либо другими организационными факторами, такими как, установленными нормами эшелонирования ЛА, режимами и схемами полетов в данной зоне, техническими характеристиками средств УВД, либо пропускной способностью диспетчера.
5. Безопасность полетов при УВД. Безопасность ВД не может быть также просто определена количественно, как это сделано для других основных характеристик ВД. Дело в том, что безопасность ВД является комплексным понятием, относящимся ко всей АТС. Безопасностью воздушного движения называют способность системы функционировать в заданных условиях таким образом, чтобы ее параметры не вышли за допустимые (безопасные) значения. Основные параметры системы – координаты ЛА, его скорость, запас топлива. Обоснованием такого выбора служит то обстоятельство, что безопасность ВД зависит, например, от значений координат ЛА по отношению к поверхности земли, к координатам других ЛА и границам опасных метеоявлений.
Основной целью введения понятия «безопасности полетов» и количественных характеристик для оценки уровня безопасности полетов (БП) является разработка комплекса мероприятий по предотвращению авиационных происшествий (АП), для совершенствования процесса обеспечения БП при УВД на основании полученных количественных данных. Под безопасностью полетов понимают свойство авиационно-транспортной системы (АТС), заключающейся в ее способности осуществлять воздушные перевозки без угрозы для жизни и здоровья людей.
В зависимости от целей рассмотрения, уровень БП, как у нас в стране, так и в ряде других стран, входящих в ИКАО, характеризуется комплексом количественных характеристик. Наиболее простые количественные показатели, такие как, число АП, погибших пассажиров и членов экипажей за определенный промежуток времени. Более точными можно считать показатели, приведенные к выполненному объему транспортных перевозок за определенный промежуток времени:
где i-индекс вида АП, j-индекс типа ЛА, — число АП i-го вида, происшедших с ЛА j-го типа за промежуток времени t;
— объем работ, перевозок, выполненных ЛА j-го типа за промежуток времени t.
Для оценки и анализа БП в соответствии с требованиями ИКАО рекомендуется применять следующие показатели:
§ Число АП (число полетов, за которые они произошли) , где
— определенный календарный период времени;
§ Число погибших пассажиров при регулярных полетах ;
§ Число АП на 100тыс. посадок (полетов) и на 100тыс. часов налета:
;
где — общее число посадок за период времени
,
— общий налет парка самолетов за то же время.
§ Число АП на 100млн. км. налета:
где — общее число км. налета за период
;
§ Число погибших пассажиров на 1 млн. перевезенных пассажиров или на 100млн. пасс. км.:
;
где — общее число перевезенных пассажиров;
— общий налет в пасс. км.
Для грубой статистической оценки частоты возникновения АП или ПАП можно использовать следующие критерии:
§ Вероятность появления АП в любом полете:
;
§ Средний налет на одно происшествие или предпосылку:
;
где — число ЛА рассматриваемого типа;
— налет i-го ЛА до происшествия или предпосылки.
При значительной доле внетрассовых полетов в определенной зоне УВД безопасность ВД характеризуется вероятностью столкновений или опасных сближений. Если число столкновений (опасных сближений) обозначить через K,то может быть использован показатель вида:
где — коэффициент пропорциональности, учитывающий параметры системы УВД;
— параметр, характеризующий интенсивность движения.
Сложность проблем количественной оценки уровня безопасности ВД во многом зависит необходимостью учета большого числа внутри- и внесистемных факторов различной физической природы: интенсивность и характер потоков ЛА, структура ВП зоне УВД, оснащенность зон УВД РТС, климатические условия, укомплектованность диспетчерских смен, условия работы диспетчеров и т.д.