Организации потоков прилета AMAN

В мировой практике (в частности, европейской) известен такой термин как Arrival Management (организация потоков прилета). Это общий термин, обозначающий процессы безопасного и экономически эффективного упорядочивания прилетающих ВС (ВС) с целью регулирования и ускорения потока прилетающих ВС на конкретный аэродром назначения. Процесс планирования потоков прилета является многоуровневым и связан с различными элементами и этапами функционирования системы ОрВД. Это организация воздушного пространства, схемы маршрутов прилета и вылета, процедуры ОВД, планирование и координирование ИВП, средства автоматизации ОВД, организация потоков воздушного движения и др.

Решение задачи формирования потоков прилета начинается уже на этапах организации воздушного пространства, планирования и координирования использования воздушного пространства. Продолжается при организации потоков воздушного движения на этапах стратегического, пред тактического и тактического планирования использования воздушного пространств, и окончательно формируется и реализуется уже при управлении воздушным движением. Таким образом, организация или формирование потоков прилета является «сквозным», межэтапным процессом многоуровневого планирования, ориентированным на этап управления воздушным движением (соответственно, учитывающим ограничения и условия фактической воздушной обстановки).

На рис. 5.14 представлена обобщенная концепция решения задачи формирования потока ВС.

Существует достаточно широкий спектр различных по уровню сложности процедур и вспомогательных средств, применяемых для решения задачи формирования потоков прилета. Наиболее совершенными на сегодняшний день являются специализированные средства (программные), которые кроме автоматического упорядочения прилетающих ВС в последовательности прилета и оптимизации, обеспечивают также предоставление информации (или рекомендаций) диспетчерам ОВД по формированию и регулированию такой последовательности. И именно такие специализированные средства автоматизации получили наименование «Организатор прилетов» (Arrival Manager, AMAN). Итак, средство (или функция) AMAN является средством автоматизации поддержки принятия решений диспетчером в задачах формирования и регулирования потоков прилета с использованием информации о ВС из главного центра (ГЦ) ЕС ОрВД и запасного центра (ЗЦ) ЕС ОрВД.

Назначение AMAN — повышение эффективности использования воздушного пространства и увеличение пропускной способности района аэродрома в результате автоматизации процессов формирования и регулирования потоков прилета, сходящихся в конкретных (контрольных) точках (торец ВПП или точки схождения траекторий). Цели функционирования AMAN: оптимальное использование ВПП посредством формирования последовательности прилетающих ВС и (или) регулирование («дозирование», упорядочение) потока входящих в воздушное пространство (ТМА) ВС для обеспечения прогнозируемое™ воздушной обстановки; сокращение задержек, минимальное использование процедуры орбитальных задержек, векторения и минимизация неблагоприятного воздействия на окружающую среду.

Основными задачами, решаемыми средством AMAN, являются следующие:

— формирование последовательности прилетающих ВС для одной ВПП (в случае использования нескольких ВПП — для каждой отдельной ВПП);

Рис. 5.14. Обобщенная концепция решения задачи формирования потока ВС

• — расчет ожидаемого (планируемого) времени прилета (ЕТА) или пролета (ЕТО) фиксированных контрольных точек маршрута прилета (схемы захода на посадку);
• — измерение нагрузки по потоку прилетающих ВС для каждой отдельной ВПП (в случае нескольких независимых ВПП), аэродрома (для зависимых ВПП) или характерной точки, на которую наложены ограничения по пропускной способности (с целью назначения темпа прилета/интервалов прибытия);
• — расчет и реализация преимущественно линейных задержек с обеспечением оптимальных профилей полета и сведение к минимуму использование орбитальных зон ожидания;
• — формирование и регулирование последовательности прилета с учетом определенных критериев и наложенных ограничений по реализации задержек прилетающих ВС в каждой из задействованных зон ответственности диспетчерских пунктов РДЦ и АДЦ;
• — переформирование последовательности прилета в случае ручного изменения последовательности или вставки ВС, изменения ВПП, вставки слотов вылета и закрытия ВПП, назначения приоритетов обслуживания ВС;
• — обеспечение возможности обслуживания всех аэродромов, включенных в рабочую область AMAN с одной или несколькими ВПП;
• — обеспечение возможности ручного удаления и вставки ВС в формируемую последовательность прилета;
• — обеспечение возможности настройки конфигурации функций в зависимости от выбираемых и корректируемых вручную посредством ЧМИ параметров;
• — интеграция с другими средствами автоматизации управления потоками (DMAN).

Как правило, использование средства AMAN осуществляется специально определенным должностным лицом (например, диспетчером-координатором), а соответствующая информация распределяется по рабочим местам диспетчеров подхода, диспетчеров АКДП, задействованных секторов РЦ.

С точки зрения операционных процедур использование средства AMAN необходимо для формирования оптимальной очередности и последовательности моментов времени посадки прилетающих ВС в целях максимизации пропускной способности ВПП, принимая во внимание такие факторы, как интервалы эшелонирования в зависимости от категории ВС по интенсивности турбулентности в следе, местные ограничения и условия, интервалы занятости ВПП при посадке.

С точки зрения человеко-машинного интерфейса (ЧМИ) последовательность прилета представляется в виде упорядоченного списка ВС, проходящих через фиксированную (контрольную) точку, в котором для каждого из них назначены (запланированы, установлены) моменты времени ее пролета (Target/Required Time Over — RTO/TTO).

Как средство автоматизации поддержки принятия решений диспетчером ОВД средство AMAN позволяет:

• — уменьшить рабочую загруженность диспетчера;
• — повысить экономическую эффективность полетов за счет сокращения задержек прилетающих ВС (в первую очередь в зонах ожидания);
• — рационально использовать располагаемые ресурсы системы ОВД (структура ВП, организация диспетчерских пунктов, схема аэродрома и пр.);
• — повысить значения располагаемой пропускной способности аэродромной зоны за счет сокращения формируемых интервалов между ВС;
• — повысить пропускную способность ВПП при ее использовании в режиме «на прилет» и смешанном режиме (прилет/вылет);
• — обеспечить заданный уровень безопасности воздушного движения за счет сглаживания пиковых нагрузок на диспетчеров ОВД.

Средства AMAN можно поделить на три основные категории:

• 1) неспециализированные инструменты регулирования, основанные на базовых функциях систем обработки полетных данных (FDPS);
• 2) специализированные средства — базовый вариант AMAN;
• 3) специализированные средства — перспективные варианты AMAN (проектируемые и предназначенные для использования в будущем).

Минимальный набор функций AMAN базового уровня: формирование последовательности прилета для одной выбранной контрольной точки; построение оптимизированной последовательности; обеспечение сформированной последовательности.

Формирование последовательности прилета обычно начинается на этапе планирования, когда положение ВС еще не фиксировано и оно может «плавать» в последовательности в определенном интервале времени. Последующие этапы последовательности являются более жесткими, когда уже меньшие изменения по расположению в последовательности допустимы или возможны. Окончательное формирование последовательности означает полное ее фиксирование, когда никаких ее изменений уже не происходит.

Построение оптимизированной последовательности обычно осуществляется с использованием набора критериев, которые могут варьироваться в зависимости от местных условий: равномерность распределения задержек, категории ВС, пропускная способность ВПП и ограничения по ее использованию и др. Оптимизированная последовательность прибытия, как основной результат функционирования AMAN, может обеспечиваться для следующих контрольных точек: точки рубежей передачи управления (точки входа в сектор); точки, устанавливаемые в целях упорядочивания и регулирования потоков ВС; точки начального этапа захода на посадку (IAF); точка пролета торца ВПП; любые другие задаваемые точки траекторий.

Для обеспечения сформированной последовательности она представляется посредством ЧМИ с привязкой к оси времени, информацией о планируемом целевом времени пролета контрольной точки и рекомендациями по величине необходимой задержки (или ускорения) для каждого прилетающего ВС. Диспетчер самостоятельно определяет указания, соответствующие рекомендациям по задержке (или ускорению): векторение, удлинение маршрута, изменение скорости, процедуры с использованием схем задержек. В некоторых случаях средства AMAN могут генерировать специальные рекомендации, относящиеся к значениям скорости или указаниям по выполнению маневра тонкого регулирования в соответствующих частях схем захода на посадку (например, с использованием схемы Point Merge System).

Также важным является понимание того, чем в соответствии с мировой практикой разработки и внедрения AMAN это средство функционально не является. Итак, средства AMAN базового уровня не являются:

• — средствами полного траекторного контроля;
• — средствами обнаружения и разрешения конфликтов;
• — интеллектуальным информационно-управляющим средством, заменяющим диспетчера ОВД;
• — средством выработки окончательных решений в системе ОрВД, требующих неукоснительного выполнения.

Единое ожидаемое авиационное время (ЕАТ) может быть рассматриваться как целевое время, используемое непосредственно для управления ВС, которое необходимо выдержать, например, при помощи бортовых систем, может предоставляться диспетчеру РДЦ как заданное условие входа в сектор зоны Подхода АДЦ для обеспечения посредством различных процедур (изменение маршрута, ожидание, векторение, изменение скорости), имеющихся в его распоряжении.

Номер очередности может быть непосредственно определен на основе расчета ЕАТ и ЕТА.

Внешняя граница области функционирования процедуры AMAN определяется временем доступности первоначального ЕТА, получаемого на основе траекторных вычислений. Внутренняя граница области функционирования процедуры AMAN определяется временем осуществления посадки прилетающим ВС.

Операционная концепция функционирования AMAN предусматривает следующий общий сценарий (рис. 5.15, 5.16).

На удалении около 250—400 км до торца ВПП аэродрома назначения ВС вводится в сопровождение и поступает на обслуживание средством AMAN (горизонт или рубеж зоны функционирования AMAN).

Средство AMAN рассчитывает предпочтительное время прибытия ВС (без учета ограничений).

На основе предпочтительного времени прибытия и критериев формирования (оптимизации) последовательности определяется место ВС в последовательности прилета.

Посредством ЧМИ AMAN отображает информацию (предупреждения и рекомендации), которая используется диспетчером УВД для выбора управляющих команд по упорядочиванию ВС и формированию интервалов между ними в потоке прибытия посредством радиотелефонной связи.

Рис. 5.15. Операционная концепция функционирования AMAN в вертикальной плоскости

Рис. 5.16. Операционная концепция функционирования AMAN в горизонтальной плоскости

Экипаж ВС следует указаниям диспетчера УВД.

Входные данные AMAN: плановая информация, радиолокационная информация, правила и ограничения использования воздушного пространства, правила и ограничения производства полетов, категории и ЛТХ ВС, метеорологическая информация, данные активного (ручного) ввода посредством ЧМИ с рабочих мест (пропускная способность ВПП, минимумы эшелонирования, темп прилетов на ВПП, интервалы блокировки ВПП), критерии оптимизации.

Процесс формирования последовательности прилета средством AMAN в самом общем виде может быть представлен как показано на рис. 5.17.

Рис. 5.17. Процесс формирования последовательности прилета средством