Внедрение автоматизации процесса УВД позволяет получить ряд пре-
имуществ:
– повышение производительности системы ОВД и снижение нагрузки на диспетчерский персонал;
– сокращение количества задержек за счет внедрения средств обработки планов полетов и радиолокационных данных о выполнении полета и их ин- дикации на пульте диспетчера в сроки, необходимые для решения конкрет- ных задач УВД;
– увеличение времени на анализ воздушной обстановки;
– повышение безопасности полетов вследствие сокращения числа оши- бок и предоставления в распоряжение диспетчера более точной информации о воздушной обстановке;
– уменьшение числа передач управления в связи с возможностью выде-
ления больших районов воздушного пространства каждому диспетчеру;
– возможность быстрого и точного определения расчетной линии пути и лучшее использование воздушного пространства;
– обеспечение постоянного контроля работы системы и автоматическое предупреждение о любых отклонениях.
Проектирование автоматизированных систем УВД основывается на прин- ципах разделения функциональных задач между аппаратными средствами и математическим обеспечением, с одной стороны, и человеком – с другой. И хотя принятие решения всегда будет оставаться прерогативой человека, суще- ствует возможность повышения его производительности путем частичной ав- томатизации задач анализа (оценки) планируемого и текущего движения ВС, при этом можно втрое увеличить производительность труда человека. Диспет-
чер в системах второго уровня автоматизации получает от ЭВМ либо бескон- фликтные планы, либо оценку бесконфликтности по предложенным им пла- нам. Более высокий уровень решения этой задачи – расчет на ЭВМ и отобра- жение стандартных бесконфликтных планов для совокупности ВС. Снижение загрузки диспетчера на этом уровне автоматизации достигается также автома- тическим контролем соответствия местоположения ВС их планам полетов. В случае отклонения ВС от временного графика плана полета автоматически осуществляется коррекция времени. При боковых отклонениях ВС от трассы полета и (или) отклонении по высоте срабатывает сигнализация, привлекаю- щая внимание диспетчера. Автоматический анализ текущей воздушной обста- новки для предсказания возможных конфликтов – еще одна задача, решаемая ЭВМ системы для стандартных ситуаций по заранее заложенным критериям.
Таким образом, за диспетчером в системах второго уровня автоматизации остаются задачи общей оценки воздушной обстановки и принятие решений по стандартным ситуациям (планы полета и текущая воздушная обстановка). Следовательно, на этом уровне автоматизации область использования чело- века в АС УВД еще более сужается, что приводит к уменьшению дефицита времени диспетчера и в целом позволяет работать системе с большей точно- стью и меньшей инерционностью, т. е. с более высокой эффективностью. Следует отметить, что и в этом режиме работы на втором уровне автоматиза- ции диспетчер остается главным звеном системы. ЭВМ и связанное с ней оборудование лишь помогает диспетчеру, предоставляя ему большее время для обдумывания ситуации и принятия решений.
В настоящее время автоматизация получила широкое развитие, что поз-
воляет решать многие проблемы по ОВД.
Проблемы, связанные с управлением потоками, возникают в случае кон- центрации движения в районах аэродромов и на трассах в определенные пе- риоды времени; при этом превышаются возможности обслуживания и про- пускная способность системы УВД. Факторами, влияющими на создание неожиданной концентрации движения, являются неблагоприятные метеояв- ления, несовершенная структура трасс, где в точках схождения потоков мала пропускная способность, запреты по различным причинам. Специальные ме- ры по управлению потоком предназначены для ликвидации или уменьшения
скопления ВС и перераспределения потоков движения. Если функциональ- ные задачи процессов оперативного УВД для трассовых и аэродромных цен- тров можно считать тактическими, то управление потоком – задача стратеги- ческая. Для ее решения необходимо иметь данные о пропускной способности аэродромных и трассовых систем, метеоусловиях, реальной загрузке воздуш- ного пространства с учетом прогноза движения и т. д. Автоматизация при централизованном управлении потоками движения должна облегчить про- блему принятия решения для минимизации задержек ВС и перераспределе- ния движения. С внедрением автоматизированных систем планирования и управления обнаружились или стали более существенными проблемы, свя- занные с ограничениями в работе технических средств, появились новые тре- бования к методам и процедурам планирования и управления воздушным движением. Помимо усовершенствований существующих и создаваемых традиционных средств и систем УВД, в последние годы наметились пути со- здания принципиально новой аппаратуры, не имеющей недостатков, прису- щих существующим средствам, определились новые технические направле- ния. Прежде всего, это касается создания спутниковой системы управления воздушным движением (CNS / АТМ).
Основное отличие усовершенствованной системы вторичной радиолока- ции от существующей заключается в том, что каждый запрос новой системы адресуется определенному ВС. Поэтому система называется дискретно- адресной. Одновременно с созданием этой системы разрабатывается цифро- вая линия связи «земля–борт–земля». С помощью системы дискретно- адресного запроса предполагается осуществлять обмен большими объемами информации между центрами управления и ВС. Система позволяет передать на борт планы полётов поправки к ним (разовые сообщения), метеоданные, диспетчерские разрешения. От ВС можно получить данные о местоположе- нии, навигационные параметры движения ит.д. Программа создания такой системы предусматривает, что в переходном периоде будет работать как су- ществующая, так и усовершенствованная система. Система позволяет ис- ключить наложение сигналов от ВС, имеющих близкие значения наклонной дальности и азимута, ложные ответы по запросам боковых лепестков диа-
граммы запросчика, перегрузку ответчиков из-за отсутствия в радиолокаци-
онных системах (РЛС) подавления по запросу и т. д.
Искусственные спутники Земли предполагается использовать в системе ОВД в первую очередь для обеспечения связи «земля– борт–земля». Расчеты показывают, что применение спутников для решения задач управления позво- ляет получить высокоточные данные о координатах ВС и их отображение с необходимым темпом обновления. Спутниковая система в будущем может решать функциональные задачи системы вторичной радиолокации с дискрет- но-адресным запросом, системы предупреждения столкновений, цифровой си- стемы передачи данных и т. д. Структурно она может включать в себя косми- ческий комплекс (несколько спутников с необходимым оборудованием), наземные комплексы со средствами запроса и сбора информации, бортовой комплекс, обменивающийся данными с центрами управления через спутники.
Эффективное решение проблемы повышения пропускной способности системы ОВД при одновременном сохранении (увеличении) уровня безопас- ности полетов в будущем будет достигаться путем внедрения автоматизиро- ванных систем УВД в сочетании с вводом перспективных правил и процедур УВД для планирования и управления потоками ВС. Создание будущих высо- коавтоматизированных систем планирования и управления воздушным дви- жением должно основываться на разумном компромиссе между технически возможными решениями и предполагаемыми на их реализацию расходами. При решении вопроса об установке автоматизированной системы в том или ином конкретном районе должны быть предварительно изучены технические, экономические, эксплуатационные факторы, на основе которых делается за- ключение о необходимости той или иной системы. Мировой опыт создания автоматизированных систем показывает, что внедрение автоматизации в планирование и УВД должно осуществляться эволюционным путем. Те си- стемы УВД, где были автоматизированы лишь некоторые функциональные задачи и в основе сохранилась существующая технология планирования и управления, оказались наиболее жизнеспособными и были лучше всего при- няты диспетчерским персоналом. Создание сложных автоматизированных систем УВД требует анализа проблем, относящихся к системе в целом, а не только к отдельным ее элементам. Дальнейшая автоматизация функциональ- ных задач анализа и принятия решений требует проведения предварительных
детальных исследований, основанных на моделировании процессов планиро- вания и управления, создания системных моделей. Эффективность системы ОВД, являющаяся функцией пропускной способности воздушного простран- ства и вероятности возникновения конфликтных ситуаций в движении, мо- жет быть определена с помощью моделирования для систем различного уровня автоматизации. Отработка структуры систем УВД, принципов их функционирования, оценка влияния различных факторов на пропускную способность воздушного пространства, переход от существующего уровня АС УВД к новому этапу – это задачи, которые решаются при проведении научно-экспериментальных исследований. Огромное внимание уделяется во всем мире решению задач ОВД, что приводит к созданию высокоавтомати- зированных эффективных систем поддержки принятия решения (СППР), планирования полетов и управления воздушным движением.