- •Рассмотрено и одобрено на заседаниях кафедры 07.11.07 г. И методического совета 07.11.07 г.
- •Введение
- •Организация использования воздушного пространства
- •1.1. Структура воздушного пространства
- •1.2. Правила использования воздушного пространства
- •1.3. Эффективность использования воздушного пространства
- •1.4. Планирование и координирование ивп в соответствии с государственными приоритетами
- •1.5. Государственные органы организации использования воздушного пространства
- •2. Правила полетов
- •2.1. Классификация полетов
- •2.2. Минимумы выполнения полетов
- •2.3. Безопасные высоты полета
- •3. Эшелонирование – основной метод обеспечения безопасности воздушного движения
- •4. Планирование и организация потоков воздушного движения
- •5. Обслуживание воздушного движения
- •6. Взаимодействие систем самолетовождения и управления воздушным движением при обеспечении бп
- •7. Обеспечение безопасности полетов на основе решения задач самолетовождения
- •8. Обобщенная технология работы диспетчеров и их рабочие места
- •9. Основы радиотехнического обеспечения воздушного движения
- •10. Автоматизированные системы увд
- •Литература
- •Содержание
1.3. Эффективность использования воздушного пространства
Как показано выше, эффективность ИВП определяется, прежде всего, пропускной способностью данного элемента ВП, которая равна максимально допустимой интенсивности ВД.
Рассмотрим, от каких факторов зависит и чем определяется пропускная способность элемента ВП.
Выделим внутри элемента ВП некоторый ограниченный объем пространства , в котором перемещается поток ВС в количестве с путевой скоростью , вектор которой направлен вдоль оси элемента ВП. Тогда плотность потока ВС задается соотношением
(1)
При выражение (1) справедливо, как для , так и для . При и имеет место установившийся процесс. Будем рассматривать изменение как результат дисбаланса между входящим и выходящим потоками ВС объема пространства . Пусть за время входящий поток ВС равен , а выходящий - . Тогда интенсивности входящего и выходящего потоков ВС равны соответственно
(2)
Очевидно, что
,
и при
В этом стационарном случае есть интенсивность проходящего потока ВС, а ее обратная величина имеет смысл интервала времени между поступлением следующих друг за другом ВС, т.е.
где - порядковый номер в потоке ВС.
Если , то имеет смысл частоты.
Рассмотрим участок трассы на данном эшелоне фиксированной длины . С учетом ограниченности ширины трассы и невозможности «обгона» при полете ВС на одном эшелоне в качестве параметра, соответствующего объему ВП , можно выбрать длину участка трассы .
Выражению (1) соответствует средняя плотность ВД в объеме , т.е. распределение ВС по длине
а при неравномерном распределении ВС по длине - дифференциальная плотность
(3)
Преобразуем выражение (3) к виду
(4)
С учетом выражения (2) и учитывая, что получим
(5)
При можем записать
где - длительность полета ВС на расстояние .
Предположим, что ВС могут быть разноскоростными и пусть и - минимальная и максимальная скорости ВС на данной трассе полета, причем между и скорости распределены по равномерному закону, тогда
Тогда максимальная девиация интервала поступления ВС в конце участка трассы длиной при условии, что на входе участка трассы длиной , определится в виде
(6)
Выше указывалось, что пропускная способность элемента ВП, в данном случае , определяется максимально допустимой интенсивностью ВД или - минимально допустимым интервалом между ВС. При получаем
или
При необходимо учесть соотношение (6), т.е. выражение для пропускной способности элемента ВП изменится
В простом случае однородного потока, когда ВС имеют одну и ту же скорость и строго выдерживают одинаковые интервалы по расстоянию между собой, равные , для плотности потока ВС можем записать
а для интенсивности потока соответственно
Тогда для пропускной способности запишем
где - минимально допустимый интервал между соседними ВС, определяемый нормами безопасности продольного эшелонирования. Эти нормы будут приведены ниже в соответствующем разделе.
Отметим, что сделанное выше предположение об однородности потока ВС, которое существенно упростило задачу определения пропускной способности участка воздушной трассы, в реальных условиях не выполняется, т.к. в действительности ВС движутся с разными скоростями со статистическим распределением скоростей не по равномерному закону.
Однако полученные достаточно грубые оценки позволяют получить ориентировочные значения пропускной способности той или иной воздушной трассы с последующим уточнением этих значений.