История появления egpws, taws (срппз, српбз…)

В самом начале 70-х годов, после целого ряда несчастных случаев, когда самолеты, ведомые диспетчерской службой, терпели крушение, инженер по имени Don Bateman (фирма Bendix), объединил в одном приборе альтиметр и генератор голоса и запрограммировал новые команды типа «Опасное сближение с землей!» или «Штурвал на себя!».

Команды начинали звучать в момент сближения самолета с землей. Так и родилась система предупреждения опасного сближения с землей — GPWS (Ground Proximity Warning System).

В 1973 году FAA приняло решение об обязательном оснащении самолетов системой GPWS во избежание повторений аварий самолетов, находящихся в управляемом полете.

Системе GPWS пришлось проделать долгий путь развития.

Аналогом GPWS в СССР была система ССОС. Вначале ССОС имел 3 режима, далее 6, но это не решало проблему столкновения самолетов с земной поверхностью.

П ринцип её функционирования был довольно прост. Самолёт, находясь в воздухе, постоянно сканирует пространст- во под собой радиовысотомером. И в том случае, если данные радиовысотомера приближаются к критическим, и условия посадочной конфигурации не выполнены, то автоматически система выдает предупреждение об опасной близости земли и далее команду пилотам на набор высоты, для ухода от препятствия.

Проблема ССОС (GPWS) была в том, что времени на реакцию после её срабатывания было недостаточно, потому что она срабатывала по факту сближения, не было «прогноза», и поэтому она была малоэффективна. Так система работала достаточно долгое время, до тех пор, пока её недостатки не могли быть нивелированы технологическим прогрессом вычислительной аппаратуры.

1997 год. Система т.н. «слепой» посадки на острове Гуам однажды вышла ненадолго из строя, а потому команда прибывающего Boeing 747 была вынуждена совершать заход на посадку по маякам VOR, что ей проходилось делать не столь уж и часто.

Самолет, выпустив шасси и не получая тем самым предупреждений системы GPWS о близости земли и о слишком крутом угле совершения посадки, врезался в холм недалеко от аэропорта. Все пассажиры и члены экипажа погибли.

Ирония судьбы: самолет был нацелен носом точно на середину посадочной полосы и разбился как раз рядом с маяком VOR, предназначенным для вывода на посадку.

А всего за год до этого случая, Bateman и его команда разработали новую, более совершенную модель своего прибора.

Используя системы электронной обработки данных, они объединили альтиметр с другими бортовыми датчиками и с системой GPS (глобальная система навигации и определения местоположения), добавив ко всему этому электронную карту местности.

До этого такие электронные карты местности были секретным рудиментом холодной войны и не использовались в гражданских целях.

Когда эта технология была принята, так сказать, на вооружение в гражданских целях, она получила название EGPWS (расширенная система предупреждения опасного сближения с землей).

Тем самым был сделан важный шаг вперед по пути обеспечения пилотов информацией о возможных опасностях. Система показывала пилотам, что происходит впереди самолета, а не только то, что и над чем самолет сейчас пролетает.

Пилот, таким образом, получал данные о том, что может ждать его впереди или попросту говоря, к чему самолет приблизится, если будет лететь и дальше по заданному курсу.

В отличие от предыдущих систем, новая система заранее предупреждала о грозящих опасностях, т.е. еще до того как самолет приблизится к опасным возвышениям на местности.

Это позволяло пилотам при необходимости заранее принять соответствующие упреждающие меры.

И вот самолет King Air фирмы Bendix, оборудованный по последнему тогдашнему слову техники, т.е. с системами GPWS и EGPWS, совершил испытательный полет для демонстрации различий этих двух систем.

Самолет пролетел на высоте в несколько сотен футов над западным побережьем Канады и направился к острову, где расположено много крутых скал. На экране метеорадара такая скала опознается как крупный опасный объект. По мере приближения к скале генератор голоса системы EGPWS как и положено, сообщил «Опасное сближение с землей!», затем — «Штурвал на себя!» Пилот тут же выполнил маневр и вывел машину на безопасную высоту.

Несколько секунд спустя, когда машина уже пролетала над скалой, система GPWS тоже подала сигнал предупреждения об опасности (явно с запозданием).

Прошли годы, многое изменилось за это время. Технологии улучшались, совершенствовались, их данные становились все более точными.

Появились высокоточные системы TAWS - (Terrain Avoiding Warning System) с многофункциональными дисплеями даже для относительно небольших самолетов.

Потребность в системах TAWS класса «В», где дисплей в кабине вообще не нужен, пошла на убыль, поскольку подавляющее большинство покупателей предпочитало систему класса «С».

Фирма Bendix, которая стала называться Allied Signal, а затем была куплена фирмой Нoneywell, смогла продать около 40 000 своих систем предупреждения столкновения с наземными препятствиями.

Новый владелец Honeywell столкнулся, однако, с возрастающей конкуренцией со стороны других компаний — ACSS, Universal Aviation Systems, Chelton, L-3 Communications, Garmin, Sandel и т.д.

И хотя система EGPWS была практически идентична продукту фирмы Honeywell, FAA приняло решение о внедрении более универсального акронима — TAWS-Terrain Avoiding Warning System, хотя обе системы в равной степени отвечали заданным FAA параметрам.

С 1 января 2003 года, ИКАО ввело обязательное требование наличия системы раннего предупреждения приближения к земле на всех самолетах с турбинными двигателями с максимальной разрешенной взлетной массой более 15 000 кг или разрешенным к перевозке 30 пассажиров, а с 1 января 2005 г — на самолетах с максимальной разрешенной взлетной массой более 5 700 кг или разрешенным к перевозке 9 чел.

В Европе наличие ТAWS, (EGPWS) обязательно с 1 января 2007г.

Посмотрите, как работает ТКАС, например. Вначале ТКАС показывает всех потенциальных самолетов нарушителей (ТА) (Traffic!) и пилот готов к действиям. Примерно тоже решили и сделали в ССОС (GPWS), т.е. расширили её возможности.

Вот это улучшение обозначили буквой E (Enhanced - расширенная), получилась EGPWS (СРППЗ - Система Раннего Предупреждения о Приближении к Земле (ключевое слово - Раннего) или СРПБЗ — Система Раннего Предупреждения Близости Земли). Разница только в производителе системы.

В чем же расширение системы GPWS заключается. Добавили два основных режима, но каких!

«Estimation of the terrain relief in direction of the flight - FLTA («Оценка рельефа местности в направлении полета) и «Premature descent during approach & landing - PDA («Преждевременное снижение при заходе на посадку»).

Т.е. эти два новых режима предупреждают заранее о возможном столкновении (а не по факту близости к препятствию, хотя все старые режимы остались). И кроме того на МФИ (многофункциональный индикатор) выводится картинка рельефа местности в реальном времени).

А реализованы эти режимы за счет того, что заранее вводится в вычислитель TAWS базы данных по земной поверхности (естественные и искусственные препятствия) и базы данных по аэродромам.

Кроме того в вычислителе TAWS (Terrain Avoiding Warning System) имеется GPS приёмник, который привязывает все эти базы данных к самолету.

Или есть системы TAWS без встроенного GPS приемника («Sandel 3400»), в этом случае данные о нахождении самолета берутся с внешнего GPS приемника (KLN-90, GPS-155 и.т.д.).

Системы EGPWS (TAWS) позволили улучшить осведомленность пилотов относительно наземных препятствий и увеличили запас времени на необходимый маневр.

Последние катастрофы современных самолетов с самыми современными системами TAWS говорят о том, что системы TAWS пока не могут эффективно решать задачи предотвращения столкновений самолетов с препятствиями.

Анализ подготовки пилотов показывает, что уровень их подготовки не достаточен для эффективного применения TAWS в сложных условиях горной местности, особенно при выполнении маневров.