Функционирование системы предупреждения столкновений ВС в воздухе

 

TCAS может осуществлять наблюдение за самолетами как в режиме работы транспондеров С, так и в режиме S. Приемопередатчики, работающие в режиме S ежесекундно излучают самогенерируемые сигналы, так называемые сквиттеры. В этом сигнале содержится адрес отправителя. По его данным ТКАС адресно отправляет запрос и по полученному ответу определяет дальность, курсовой угол (азимут) и высоту контролируемого самолета.

Получаемые данные отправляются в вычислительный блок (компьютер), который, объединяя сведения обо всех воздушных судах, вычисляет степень опасности каждого контролируемого самолета по отношению к борту, на котором установлена система TCAS. Формируется как бы виртуальная объемная карта защищаемого пространства вокруг нашего самолета.

Посторонний летательный аппарат, который входит в защищаемую зону, называют самолетом-нарушителем (на английском intruder) или конфликтующим самолетом (рисунок 3.4).

 

Рисунок 3.4. Защищаемые зоны по расстоянию, высоте и времени.

Время в секундах, расстояние в морских милях

 

ТКАС может обнаруживать воздушные суда на расстояниях до 40 миль.

Система TCAS II в отличие от TCAS I выдает не только пассивную информацию о воздушной обстановке, но и прямые рекомендации по устранению возникшей конфликтной ситуации. Система одновременно может отслеживать до 30 воздушных судов и для трех одновременно выдавать команды по разрешению конфликтной ситуации.

Информация от системы TCAS II выдается визуально на индикатор-дисплей в кабине экипажа, а также в звуковом варианте через динамик и наушники СПУ (самолетное переговорное устройство).

Выдаваемые команды можно разделить на консультативные, их обозначают ТА (Traffic Advisory) и команды для непосредственных немедленных действий по предотвращению столкновения RA (Resolution Advisory). ТА – это предупредительный сигнал. Он означает, что самолет-нарушитель вошел в защищаемую зону, необходимо усилить внимание и осмотрительность и быть готовым к выдаче команды RA. Никаких активных действий по команде ТА не предусматривается.

Если компьютер системы, анализируя обстановку, обнаруживает возможность возникновения опасного сближения или столкновения, то он, в соответствии со своей программой, определяет необходимый маневр для того, чтобы обеспечить безопасное вертикальное эшелонирование самолетов. Говоря простым языком, чтобы обеспечить их безопасное расхождение по высоте.

Причем при выборе маневра возможен учет характеристик самолетов (их скороподъемности, в частности) и близость их к земле.

Система TCAS II определяет действия самолета по предотвращению столкновения только в вертикальной плоскости.

Для решения проблемы предотвращения столкновения введено понятие точки наибольшего сближения СРА (Closest Point of Approach). Так вот автоматика при выработке рекомендательного алгоритма действий экипажа берет во внимание не расстояние до СРА, а время ее достижения (рисунок 3.5).

 

 

Рисунок 3.5. Время достижения точки СРА

 

Оно обычно остается постоянным. Для зоны ТА – 35…48 сек, для зоны RA – 20…30 cек. То есть экипаж вне зависимости от скоростей сближения с самолетом-нарушителем всегда имеет определенный запас времени для осуществления необходимых действий.

 

 

Рисунок 3.6. Пример меток, отображаемых на дисплее

 

Визуально команды ТА и RA отображаются на индикаторе следующим образом. Отметка самолета–нарушителя, находящегося в зоне ТА, – это желтый кружок, в зоне RA – красный квадрат. Так называемые близкорасположенные самолеты (не нарушители), находящиеся на расстоянии до 6 миль и на высотах до 1 200 футов (около 360 м) имеют отметку в виде голубого ромба, а на высотах и расстояниях больше указанных – в виде пустого голубого или белого ромба (рисунок 3.6) [6].

Также при выдаче команды RA на указателе вертикальной скорости секторы шкалы окрашиваются в разные цвета (рисунок 3.7). Красный цвет означает, что в этой зоне находиться нельзя, иначе неминуемо произойдет столкновение. Зеленый цвет обозначает рекомендуемые значения вертикальной скорости для гарантированного предотвращения столкновения.

 

Рисунок 3.7. Индикация и символы на дисплее TCAS

(указатель вертикальной скорости VSI)

 

Звуковые команды RA можно разделить на корректирующие и предупредительные, они представлены в приложении Н. Первые предписывают пилоту немедленно изменить траекторию движения в вертикальной плоскости для предотвращения столкновения. Вторые выдают рекомендации пилоту по выдерживанию, либо же неиспользованию определенных вертикальных скоростей.

В случае получения пилотом команд RA, его действия должны быть следующими:

- приступить к выполнению команды не позднее 5 сек с момента ее получения. Если это усиливающая команда (типа Increase climb, Increase descent) или же выдана команда для изменения направления маневра на противоположный (Climb, Climb Now, Descent, Descent Now), то выполнение должно начаться не позднее 2,5 сек;

 - выполнять команду RA даже если она противоречит указаниям диспетчера. Он может быть не информирован о срабатывании TCAS;

 - не выполнять действий, противоположных указанным в RA;

 - стараться при выполнении команд RA свести к минимуму изменение траектории полета, заданной диспетчером, а после выполнения команд немедленно ее восстановить;

 - по возможности быстрее уведомить службу УВД (диспетчера) о своих действиях. Для этого ICAO ввела специальную форму доклада летчика: «TCAS RA (тикас арэй)». Диспетчер при этом подтверждает получение уведомления ответом: «ROGER»;

 - в случае, если в момент получения RA поступила какая-либо команда от диспетчера, то пилот докладывает о невозможности ее выполнения в следующей форме: «UNABLE TCAS RA»;

 - после восстановления исходных условий полета пилот должен доложить об этом диспетчеру службы УВД: « CLEAR OF CONFLICT».

Примеры визуальных и корректирующих команд RA представлены соответственно на рисунках 3.8 и 3.9.

 

 

Рисунок 3.8. Пример визуальных корректирующих команд RA

 

 

 

Рисунок 3.9. Пример предупредительных команд RA

 

Сама система TCAS II имеет на данный момент три модификации: первая - 6.0.4; вторая -  7.0 и третья - 7.1. Первая модификация стала неудобна в использовании после внедрения в европейском воздушном пространстве (c января 2002 года, а в России с ноября 2011 года) сокращенного минимума вертикального эшелонирования воздушных судов (RVSM).

Он сократился с 600 м до 300 м и у версии TCAS II - 6.0.4 появились потенциальные проблемы, связанные с тем, что при пролете самолетов относительно друг друга с минимальным интервалом эшелонирования может возникать большое количество нежелательных, длительно действующих и не несущих корректной информации команд, как ТА, так и RА. Это занимает внимание экипажа и затрудняет пилотирование.

Версия 7.0 от этого избавлена и выдает в аналогичной ситуации в 40-50 раз меньше команд ТА и в половину меньше команд RА. Эта версия на данный момент полностью соответствует стандартам ACAS.

Однако существует и следующая версия — 7.1. В ней устранены некоторые существенные недочеты предыдущей версии 7.0. Изменена так называемая логика реверсирования команд. Актуальность этого изменения стала совершенно очевидна после известной катастрофы над Боденским озером 1 июля 2002 года, когда столкнулись ТУ-154М («Башкирские Авиалинии») и Boeing-757 (DHL).

Тогда командир ТУ-154М произвел действия, противоположные указаниям TCAS (выполняя команды диспетчера). Система на это никак не среагировала, потому что это была версия 7.0.

 

 

⇐ Предыдущая3456789101112Следующая ⇒

Поделиться: