
- •Глава 1 Организация полетов и воздушного движения авиации Российской Федерации 8
- •Глава 2 Системы управления полетами и воздушным движением 33
- •Глава 3 Автоматизация процессов управления полетами и воздушным движением 76
- •Глава 4 Состояние и перспективы развития систем автоматизированного управления полетами и воздушным движением 154
- •Введение
- •Глава 1 Организация полетов и воздушного движения авиации Российской Федерации
- •1.1 Основные руководящие документы по организации полетов и воздушного движения
- •1.2 Воздушное пространство Российской Федерации. Классификация полетов
- •1. По высоте выполнения полетов:
- •1.3 Зоны и районы системы увд авиации рф
- •1.4 Аэродромное воздушное пространство, траектории движения воздушных судов в аэродромном воздушном пространстве, бортовые и наземные аэронавигационные средства
- •1.5 Внеаэродромное воздушное пространство и его элементы
- •Глава 2 Системы управления полетами и воздушным движением
- •2.1 Цели, содержание управления и состав систем управления полетами и воздушным движением. Классификация систем управления
- •2.2 Системы управления полетами и воздушным движением в аэродромном воздушном пространстве
- •2.3 Системы управления воздушным движением во внеаэродромном воздушном пространстве
- •2.3.1 Единая система организации воздушного движения Российской Федерации
- •2.3.2 Органы и средства управления воздушным движением в ес ОрВд
- •2.4 Заявки на использование воздушного пространства рф
- •2.5 Планирование и непосредственное управление воздушным движением оперативными органами ес ОрВд
- •2.6 Содержание оперативного управления воздушными судами при выполнении маршрутно-трассовых полетов
- •2.7 Безопасность полетов и воздушного движения — показатель качества систем управления п и вд
- •Глава 3 Автоматизация процессов управления полетами и воздушным движением
- •3.1 Методы и модели процессов управления воздушным движением воздушных судов и функционирования органов управления воздушным движением
- •3.1.1 Существо процессов обработки заявок на полеты воздушных судов
- •3.1.2 Динамическая модель движения воздушного судна в асу полетами и воздушным движением
- •3.1.3 Кинематическая модель движения воздушного судна
- •3.1.4 Определение конфликтных ситуаций на этапах суточного и текущего планирования
- •3.1.5 Определение конфликтных ситуаций при непосредственном управлении воздушным движением
- •3.1.6 Информационная модель процесса планирования воздушного движения
- •3.1.6.1 База данных — динамическая информационная модель предметной области
- •3.1.6.2 Фрагмент описания базы данных
- •3.1.6.3 Алгоритмы выявления и устранения потенциально конфликтных ситуаций
- •3.1.6.4 Устранение потенциально конфликтных систуаций в плане полетов
- •3.1.7 Методы и алгоритмы оптимального управления воздушными судами в аэродромном воздушном пространстве
- •3.1.7.1 Содержание и критерии оценки качества решения задач посадки воздушных судов на аэродром
- •3.1.7.2 Определение параметров траектории посадки воздушных судов
- •3.1.7.3 Определение оптимальной траектории посадки одиночного воздушного судна
- •3.1.7.4 Определение очередности посадки воздушных судов из группы
- •3.2 Автоматизированные системы управления полетами и воздушным движением
- •3.2.1 Структурные схемы асу полетами и воздушным движением во внеаэродромном и в аэродромном воздушном пространстве
- •3.2.2 Система управления воздушным движением «Небосвод»
- •3.2.3 Бортовые средства и системы автоматизированного управления воздушным судном
- •Глава 4 Состояние и перспективы развития систем автоматизированного управления полетами и воздушным движением
- •4.1 Асу полетами и воздушным движением в аэродромном воздушном пространстве
- •4.2 Асу воздушным движением во внеаэродромном воздушном пространстве
- •4.3 Космические технологии в системах управления полетами и воздушным движением
- •4.4 Перспективы развития асу полетами и воздушным движением
- •4.5 Система управления полетами группировки ввс сша
- •4.5.1 Боевые задачи группировки ввс сша
- •4.5.2 Управление полетами авиации при выполнении боевых задач
- •Заключение
- •Список основных сокращений
- •Литература
Глава 2 Системы управления полетами и воздушным движением
2.1 Цели, содержание управления и состав систем управления полетами и воздушным движением. Классификация систем управления
Управление представляет собой целенаправленное воздействие на какой-либо объект в процессе выполнения объектом некоторой задачи. Объектами управления могут быть коллективы людей с приданной им техникой или без нее, сложные технические или транспортные системы, предприятия промышленности, а также войска (силы).
Управление войсками (силами) есть целенаправленная деятельность командований, штабов и различных служб по поддержанию боевой готовности войск, по подготовке и ведению боевых действий с целью выполнения поставленных боевых задач в заданные сроки с наименьшими потерями.
Любая система управления всегда включает четыре основных элемента: объект управления, орган управления, прямую связь между органом и объектом управления и обратную связь между органом и объектом управления.
Отсутствие или утрата хотя бы одного из указанных элементов означает отсутствие управления как понятия и собственно системы управления.
Управление полетами воздушных судов представляет собой деятельность органов и пунктов управления государственной и экспериментальной авиации по управлению ВС в ВП аэродромов, полигонов, пилотажных зон и включает в себя деятельность командиров авиационных частей (подразделений), штабов, расчетов пунктов управления и различных служб по организации полетов, их радиосветотехническому обеспечению, непосредственному управлению и контролю выполнения установленных заданий и упражнений.
Цель управления полетами воздушных судов состоит в обеспечении выполнения их экипажами полетных заданий в соответствии с плановой таблицей полетов, предусматривающей порядок и время выполнения заданий с учетом безопасного выполнения всех этапов полета.
Управление воздушным движением представляет собой деятельность органов управления ВС на воздушных трассах, местных возлушных линиях и маршрутах полета, а применительно к ВС гражданской авиации — по управлению ВС и на площади маневрирования аэродромов и определяется как деятельность органов УВД по организации и аэронавигационному обеспечению воздушного движения, по контролю за выполнением ВС планов и режимов полета и непосредственному управлению ВД.
Цель управления воздушным движением состоит в максимальном удовлетворении потребностей пользователей ВП в безопасном выполнении ими своих задач (планов полета, полетных заданий) путем эффективного использования воздушного пространства и высокого качества управления.
Воздушные суда в силу своего предназначения являются объектами управления как на земле, так и в воздухе. А органы управления их движением вместе с прямыми и обратными связями в настоящее время представляют собой организационно-технические системы, элементами которых являются оперативный и технический персонал с приданными средствами управления, а также разнородные и объединенные в единую систему территориально разнесенные средства и комплексы. Так, например, организационно-технические системы управления воинскими формированиями и силами включают в себя: органы управления, пункты управления и средства управления.
Органы управления представляют собой группы специально подготовленных должностных лиц для управления воинскими формированиями, системами вооружения и другими объектами.
Пункты управления представляют собой специально оборудованные и оснащенные техническими средствами и системами места (помещения, здания) для размещения рабочих мест должностных лиц органов управления. К пунктам управления авиацией относятся: пункты наведения и командные пункты, радиолокационные посты, командно-диспетчерские пункты, центры сбора и обработки радиолокационной информации и другие.
Средства управления представляются разнообразными техническими средствами, предназначенными для сбора, обработки, накопления, передачи и отображения информации для оценки обстановки, формирования и передачи команд управления (радиолокационные станции, радиостанции, ЭВМ, средства связи и навигации и т.д.).
Организационно-техническая система управления воздушным движением аналогично системе управления воинскими формированиями включает в свой состав: органы управления, пункты управления и средства управления.
Системы управления полетами и воздушным движением реализуют цели и задачи управления, состоящие в следующем:
1. Предоставление пользователям в соответствии с их заявками и приоритетами необходимого воздушного пространства для выполнения своих задач с учетом воздушной и наземной обстановки и введенных ограничений на ИВП.
2. Обеспечение взлетающим и взлетевшим воздушным судам безопасного полета путем:
— предупреждения столкновений ВС в воздухе;
— предупреждения столкновений ВС с наземными препятствиями и землей;
— обеспечения экипажей ВС и органов управления полетами информацией для безопасного выполнения полетов (о метеоусловиях, об опасных и закрытых зонах и др.).
3. Установление и поддержание порядка при использовании ВП путем решения задач, обеспечивающих:
— снятие пиковых нагрузок с руководителей и диспетчеров в их зонах ответственности;
— исключение полетов в зонах ожидания, повторных заходов на посадку, отправку ВС на другие аэродромы.
4. Обеспечение экономичности полетов и воздушного движения за счет разработки оптимальных маршрутов и траекторий движения ВС.
Достижение указанных целей в системах управления полетами и воздушным движением непосредственно связано с решением следующих четырех комплексов задач управления:
— планирование полетов и ВД органами управления по месту, времени и пространству с учетом установленных норм безопасности;
— доведение планов полетов ВС до взаимодействующих и обеспечивающих полеты и воздушное движение органов и служб;
— формирование и доведение подтверждений органами и службами управления о взятии (принятии) на обеспечение заявленных полетов;
— непосредственное (оперативное) управление воздушными судами на всех этапах полета от взлета до посадки путем передачи экипажам ВС команд и данных, связанных с котролем полета, изменением обстановки, а также передачей ответов на запросы и сообщений с борта ВС.
Состав систем управления авиацией в аэродромном и во внеаэродромном воздушном пространстве рассматривается в пунктах 2.2 и 2.3 этой главы.
Системы управления полетами и воздушным движением классифицируют следующим образом:
а) по предназначению и масштабу решаемых задач различают:
— системы УВД федерального уровня, к которым относятся Единая система организации воздушного движения (ЕС ОрВД) и Военная федеральная стационарно-мобильная система организации воздушного движения РФ «Небосвод»;
— системы УВД регионального уровня, к которым относятся зональные системы УВД;
— системы УВД районного уровня, к которым относятся системы районов УВД;
— аэроузловые и аэродромные системы управления П и ВД.
б) по величине ВП, находящегося под контролем и управлением наземных оперативных органов, различают:
— зональные системы УВД, в том числе системы УВД с правом непосредственного управления ВС и ВД (контролируемая наземная территория составляет примерно 1000 км 1000 км);
— районные (трассовые) системы УВД (радиус наземной круговой зоны контроля находится в пределах 400…500км);
— аэроузловые системы УВД (радиус наземной круговой зоны контроля находится в пределах 200…250км);
— аэродромные системы управления П и ВД (радиус наземной круговой зоны контроля находится в пределах до 150 км).
в) по степени автоматизации решения задач УВД различают:
— неавтоматизированные системы управления (НС УВД);
— системы УВД малой или частичной автоматизации (МА УВД);
— автоматизированные системы с различным уровнем автоматизации (АС УВД).
В настоящее время, как уже отмечалось выше, осуществляется реорганизация структуры воздушного пространства РФ путем укрупнения и сокращения числа районов ЕС ОрВД. Предполагается вместо 100 существовавших ранее районов создать 13 укрупненных, имеющих центры управления зонального типа с правом непосредственного управления воздушным движением.