1. Показники безпеки польоту. Критерії безпеки, метрики.

2. Класифікація ПКС при КПР.

Classification of flight situations.

The main situations in air traffic environment:

S₁- typical(standard)

S₂- complicated

S₃- difficult

S_{4 –} emergency

S₅ – conflict

3. Класифікація методів виявлення, оцінки й запобігання конфліктних ситуацій.

4. Критерії оцінки конфліктних ситуацій.

5. Організація і функції системи підтримки прийняття рішення для КПР

6. Автоматизація прийняття рішень в системі КПР

7. Завдання і функції МОНА

The monitoring aids provide a diverse set of functions derived from the comparison of the aircraft state vector against the trajectory and clearances for the purpose of:

• Increasing the accuracy of the trajectory;

• Warning the controller of deviation from the current clearance;

• Reminding the controller of clearances to be issued.

MONA has several functions:

• detection of deviations

• triggering trajectory recalculation

• providing warnings

• providing reminders

Track - Trajectory Deviation

If MONA detects that the aircraft’s actual and predicted positions differ by more than a system parameter, then MONA will take appropriate action as follows:

• alert the controller if the aircraft deviates from the route laterally

• alert the controller if the aircraft leaves it’s assigned level during the cruise phase

• alert controller for level bust

• alert the controller if an aircraft levels off at an incorrect level

• trigger recalculation of the trajectory for longitudinal deviations (i.e. the aircraft is

faster/slower than predicted)

• trigger recalculation of the trajectory if the aircraft is climbing/descending at a different rate than predicted (during climb/descent phases)

8. Концепція застосування МОНА

9. Схема контролю відхилень у системі МОНА

10. Функція нагадувань у системі МОНА

11. Система попередження зіткнень літаків, «тау» критерій

Одна з головних задач диспетчера УПР – забезпечити дотримання норм ешелонування для кожного учасника повітряного руху. Норми ешелонування можна представити геометрично у вигляді захисного об'єму, побудованого навколо повітряного судна, параметрами якого є діючі в даній зоні відповідальності норми ешелонування для кожного ПС (вертикальне і подовжнє). Тоді конфліктна ситуація визначається як влучення в захисний об'єм контрольованого повітряного судна інших учасників повітряного руху.

Велике значення в системах запобігання конфліктів (Collision Avoidance System - CAS) має вибір критерію виявлення конфлікту. Широко відомою є концепція попередження часу – "тау" критерій, що характеризує час, що залишається до максимального зближення літаків. В основі лежить визначення найменшої відстані між двома конфліктуючими літаками (Closest Point of Approach – CPA). Знаючи CPA визначається місце, де прогнозується мінімальна відстань, і час польоту, що залишився до цієї точки.

В автоматизований системах керування повітряним рухом застосовуються алгоритми попередження конфліктів, що мають декілька тестів перевірки можливості появи конфліктів. При цьому тести розробляються з урахуванням мінімізації часу обчислення і таким чином, щоб результати кожного тесту використовувалися у наступних тестах.

На практиці виявлення повинне здійснюватися задовго до моменту реально можливого зіткнення, у цьому випадку і час до найбільшого зближення обчислюється, використовуючи апроксимацію

. (10.5)

При цьому різниця між часом і установлюється виразом

або .

Простим часовим критерієм виявлення небезпечного зближення літаків є так називаний "тау" критерій для (10.5), коли умовою виявлення погрози небезпечного зближення є виконання нерівності

, (10.6)

де – заданий час, необхідний для виконання маневру запобігання зіткнення.

Недоліком "тау" критерію є те, що в більшості випадків , і, отже, по мірі наближення до точки найбільшого зближення виникає помилка, що тим більше, чим більше .

Інший недолік критерію виявляється при повільному зближенні літаків, коли згідно (10.5), (10.6) спрацьовує сигналізація загрози, у той час як безпечна відстань між літаками забезпечено.

Для усунення зазначених недоліків розроблені модифікації "тау" критерію, де вводиться поріг спрацьовування по дальності , що залежить від рівня чутливості. Модифікований критерій записується

(10.7)

Для того, щоб забезпечити своєчасне виявлення небезпечного зближення в тому випадку, якщо літак, що загрожує, летить з постійним прискоренням , необхідно мати додатковий запас по відстані . Модифікований критерій (10.7) по суті враховує прискорення, рівне .

12. Tcas. Призначення, функції, принцип дії.

ТCAS функціонує автономно і незалежно від будь-якого бортового навігаційного устаткування і наземних систем. У процесі обробки TCAS безупинно «спостерігає» за повітряним простором навколо літака, на якому цю систему встановлено, роблячи активні запити і приймаючи відповіді на ці запити від відповідачів інших літаків, що можуть являти собою загрозу.

Робота TCAS ІІ ґрунтується на двох основних принципах:

• час попередження, що ґрунтується на часі польоту до точки найбільшого зближення (СРА)

• рівень чутливості, що є функцією від висоти і визначає рівень захисту через установлення більш високих граничних величин для вищих діапазонів висот.

Навколо літака формується «захищений обєм» повітряного простору – «зона зіткнення», покликана захистити літак від вторгнення в неї інших літаків. Якщо прогнозується таке вторгнення, то екіпаж інформують про це засоби візуального і мовного оповіщення.

Оскільки систему побудовано за принципом обчислення часу до можливого зіткнення, то розміри і форма зон автоматично змінюються залежно від швидкості зближення з конфліктуючим літаком, взаємного напрямку руху і висоти польоту: t_TA = 20-48c, t_RA = 15-35 c, L_TA = 3,3 mile, L_RA=2,1mile, L=20mile.

13. Элементы tcas II и их назначение

TCAS II состоит из следующих основных элементов:

- компьютер - выполняет наблюдение за воздушным пространством, отслеживает воздушные суда-нарушители, определяет угрожающие воздушные суда, рассчитывает условия маневра по устранению угрозы столкновения и генерирует сигналы для выдачи рекомендаций;

- пульт управления TCAS, соединенный с приемоответчиком. Это - трехпозиционный переключатель, который может быть установлен в одно из положений:

“Режим ожидания”: TCAS выключена;

“Только TA”: могут выдаваться только сигналы ТА;

“Автоматический” или “TA/RA”: нормальная работа TCAS;

- две антенны: одна антенна установлена в верхней, вторая антенна - в нижней части фюзеляжа. Верхняя антенна направленного действия используется для повышения качества слежения за воздушными судами-нарушителями. Эти антенны отделены от антенн приемоответчика. Сигналы-запросы передаются на частоте 1030 МГц, а сигналы-ответы принимаются на частоте 1090 Мгц. Эти же самые частоты используются вторичными обзорными радиолокаторами. Работа TCAS взаимосвязана с работой приемоответчика для того, чтобы избежать слежения за собственным воздушным судном;

- связь с приемоответчиком, работающим в режиме S, предназначена для выдачи дополнительных и скоординированных рекомендаций между воздушными судами, когда они оба оборудованы TCAS;

- связь с высотомером предназначена для получения данных о барометрической высоте полета воздушного судна;

- связь с радиовысотомером предназначена для задержки выдачи RA, когда воздушное судно находится в непосредственной близости от земли, и для определения, не находятся ли воздушные суда, которые отслеживаются TCAS, на земле;

- динамики предназначены для выдачи звуковых сообщений;

- дисплеи предназначены для воспроизведения соответствующих данных.

Дополнительно учитываются и другие данные, которые касаются летно-технических характеристик воздушного судна. Это положение шасси и закрылков, практический потолок воздушного судна и т.п.

Тем не менее TCAS II не соединяется ни с автопилотом, ни с FMS. TCAS II остается независимой и будет продолжать выполнять свои функции в случае отказа любой из этих систем.