CC BY
56
УДК 656.7.08
ОБОСНОВАНИЕ ТРЕБОВАНИЙ К ПОКАЗАТЕЛЯМ ОЦЕНОК ОБЕСПЕЧИВАЕМОГО СИСТЕМОЙ ОрВД УРОВНЯ БЕЗОПАСНОСТИ ВОЗДУШНОГО ДВИЖЕНИЯ
Ю.М. КОЛИТИЕВСКИЙ, С.К. КАМЗОЛОВ, А.А. КОМОВ
В статье приводится обоснование необходимости организации в системах ОрВД объективного контроля обеспечиваемого ими уровня безопасности воздушного движения (БВД) и управления этим уровнем. Показано, что показатели оценок указанного уровня должны учитывать все пары воздушных судов, вероятности столкновения которых больше нуля. Сделан вывод о том, что реализация приведённых в статье требований к показателям оценок является необходимым условием гарантированного обеспечения системами ОрВД рекомендуемого ИКАО уровня БВД.
Ключевые слова: безопасность воздушного движения, система, достоверность, угроза столкновения, обнаружение конфликта, надёжность разрешения.
В настоящее время в соответствии с разработанной в 2003 г. экспертной группой ИКАО «Эксплуатационной концепцией системы ОрВД» и решениями 11 аэронавигационной конференции (октябрь 2003) вопросам БВД придается первостепенное значение. При этом речь идет о системе обеспечения заданного уровня указанной безопасности, основу которой должны составлять подсистемы объективного контроля обеспечиваемого системой ОрВД уровня БВД и управления этим уровнем.
В соответствии со стратегией разработки указанной системы в настоящее время ИКАО внедряет в практику УВД не только концепцию целевого уровня безопасности, но и оперативный объективный контроль обеспечения этого уровня.
Проблема состоит в том, чтобы показатели оценок уровня БВД сделать эффективным инструментом диагностики состояния системы ОрВД с точки зрения оценки ее возможностей по обеспечению заданного значения указанного уровня и в интересах последующего принятия обоснованных решений по модернизации и дальнейшему развитию системы ОрВД.
Целью разработки системы объективного контроля обеспечиваемого системой ОрВД уровня БВД должно являться повышение эффективности как контроля со стороны заказчика за деятельностью его органов, так и управления развитием и модернизацией указанных органов управления в соответствии с потребностями в аэронавигационном обеспечении полетов воздушных судов.
Кроме того, в указанной системе должны быть реализованы функции управления уровнем БВД, что позволило бы обеспечить с заданной гарантией (надежностью) его требуемое значение.
Здесь под подсистемой управления уровнем БВД будем понимать не столько существующие подсистему текущего планирования (ТП) и наземную систему предупреждения столкновений (НСПС), которые, являясь системами тактического назначения, обеспечивают заданный уровень БВД путём формирования на этапе ТП бесконфликтных траекторий полётов ВС или совершения ими на этапе непосредственного управления соответствующих маневров по предотвращению конфликтов, а прежде всего перспективную подсистему оперативно-стратегического уровня, предназначенную для обеспечения заданного уровня БВД путем заблаговременного (то есть до этапов ТП и непосредственного управления) обнаружения причин снижения обеспечиваемого системой ОрВД уровня безопасности и последующего принятия необходимых мер по обеспечению его заданного значения (на стратегическом уровне: совершенствование организационно-штатной структуры ЕС ОрВД и ее модернизация; на оперативном уровне: совершенствование структуры ВП, технических средств, автоматизация процессов УВД, перераспределение потоков ВД, оптимизация пространственно-временных траекторий ВС на этапе ТП и т.п.).
Для решения указанных задач показатели оценок, предполагаемые к использованию в системе объективного контроля уровня безопасности и управления этим уровнем, кроме удовлетворения указанных выше требований, должны также обеспечивать с высокой степенью достоверности как своевременное получение объективных оценок уровня БВД в заданных объеме воздушного пространства и временном интервале, так и обнаружение потенциальноконфликтных ситуаций.
Указанные показатели должны входить в систему показателей оценки безопасности полётов и учитывать основные положения существующих нормативных правовых документов в части правил полетов (ППП или ПВП), видов управления при ППП (РЛУ или ПЦУ), виды ПКС при заданной для каждого из районов структуре ВП, обусловленные нарушениями воздушными судами установленных норм эшелонирования в горизонтальной и вертикальной плоскостях воздушного пространства.
Есть все основания утверждать, что на базе системы объективного контроля обеспечиваемого уровня БВД может быть организована система объективного контроля за деятельностью дочерних предприятий по ИВП и УВД, которая в свою очередь может стать эффективным средством воздействия (управления) со стороны «Г оскорпорации по ОрВД» на указанные предприятия. Для этого на последующих этапах нужно решить фундаментальную по своей сути задачу математического описания взаимосвязи обеспечиваемого дочерним предприятием уровня БВД со стоимостью проведения соответствующих мероприятий, т. е. разработать показатели экономической эффективности как дочерних предприятий, так и ЕС ОрВД в целом.
Ниже остановимся на определении понятий «объективность», «достоверность» и «оперативность» показателей оценок обеспечиваемого системой ОрВД уровня безопасности.
Под объективностью оценок будем понимать их независимость от субъективных факторов, для чего должно быть обеспечено выполнение следующих условий:
- использование данных пространственно-временных и точностных характеристик взаимного положения конфликтующих ВС, поступающих от подсистемы независимых наблюдений, и производить их расчет в единой для всех органов УВД системе координат;
- обеспечение единых для всех органов УВД исходных данных, временных интервалов и показателей оценок, исключающих неоднозначность их толкования. При этом начало и конец временных интервалов, на которых производится оценка обеспечиваемого уровня безопасности, должны быть едиными для всех органов управления ЕС ОрВД;
- учет реальных условий функционирования системы ОрВД, правил полетов, видов управления, структуры ВП, неравномерность потоков воздушного движения вплоть до каждой из пар ВС и других факторов, которые могут оказать влияние на объективность полученных оценок.
Под степенью достоверности оценок, характеризующей меру их точности, будем понимать степень их близости к истинному значению оцениваемого уровня безопасности. Так как величина этого уровня зависит от количества пар потенциально-конфликтующих ВС и величин вероятностей их столкновения, то показатель степени достоверности оценок указанного уровня должен учитывать как полноту охвата всех пар ВС, вероятности столкновения которых больше нуля, так и степень достоверности оценок величин указанных вероятностей.
Под оперативностью контроля обеспечиваемого системой ОрВД уровня БВД будем понимать способность получения оценок безопасности с такой дискретностью, то есть величиной интервала оценки, которая позволяла бы заблаговременно обнаруживать с заданной степенью достоверности тенденции изменения уровня БВД в интересах своевременного принятия соответствующих мер по обеспечению его заданного значения. При этом внутри заданного интервала оценки в каждый момент времени должна быть обеспечена возможность учёта влияния каждой из пар ВС на величину обеспечиваемого системой ОрВД уровня БВД.
С учетом изложенного показатель объективной оценки фактического уровня БВД, обеспечиваемого системой ОрВД в заданных объеме ВП и временном интервале, должен учитывать все те пары воздушных судов, вероятности столкновения которых больше нуля, в силу чего он
должен быть равен сумме максимальных значений вероятностей столкновения ВС друг с другом и препятствиями, отнесенной к общему налету всех ВС, зафиксированному в указанном объеме за время DT.
В качестве минимального интервала оценки уровня БВД DTmin необходимо выбрать суточный временной интервал. При обосновании этой величины были учтены следующие факторы:
- начало и конец суток в каждом из регионов Российской Федерации четко фиксируются с помощью государственной системы единого времени, что позволит исключить неоднозначность толкования получаемых в органах УВД различного уровня и национальных системах ОрВД оценок уровня безопасности (обеспечивается так называемая синхронизация оценок во времени);
- легко подсчитывается суммарный суточный налет ВС, начиная с каждого из эшелонов секторов управления предприятий по ИВП и УВД;
- при ежесуточном подведении итогов работы дежурных диспетчерских смен в качестве критерия оценки этой работы целесообразно рекомендовать суточные оценки уровня безопасности, начиная с каждого из эшелонов и кончая предприятием по ИВП и УВД в целом.
Таким образом, реализация указанных выше требований к показателям оценки уровня БВД должна позволить решать следующие задачи:
1. Объективная ежесуточная оценка как обеспечиваемого системой ОрВД уровня БВД, начиная с каждого из эшелонов секторов управления и кончая ЕС ОрВД РФ в целом, так и достоверности полученных результатов.
2. Контроль состояния (диагностика) системы ОрВД и её отдельных элементов (функциональных трактов) в интересах оценки возможности обеспечения данной системой заданного уровня БВД.
3. Прогнозирование тенденций изменения уровня БВД, обеспечиваемого системой ОрВД в различных регионах РФ.
4. Определение «узких мест» системы ОрВД, снижающих обеспечиваемый данной системой уровень БВД. Для этого нужно разработать логическую структуру автоматической системы поиска «неисправностей», т.е. определения тех мест (элементов, функциональных трактов), которые снижают обеспечиваемый системой ОрВД уровень БВД.
5. Разработка рекомендаций по совершенствованию системы ОрВД, структуры ВП, в том числе обоснование минимально-допустимых интервалов эшелонирования.
6. Разработка требований к подсистемам связи, навигации, наблюдения.
7. Заблаговременное обнаружение потенциально-конфликтных ситуаций.
8. Гарантированное обеспечение рекомендуемого ИКАО уровня БВД.
9. Повышение эффективности взаимодействия наземных и бортовых СПС в интересах гарантированного обеспечения заданного уровня БВД.
SUBSTANTIATION OF REQUIREMENTS TO PARAMETERS OF AN ESTIMATION OF A LEVEL OF SAFETY OF THE AIR MOVEMENT PROVIDED BY SYSTEM ATM, RECOMMENDED FOR
USE IN SYSTEM OF THE OBJECTIVE CONTROL AND MANAGEMENT OF THIS LEVEL
Kolitievsky Yu.M., Kamzolov S.K., Komov A.A.
In clause the substantiation of necessity of the organization in systems ATM of the objective control of a level of safety of air movement provided by them (SAM) and managements of this level is resulted. It is shown, that parameters of estimations of the specified level should consider all pairs air courts which probability of collision has more than zero. In clause the substantiation of necessity of the organization is resulted in drawn a conclusion that realization of requirements led in clause to parameters of estimations is a necessary condition of the guaranteed maintenance with systems ATM recommended IKAO level SAM.
Key words: safety of air traffic, system, reliability, collision threat, conflict detection, reliability of the permission.
Сведения об авторах
Колитиевский Юрий Михайлович, 1937 г.р., окончил ВВИА им. проф. Н.Е. Жуковского (1968), доктор технических наук, главный научный сотрудник ГосНИИ ГА, автор более 130 научных работ, область научных интересов - безопасность полётов воздушных судов.
Камзолов Сергей Константинович, 1941 г.р., окончил МАИ (1964), доктор технических наук, профессор МГТУ ГА, автор более 150 научных работ, область научных интересов - взаимодействие летательных аппаратов с атмосферным электричеством и их молниезащита.
Комов Алексей Алексеевич, 1950 г.р., окончил МАИ (1976), доктор технических наук, профессор МГТУ ГА, автор более 60 научных работ, область научных интересов - защита авиационных двигателей от посторонних предметов.
