ГосНИИАС
О координаторе проекта
Итоги
Аналитика
Карта проекта
Русская версия
Домашняя страница
English version
Написать письмо
Аэронавигационная система будущего:
предпосылки, развитие и преимущества для эксплуатантов
Новости/ > 2021/ > Аэронавигационная система будущего: предпосылки, развитие и преимущества.../
Аэронавигационная система будущего: предпосылки, развитие и преимущества для эксплуатантов
21 июля 2021 С 80-х годов прошлого века существовавшая тогда система управления воздушным движением, основанная на наземных средствах навигации, радиолокаторах и голосовой связи, испытывала все большие трудности, поскольку объем воздушного движения во всем мире продолжал расти. Так как ожидался его ежегодный прирост на пять процентов, отрасль должна была создать новую систему УВД, обеспечивающую значительно большую пропускную способность.

В 1983-ем году Международная организация гражданской авиации (ИКАО) учредила специальный комитет по аэронавигационной системе будущего (Future Air Navigation System, FANS — прим. ред.), которому было поручено разработать эксплуатационные концепции будущей организации воздушного движения (ОрВД). Отчет комитета по FANS был опубликован в 1988-ом году и заложил основу для перспективной отраслевой стратегии в отношении ОрВД через цифровую систему связи, навигации и наблюдения (Сommunication, Navigation and Surveillance, CNS — прим. ред.) с использованием спутников и линий передачи данных. Затем началась работа по созданию технических стандартов, необходимых для реализации концепции FANS, которая сама становилась стандартом, разрабатываемым авиационной отраслью для более эффективного использования воздушного пространства и размещения в нем большего количества самолетов.

До появления FANS пилоты должны были сообщать о своем местоположении устно. Это обуславливало необходимость значительного безопасного расстояния между самолетами, так как инерциальная навигационная система неточна, а понимание сказанного пилотами временами затруднено из-за радиопомех.

В начале 1990-х годов компания Boeing анонсировала продукт FANS первого поколения, известный как FANS-1. Он был основан на ранних технических работах ИКАО по автоматическому зависимому наблюдению (Automatic Dependent Surveillance, ADS — прим. ред.) и передаче данных между диспетчером и пилотом (Controller-Pilot Data Link Communiсations, CPDLC — прим. ред.), а реализован в виде программного пакета на бортовом вычислителе Boeing 747-400. FANS-1 использовал существующую спутниковую связь ACARS (Airborne Communications Addressing and Reporting System, адресно-отчётная система авиационной связи — прим. ред.) через службу Inmarsat Data-2 и был нацелен на операции в южно-тихоокеанском регионе. Первоначально развертывание FANS-1 было оправдано улучшением планирования маршрутов и, тем самым, уменьшением расхода топлива. >>>
>>> Первые маршруты с использованием FANS дебютировали в Тихом океане в начале 1996-го года и выполнялись тремя авиакомпаниями на Boeing 747-400. Концепция FANS позволила службам УВД создать четкую картину движения в заданном блоке океанического воздушного пространства почти так же, как наземные радары делают это над сушей.

На сегодняшний день существует несколько поколений стандартов FANS, начиная от первых простых процессов автоматизации и до современных продвинутых подходов.

Составляющие FANS

Термин FANS охватывает набор определенных функций программного обеспечения, присутствующих в вычислительной системе самолетовождения (Flight Management System, FMS — прим. ред.):

ADS-C (Automatic dependent surveillance-contract) — Автоматическое зависимое наблюдение-контракт (АЗН-К): содержит программные алгоритмы для передачи местоположения самолета (через спутниковую связь или радиосвязь метрового диапазона) каждые одну-пять (до пятнадцати) минут на принимающую станцию УВД (обычно в пределах района полетной информации, РПИ). Контракты АЗН-К заключаются наземной станцией после входа в систему с самолета. Алгоритмы АЗН-К будут поддерживать непрерывность наблюдения за счет автоматического перехода через границы РПИ, они действуют независимо от летного экипажа и позволяют органу УВД запрашивать у самолета также и другую информацию (например: полетный план, информацию о погоде и т.д.) От самолета может потребоваться передача данных и при определенных событиях (прохождение путевых точек, смена высот).

AFN (Air Traffic Services Facilities Notification) — Оповещение средств обслуживания воздушного движения: AFN содержит протокол в FMS, позволяющий воздушному судну подключиться к наземной станции и установить наблюдение АЗН-К. AFN также обеспечивает связь между поставщиками, чтобы обеспечить автоматическое переключение между регионами. >>>
>>> AOC (Airline Operational Control) — Линия передачи данных эксплуатационного контроля авиакомпании. Линия AOC дает возможность информационным системам авиакомпаний передавать на борт новые маршруты, обновленные данные о ветре и принимать отчеты о местоположении через сети передачи данных.

CPDLC — Связь по линии передачи данных между диспетчером и пилотом: представляет собой программный алгоритм линии передачи данных в FMS, который обеспечивает двустороннюю связь между кабиной пилота и УВД. Он содержит набор предварительно определенных текстовых сообщений для разрешений и запросов, а также обычного трафика сообщений, соответствующих существующей фразеологии ИКАО. В FANS CPDLC использует сеть ACARS во многом таким же образом, как и AOC. Но вместо того, чтобы направлять трафик сообщений в операционный центр авиакомпании, CPDLC направляет его из кабины в УВД на основе инструкций по обработке в блоке управления связью воздушного судна (Communications Management Unit, CMU — прим. ред.) Эта функция заменяет обычную связь между летным экипажем и авиадиспетчером, позволяя экипажу запрашивать разрешения на изменения маршрута или вовсе сменять представленный полетный план. У авиадиспетчера также есть возможность напрямую запрашивать текущие изменения в плане полета самолета. Хотя CPDLC и ADS являются отдельными приложениями, они оба используют один и тот же вход в систему с самолета для своих целей.

RNP (Required Navigation Performance) — Требуемые навигационные характеристики: соблюдение RNP требуется в некоторых океанических регионах по всему земному шару. RNP были составной частью FANS с самого начала. Глобальная система позиционирования (Global Position System, GPS — прим. ред.) и инерциальная система отсчета (Inertial Reference System, IRS — прим. ред.) в сочетании с FMS обеспечивают соответствие действующим в настоящее время требованиям RNP. RNP 4 и RNP 10 (боковые защитные зоны на 4 и 10 морских миль) типичны для океанических регионов. Фактическое значение RNP постоянно контролируется летным экипажем, который уведомляется о любом их превышении. >>>
>>> RTA (Required Time of Arrival) — Требуемое время прибытия: RTA дает летному экипажу возможность назначить временные ограничения для путевой точки, позволяя воздушному судну пересекать широту или долготу в указанное время. Крейсерская скорость автоматически регулируется автоматом тяги для достижения RTA с погрешностью плюс или минус 30 секунд. Если соблюдение RTA невозможно, летный экипаж извещается об этом с помощью визуального оповещения.

Обновления полетного плана — FMS будет иметь возможность обновлять план полета на основе разрешений, полученных от УВД через CPDLC. Летный экипаж подтвердит разрешение, и активный план полета будет обновлен.

Развитие FANS

Рассмотрим развитие FANS на примере систем, интегрированных в авионику самолетов Airbus. В отдельных случаях приведем примеры для аналогичных систем, устанавливаемых на самолеты Boeing.

FANS A/A+

В 2000-ом году компания Airbus внедрила пакет FANS A (аналог FANS 1 компании Boeing), который впервые был сертифицирован для семейства A330/A340. Затем Airbus FANS A превратился в усовершенствованный пакет под названием FANS A+.

Пакет FANS A/A+ был создан для полетов над удаленными и океаническими районами с использованием сети ACARS с целью обмена информацией со службой УВД по линии передачи данных.

Функционально FANS A/A+ интегрирован с FMS. Он автоматизирует работу авионики кабины, обеспечивая возможность летному экипажу, с одной стороны, автоматически обновлять полетный план на основе данных, передаваемых на борт по восходящей линии связи, а с другой — передавать полетную информацию по нисходящей линии связи в УВД. Пакет FANS A+ входит в стандартную комплектацию самолетов семейства A330/340, а также может быть предложен в качестве опции для самолетов семейства A320. Приложения, доступные в пакете FANS A/A+, включают: >>>
>>> 
  • CPDLC;
  • ADS-C;
  • Пакет расширения ATS 623 (опционально), включающий в себя цифровую службу автоматической передачи информации (Digital Automatic Terminal Information Service, D-ATIS — прим. ред.), получение разрешений на вылет (Departure Clearance, DCL — прим. ред.) и разрешений на пролет океанических зон (Oceanic Clearance, OCL — прим. ред.)
FANS B/B+

Внедрение второго поколения FANS началось вместе со стартом в 2005-ом году европейской программы Link 2000+. Компания Airbus дала этому поколению название FANS B, а компания Boeing — FANS 2.

Программа Link 2000+ стартовала с новаторского этапа, целью которого явилось получение опыта по использованию линии передачи данных между УВД и первыми авиакомпаниями, чтобы подготовиться к полному развертыванию такой технологии в верхнем воздушном пространстве Европы. Продукт, необходимый для новаторского этапа программы Link 2000+, требовал возможность повторной передачи голосового сообщения в соответствии со стандартом ED-110A Европейской организации по оборудованию для гражданской авиации (EUROCAE). Этот стандарт определял требования к взаимодействию для пилотного внедрения сети авиационной электросвязи (Aeronautical Telecommunications network, ATN — прим. ред.), поддерживающей несколько служб воздушного движения. Впоследствии потребовалось обновить существующие продукты, чтобы они соответствовали стандарту EUROCAE ED-110B для исключения требования повторной передачи голоса.

Приложения программы Link 2000+:
  1. Приложение управления контекстом (Context Management Application, CMA). Оно предоставляет услугу инициации линии передачи данных (Data Link Initiation Capability, DLIC — прим. ред.), которая является обязательной перед любым соединением CPDLC. Эта функция обычно запускается, когда самолет находится либо у выхода на посадку на этапе перед вылетом, либо перед входом в новую зону полетной информации (РПИ), поддерживающую связь по линии передачи данных. Борт предоставляет наземным службам необходимую информацию, чтобы сделать возможной связь по такой линии между диспетчером и воздушным судном, а именно: >>>
>>> 
    • 24-битный адрес самолета,
    • идентификатор рейса,
    • аэропорт вылета/назначения,
    • обозначение линии связи,
    • информацию о доступности бортовых приложений;
  1. Связь CPDLC. Она имеет следующий функционал:
    • Службу управления связью УВД (ATC Communication Management Service, ACM),
    • Службу выдачи разрешений УВД (ATC Clearance Service, ACL),
    • Службу проверки микрофона УВД (ATC Microphone Check Service, AMC).
Продукт FANS B+ (которому предшествовал пакет FANS B как пилотный вариант) явился ответом Airbus на программу Eurocontrol Link 2000+ по использованию линии передачи данных УВД в континентальных районах (воздушное пространство с высокой плотностью движения и с радиолокационным наблюдением) при полетах на короткие расстояния с применением сети связи ATN. Сначала он предлагался в качестве опции для самолетов семейства A320, особенно для тех, которые летают в основном над Европой.

Вдохновленный пакетом FANS A/A+, FANS B+ объединил те же интерфейсы и принципы работы для более загруженного воздушного пространства с учетом характеристик среды ATN (сетевая архитектура, отметка времени технического подтверждения, таймеры). Выбор между FANS A/A+ или FANS B/B+ был обусловлен, в основном, решением оператора в зависимости от его эксплуатационных потребностей (континентальная зона Европы или удаленные/океанические районы) и, очевидно, в зависимости от применяемых/планируемых к применению регламентов.

FANS B+ позволил экипажу управлять линией передачи данных между самолетом и наземной службой УВД, а также между самолетом и операционным центром авиакомпании. >>>
>>>  Приложения и услуги FANS B+

Продукт Airbus FANS B+ предоставил на уровне воздушного судна через сеть связи «воздух-земля» ATN и через подсеть VDL Mode 2 (VHF Data Link, линия передачи данных на метровых волнах, ОВЧ-диапазон, режим 2, который представляет собой определенную ИКАО схему модуляции в диапазоне шириной 25 кГц — прим. ред.) приложения и услуги для передачи данных (CMA и CPDLC, в том числе ACM, ACL и AMC) в соответствии со спецификациями программы Link 2000+. Таким образом, приложения, доступные в пакете FANS B+, включают:
  • CPDLC;
  • Пакет расширения ATS 623 (опционально и с использованием сети ACARS) с цифровой службой автоматической передачи информации (D-ATIS) и получением разрешений на вылет (DCL).
Архитектура FANS B+

Архитектура FANS B+ состоит из:
  • Бортовой части с ATSU (Air Traffic Service Unit, бортовой блок обслуживания воздушного движения — прим. ред.), которая представляет собой модульную хостинговую платформу, централизующую всю передачу данных (с ATC и AOC) и управляющую выделенным человеко-машинным интерфейсом (Human Machine Interface, HMI — прим. ред.)
  • Линии передачи данных «воздух-земля», включающей в себя следующие сети:
    • ACARS в режиме VDL Mode A или Mode 2, спутниковой связи или HFDL (линия передачи данных на декаметровых волнах, ВЧ-диапазон — прим. ред.), используется для передачи данных в AOC. Спутниковая связь и HFDL для AOC не являются обязательными в архитектуре ATSU;
    • ATN через VDL только в режиме 2, используется для передачи данных в службу УВД;
    • Наземный канал передачи данных, в том числе сеть ACARS для сообщений AOC и сеть ATN для сообщений ATC. >>>
>>>  Следует особо заострить внимание на линии передачи данных между самолетом и операционным центром авиакомпании. Использование этой линии оптимизирует управление воздушным судном и связь с экипажем, а также улучшает управление данными, например, дает возможность осуществить мониторинг тенденций двигателя или получить отчеты для технического обслуживания, что, в свою очередь, оптимизирует управление запасными частями и ускоряет ремонт.

Бортовое оборудование FANS B+

Для установки FANS B+ требуется минимальный набор следующего оборудования:
  • ATSU;
  • два блока управления и индикации линии передачи данных (Data-Link Control and Display Units, DCDU — прим. ред.), позволяющие летному экипажу читать и отвечать на полученные с земли сообщения CPDLC;
  • две кнопки с «привлечением внимания» на антибликовой панели, соответственно управляемые двумя вычислителями системы аварийной сигнализации в полете (Flight Warning Computer, FWC — прим. ред.);
  • одна цифровая радиостанция метрового диапазона VHF Data Radio (VDR 3), поддерживающая режим VDL Mode 2;
  • два многоцелевых блока управления и индикации (Multi Purpose Control and Display Unit, MCDU — прим. ред.);
  • два FWC;
  • центральный интерфейсный блок индикации неисправностей (Central Fault Display Interface Unit, CFDIU — прим. ред.)
Человеко-машинный интерфейс FANS B+

Основные принципы HMI, определенные для FANS A+ семейств Airbus A330/A340 и A320, также используются и в FANS B+. В кабине экипажа для функций FANS B+ используется следующее оборудование HMI:
  • два DCDU;
  • MCDU для доступа к меню сообщений службы УВД;
  • электронная система централизованного контроля самолета (Electronic Centralized Aircraft Monitor, ECAM — прим. ред.) и предупреждения для получения информации от FWC о нештатных ситуациях;
  • две кнопки с визуальным привлечением внимания и два связанных с ними динамика, передающих звуковые сигналы от службы УВД;
  • Принтер. >>>
>>>  Конфигурация с двумя DCDU была выбрана в соответствии с исследованиями в области безопасности и исследованиями человеческого фактора из-за явного отделения связи со службой УВД от других средств связи, отсутствия вмешательства в ранее существовавший порядок работы экипажа, постоянной прямой доступности сообщений о разрешениях от службы УВД и по причине расположения этих устройств в переднем поле зрения рядом с MCDU.

Предупреждения от службы УВД состоят из:
  • звукового оповещения — особого звука, представляющего собой двойной короткий звонок, похожий на телефонный;
  • визуального оповещения — двух мигающих кнопок с надписью «ATC MSG» (одна для командира корабля, вторая — для второго пилота), расположенных на панели с антибликовым покрытием. Период мигания — одна секунда.
FANS C

Пакет FANS C разработки Airbus является последним поколением навигационных систем этого класса. Аналогичные системы разработки Boeing носят название FANS 3, однако системы Boeing как второго, так и третьего поколений также имеют функциональность FANS 1.

В основе FANS C лежат те же два ключевых компонента: ADS-C и CPDLC. ADS-C обеспечивает автоматическую передачу или передачу по запросу диспетчеру воздушного движения полной прогнозируемой четырехмерной траектории самолета (3D + время), в то время как CPDLC организует цифровую линию связи, по которой передаются на борт распоряжения и разрешения от службы УВД. Для обеспечения функционирования FANS C на самолетах семейства A320 необходимое оборудование включает в себя новый маршрутизатор линии передачи данных (в составе ATSU), модернизированную вычислительную систему самолетовождения и индикаторы кабины, совместимые с линией передачи данных — DCDU. >>>
>>>  Независимо от того, какая версия FANS развернута на борту, функционирование FANS на самолетах семейств A320, A330/A340 зависит от основной базовой системы — ATSU. В ATSU размещаются коммуникационный маршрутизатор линии передачи данных и приложения FANS, а также этот блок взаимодействует с различными периферийными устройствами авионики. Такие устройства включают в себя различные средства цифровой связи, доступные на борту для передачи и приема сообщений. В кабине экипажа на главной приборной панели установлены два специальных индикатора DCDU для управления передачей и приемом CPDLC-сообщений.

Важно отметить, что если системы FANS C для работы в высокоплотных районах континентального воздушного пространства являются прямым развитием поколения FANS B/B+, то первая генерация FANS — 1/A/A+ стоит особняком, поскольку она ориентирована на другой тип географических регионов, а именно на удаленные океанические районы и, отчасти, на малонаселенные континентальные пространства. Поэтому специалисты компании Airbus видят будущее систем FANS в объединении первого и третьего поколений, что приведет к созданию единого конвергентного продукта, поддерживающего все технологии.

Преимущества FANS

Системы FANS имеют очевидные эксплуатационные преимущества как для пилотов, так и для диспетчеров. Например, при полете в океаническом воздушном пространстве, где нет радиопокрытия метрового диапазона (Very High Frequency, VHF — прим. ред.), традиционный метод связи пилота со службой УВД — через коротковолновую речевую радиосвязь (High Frequency, HF — прим. ред.) Голосовые сообщения на коротких волнах с борта самолета расшифровываются радистом и отправляются в центр УВД.

Голосовые КВ-частоты часто перегружены, что затрудняет эффективное общение пилотов с диспетчерами. Плохие условия КВ-передачи означают, что сообщения, возможно, придется повторно передавать или ретранслировать другим воздушным судном. Этот процесс требует времени и усилий для пилотов, радистов, диспетчеров и увеличивает риск ошибок. Обычный запрос на изменение эшелона полета с использованием таких процедур может занять 20 минут и даже более. >>>
>>>  Поэтому над подобными зонами были созданы маршруты FANS A, где пилоты самолетов, оборудованных соответствующими цифровыми системами связи, могут запрашивать желательные для них эшелоны полета, скорость или изменение радиочастоты, а диспетчер может давать разрешение, используя сообщения CPDLC через ACARS VHF или спутниковую сеть. Голосовая связь на метровых волнах (и/или КВ-радиосвязь) в таких случаях сокращена до резервной или до нестандартной связи.

Говоря более глобально, в этом случае риск непонимания или неправильного понимания практически устранен, и, таким образом, повышается безопасность. Сообщения CPDLC доставляются в службу УВД во временном режиме, близком к реальному, и с большей надежностью, чем при использовании только голоса.

Преимущества для операторов, предлагаемые FANS 1/A/A+, включают сокращение расхода топлива и времени полета за счет более эффективной маршрутизации и увеличения полезной нагрузки. Операторы могут воспользоваться несколькими необходимыми улучшениями:
  1. Уменьшением эшелонирования между самолетами.
  2. Более эффективным изменением маршрутов.
  3. Спутниковой связью.
  4. Отсутствием потери высоты при пересечении трасс воздушных судов.
  5. Более прямыми маршрутами.
Рассмотрим эти преимущества более подробно.
  1. Уменьшение эшелонирования между самолетами

    При процедурном эшелонировании самолетов без использования FANS при определении необходимого воздушного пространства между самолетами учитываются ошибки навигации и потенциальные ошибки голосовой связи между летным экипажем и диспетчерской службой управления воздушным движением. Неопределенности традиционных голосовых сообщений о местоположении и задержки, связанные с коротковолновой ретрансляционной голосовой связью, требуют, чтобы авиадиспетчер в эпоху до RNP/FANS определил огромное воздушное пространство между самолетами — обычно 100 морских миль в поперечном направлении и 120 морских миль в продольном направлении. Это составляет 48 000 квадратных миль воздушного пространства для защиты одного самолета и означает, что самолеты часто летят на неоптимальных высотах и скоростях. >>>
>>> 
    Напротив, через спутниковую линию передачи данных самолеты, оснащенные FANS, могут передавать отчеты автоматического наблюдения с фактической информацией о местоположении и намерениях, по крайней мере, каждые одну-пять минут. При этом данные о положении основаны на высокоточной системе глобального позиционирования (GPS). Обмен цифровыми данными между летным экипажем и авиадиспетчером резко снижает вероятность ошибки и позволяет безопасно и значительно сократить эшелонирование самолетов. Комбинация улучшений в области связи, навигации и наблюдения позволяет самолетам летать на оптимальных высотах и сжигать меньше топлива.

  1. Более эффективные изменения маршрута

    Ранее полеты над океаническими районами были основаны на погодных данных, возраст которых составлял до двенадцати часов. Теперь же по спутниковой сети последняя информация о погоде от различных метеорологических служб передается на самолет непосредственно во время полета. Затем летные экипажи могут использовать эти данные для разработки оптимизированных планов полета, или эти планы могут быть созданы на земле и переданы на борт. Такое динамическое изменение маршрута может позволить авиакомпаниям и частным бизнес-джетам рассмотреть вопрос о сокращении топливного резерва, что снижает объем топлива на борту, позволяя увеличить полезную нагрузку.

  2. Спутниковая связь

    Спутниковая связь обеспечивает гораздо более надежную связь с землей, чем традиционные КВ-радиостанции, которые чувствительны к шумам и помехам. Связь через спутниковую сеть сокращает время отклика до нескольких минут для самолета, запрашивающего ступенчатый набор высоты на новую, оптимальную высоту, чтобы уменьшить расход топлива. Благодаря такой связи летному экипажу больше не нужно полагаться на КВ-радио. Спутниковая связь эффективная, бесшумная и автоматическая. >>>
>>> 
  1. Отсутствие потери высоты при пересечении трасс воздушных судов

    Чтобы избежать потенциального конфликта, самолет, приближающийся к пересечению трасс, должен быть отделен по высоте от любого трафика на другом пути. В результате один из двух самолетов может быть вынужден лететь на 4000 футов ниже оптимальной высоты. Но если у авиадиспетчера есть своевременные данные наблюдения от систем FANS обоих воздушных судов, включая прогнозируемое намерение, и самолеты могут контролировать свою скорость, чтобы достигать точки пересечения трасс в заданное время (RTA), то вертикальное эшелонирование требуется значительно реже.

  2. Больше прямых маршрутов

    Во многих случаях логически правильные маршруты воздушного движения нарушаются, чтобы воспользоваться преимуществами существующих средств навигации и радиолокационного покрытия, что приводит к неоптимальным траекториям полета. Динамическое планирование маршрута самолета (Dynamic Aircraft Route Planning, DARP — прим. ред.) и предпочтительный маршрут пользователя (User Preferred Routing, UPR, представляет собой уникальный маршрут полета для каждого конкретного рейса в противоположность традиционному подходу следования заранее определенному маршруту, установленному службой УВД — прим. ред.) доступны для самолетов, оборудованных системой FANS. Использование преимуществ космической связи, навигации и наблюдения (CNS) позволяет использовать более прямые (более короткие) маршруты. Имея на борту FANS, операторы могут получить выгоду от снижения расхода топлива и времени полета, а также от увеличения грузоподъемности для полетов с ограничением по взлетной массе для данных условий. В результате затраты, связанные с обслуживанием экипажа и двигателей, могут быть сокращены, что позволяет операторам инвестировать сэкономленные деньги в другие места.
В качестве преимуществ FANS 2/B/B+ как второго средства связи в дополнение к голосовой можно назвать уменьшение ошибок связи, а также снижение рабочей нагрузки и утомляемости экипажей и диспетчеров, что способствует более высокому уровню безопасности, так как голосовая радиосвязь имеет ряд недостатков при сегодняшнем интенсивном воздушном трафике, и пилоты должны слушать каждый инициированный диспетчером сеанс. >>>
>>> Что касается преимуществ самого современного поколения — FANS 3/C, то они включают в себя: более точные планы полета, более оптимизированные процессы расчета и одобрения траектории, лучшее согласование запланированных траекторий между авиакомпаниями и службой УВД, улучшение прогнозов движения воздушных судов и улучшение расчетов сети спроса/пропускной способности.

Примеры внедрения FANS

«Если мы посмотрим на коммерческую авиацию, то увидим, что дальнемагистральные авиалайнеры Airbus и Boeing поставляются с заводов уже укомплектованные системами FANS 1/A в качестве стандартного оборудования. В числе таких самолетов можно назвать Boeing 767, 777 и 787, а также Airbus A330, A350 и A380», — сказал Грег Франсуа, менеджер по продажам авионики компании Honeywell Aerospace.

По его словам, для того, чтобы соответствовать требованиям FANS 1/A, необходимо иметь на борту следующие компоненты:
  • спутниковую связь Iridium или Inmarsat;
  • систему распространения поправок к данным (Wide Area Augmentation System, WAAS), передаваемым GPS, или функционально-аналогичную систему;
  • FANS-совместимую вычислительную систему самолетовождения (FMS);
  • автоматическое зависимое наблюдение по контракту — ADS-C, которое позволяет авиадиспетчерам отображать воздушные суда на дисплее, разделяя трафик и управление транспортными потоками;
  • связь CPDLC, обеспечивающую обмен текстовыми сообщениями между службой УВД и воздушным судном;
  • блок управления связью (CMU);
  • бортовой голосовой регистратор (CVR) для сбора данных.
Кроме того, необходимо обеспечить требуемые навигационные характеристики RNP-4, то есть гарантировать навигационные возможности в пределах плюс/минус 4-х морских миль от назначенного бокового эшелонирования на протяжении не менее 95% полета. >>>
>>> Некоторые модификации FANS соответствуют требованиям FANS 1/A+, что добавляет пилоту возможность отложенного принятия решения. Согласно Национальной ассоциации деловой авиации США (National Business Aviation Association, NBAA — прим. ред.), это позволяет пилотам изменять время передачи сообщений по запросу УВД.

«В океанических районах много регионов FANS 1/A, — напомнил Франсуа, — Они не ограничиваются только Северной Атлантикой, но там, безусловно, самый плотный воздушный поток трансокеанских авиаперелетов».

По словам Гэри Харпстера, главного торгового представителя по авионике компании Duncan Aviation, операторы должны ожидать, что установка оборудования FANS на воздушное судно займет около четырех недель. Это время также используется для снятия достаточного количества элементов внутреннего интерьера с целью прокладки проводов от кабины экипажа до хвостовой части для установки нового CVR.

«Если оператор намерен существенно модернизировать систему авионики, то с таким же успехом можно оборудовать ее возможностями FANS», — рекомендовал Харпстер.

«Также важной составляющей является обучение экипажа, — подчеркнул Кейси Миллер, директор по развитию бизнеса и пилот компании Universal Avionics, — Многие эксплуатанты переоценивают себя, не проводя надлежащую подготовку своих летных экипажей по работе с системой FANS».

По словам представителей компании Bombardier, в новых бизнес-джетах Challenger 350 и Challenger 650 установлены все необходимые компоненты, чтобы позволить самолету соответствовать требованиям FANS. Global 5000/6000 с кабиной Bombardier Vision также поставляются в соответствии с требованиями FANS.

Для всех современных моделей компания Bombardier разработала сервисный бюллетень FANS 1/A+, который обеспечивает интегрированное решение, включающее постоянную поддержку Bombardier после внедрения. >>>
>>> Для более старых моделей самолетов, таких как Challenger 600/601, клиенты могут обратиться к одобренным Bombardier сторонним поставщикам решений. В этом случае потребуется предварительно установленное оборудование и модернизированная авионика.

Что касается принадлежащей General Dynamics компании Gulfstream, то она поставляет бизнес-джеты G650/G650ER с системами FANS 1/A+ (CPDLC/ADS-C) в качестве стандартного оборудования с момента ввода этих самолетов в эксплуатацию. То же самое касается и моделей G500/600. Оборудование FANS 1/A на G280 входит в стандартную комплектацию с конца 2013-го года, а для ранее поставленных самолетов предлагается модернизация на основе дополнительного сертификата типа (Supplemental Type Certificate, STC — прим. ред.) Представители Gulfstream заявили, что предлагают решения FANS 1/A+ и для моделей GIV, GIV-SP и GVB.

Интегрированная кабина экипажа Garmin G5000 бизнес-джетов Cessna Citation Excel и XLS компании Textron Aviation также сертифицирована для обеспечения поддержки FANS-1/A+ через ACARS. Есть и дополнительная возможность FANS-over-Iridium через встроенную спутниковую систему связи GSR 56.

Сертифицировав в ноябре 2018-го года авионику FANS C для коммерческих полетов в соответствии с 4D-траекторией, корпорация Airbus оснастила соответствующим оборудованием и программным обеспечением самолеты A320 целого ряда европейских авиакомпаний, среди которых Air France, British Airways, easyJet, Iberia, Novair, Thomas Cook и Wizz Air. Отвечая возможностям бортовой технологии FANS C, поставщики аэронавигационного обслуживания (Air Navigation Service Provider, ANSP — прим. ред.) по всей Европе работают над соответствующими инструментами наземного УВД.

Жан-Брис Дюмон, исполнительный вице-президент по проектированию Airbus Commercial Aircraft, сказал: «Мы гордимся тем, что возглавляем этот проект SESAR (Single European Sky ATM Research Programme, запущенная в 2005-ом году европейская научно-исследовательская программа, призванная объединить технологические, экономические и законодательные аспекты модернизации системы ОрВД с целью успешного развития и внедрения необходимых технологий — прим. ред.) и играем свою роль в оказании помощи службам УВД в реагировании на увеличение объема воздушного движения при одновременном повышении безопасности и оказании положительного воздействия на окружающую среду благодаря более эффективной системе ОрВД». >>>
>>> 
* * *
Преимущества FANS очевидны. Три авиакомпании, которые первыми начали использовать FANS в 1996-ом году, проложили путь для большого числа перевозчиков, летающих сегодня на самолетах, оборудованных FANS. Экономия топлива, дополнительная полезная нагрузка, сокращение времени в пути и экономия затрат на техническое обслуживание явно свидетельствуют об окупаемости оборудования FANS. Внедрение FANS 3/C выводит такие системы на принципиально новый уровень, делая возможным полет в соответствии с 4D-траекторией, что крайне важно для перегруженных районов континентальных воздушных пространств.

Более подробную информацию можно получить здесь:

https://memim.com/future-air-navigation-system.html
и
https://www.boeing.com/commercial/aeromagazine/aero_02/textonly/fo02txt.html
и
https://www.theairlinepilots.com/forumarchive/quickref/fans.pdf
и
http://interactive.aviationtoday.com/avionicsmagazine/
august-september-2018/future-air-navigation-systems-how-much/

и
https://www.airbus.com/newsroom/press-releases/en/2019/03/
airbus-delivers-first-fansc-equipped-a320-to-easyjet.html

и
https://www.aviationtoday.com/2021/03/16/
new-g5000-upgrade-gives-acars-fans-1-citation-xls-operators/

и
https://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=8384999
и
https://www.icao.int/NACC/Documents/Meetings/2016/ATS/DATALINKP13.pdf
и
https://www.icao.int/SAM/Documents/2012/DATALINK11/
Sesion02%2006%20AIRBUS%20FANSSolutions.pdf

и
https://www.banyanair.com/wp-content/uploads/2016/04/UASC_FANS_WhitePaper.pdf

Поиск по проекту
Искать!
© 2021 Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем. Все права защищены. Условия использования информации.