Поиск

Аэродромные картографические базы данных

Вероятность столкновения авиационной техники на территории аэродрома возникает при выполнении любой операции. Она увеличивается при возрастании количества операций и ухудшении метеоусловий. Традиционные методы управления наземным движением на территории аэродрома основаны на использовании картографических данных, разметок, а также инструкций, получаемых от диспетчера руления по каналу связи.  

Эдуард ФАЛЬКОВ - к.т.н., начальник подразделения ФГУП «ГосНИИ АС»; 
Сергей ЛАЛЕТИН - инженер ФГУП «ГосНИИ АС».

Для автоматизации процесса управления разрабатываются и внедряются в оперативную эксплуатацию усовершенствованные системы управления наземным движением и контроля за ним (A-SMGCS). Основной задачей такой системы является предупреждение пользователей о столкновении движущихся объектов с другими движущимися объектами и движущихся объектов с искусственными препятствиями на территории аэродрома.

В настоящее время используемыми источниками информации о местоположении движущихся объектов в указанных системах является первичный радиолокатор контроля за наземным движением и приемники сигналов от бортовых ответчиков вторичного обзорного радиолокатора (ВОРЛ). После приема и обработки принятые данные о местоположении движущихся объектов отображаются на рабочем месте диспетчера.

Одним из недостатков эксплуатируемых систем является наличие информации о движении на территории аэродрома только на рабочем месте диспетчера.

Проблема получения информации о движущихся объектах другими пользователями может быть решена путем добавления к существующим источникам информации автоматического зависимого наблюдения в режиме радиовещания (АЗН-В). В этом случае каждый движущийся объект должен быть оборудован средствами отображения информации о наземном движении и оборудованием для приема и обработки АЗН-В сообщений. Кроме этого, каждый движущийся объект должен быть обеспечен  данными о карте аэродрома в электронном виде. При этом информация должна быть идентична для всех участников движения по территории аэродрома, а воздушное судно должно иметь электронные карты всех аэродромов, в которые выполняются полеты.

Электронная карта аэродрома может быть построена по данным аэродромной картографической базы данных (АКБД). Пример отображения карты аэродрома по данным АКБД показан на рисунке.

Аэродромной картографической базой данных является база данных, в которой содержится информация о карте аэродрома и вспомогательная информация. Элементами базы данных являются такие объекты, как ВПП, порог ВПП, линии руления воздушных судов, места стоянки и т.д.

Вспомогательная информация может включать информацию о точности данных, геопространственном разрешении данных, целостности данных, поставщике данных, свойствах объектов и типе данных.

Одним из способов построения и заполнения аэродромных картографических баз данных, является использование геоинформационных систем (ГИС), специализированных модулей к ГИС и другого специализированного программного обеспечения.

Преимуществом использования ГИС для построения АКБД является возможность ГИС не только создавать и заполнять базы данных, но и анализировать входные и выходные данные. При создании АКБД с помощью ГИС каждому элементу базы данных присваиваются атрибуты, в которые записывается вспомогательная информация. Информация об атрибутах объектов может быть получена из сборника аэронавигационной информации (AIP), паспорта аэродрома и других источников.

Географические объекты в базе данных кодируются с помощью трех основных типов объектов. Объект «Точка» используется для кодирования контрольной точки аэродрома, порога ВПП и т.д. Объект «Линия» используется для кодирования линии руления, центральной линии ВПП и т.д. Объект «Полигон» используется для кодирования ВПП, зоны строительства и ремонта и т.д.

Информация для аэродромной картографической базы данных может быть получена из данных аэрофотосъемки в комбинации с геодезической съемкой; космической съемки в комбинации с геодезической съемкой; геодезической съемки объектов аэродрома и существующих растровых карт, путем их оцифровки.

Предпочтительным методом получения первичной информации является аэрофотосъемка или космическая съемка высокого разрешения в комбинации с геодезической съемкой.

В существующих АКБД используется всемирная геодезическая система 1984 года (WGS-84). Использование WGS-84 объясняется тем, что WGS-84 рекомендована международной организацией гражданской авиации (ИКАО) для использования в гражданской авиации. В общем виде процесс создания АКБД состоит из четырех основных этапов:

  • получение исходной информации;
  • выделение объектов;
  • присваивание каждому объекту атрибутов;
  • кодирование данных.

При использование АКБД одним из основных критериев является актуальность данных и своевременность их получения. Информация в АКБД должна обновляться, как и аэронавигационные данные в соответствии с циклами AIRAC (регламентация и контролирование аэронавигационной информации). При этом возможно обновление данных в АКБД и между циклами AIRAC, в этом случае информация может быть получена из NOTAM (извещение для пилотов) сообщений и других источников.

Большое значение имеет также способ обновления АКБД. В случае обновления базы данных на борту воздушного судна предпочтительным является автоматическое обновление по линии передачи данных. Обновление АКБД в системе A-SMGCS может осуществляется по локальным или глобальным вычислительным сетям. Возможно обновление АКБД представителем компании поставщика данных.

В настоящее время одним из основных применений АКБД является система A-SMGCS, но в случае использования АКБД на борту воздушных судов АКБД будет использоваться для навигации при движении по территории аэродрома.

В кабине воздушного судна АКБД будет отображаться на навигационном многофункциональном индикаторе. В функции индикатора, кроме отображения информации, также будет входить функция прокладки маршрута, предупреждения о конфликтных ситуациях и обновление АКБД.

Связь с диспетчером руления будет осуществляться с помощью связи «диспетчер-пилот» по линии передачи данных (CPDLC). Такой метод навигации на территории аэродрома снизит вероятность возникновения конфликтных ситуаций в условиях плохой видимости. АКБД может также применяться в летных и диспетчерских тренажерах и системах синтезированной визуализации.

Преимуществом использования базы данных для построения электронных карт вместо использования векторных карт является возможность более быстрого обновления данных. Например, при необходимости переноса порога ВПП на 10 метров, в базе данных потребуется изменить только значение нескольких атрибутов, а в случае использования векторной карты потребуется ее полное обновление.

В настоящее время первичными являются традиционные методы навигации на территории аэродрома, а информация, полученная из АКБД, является вторичной. Но несомненно в будущем использование электронных данных в кабине воздушного судна, использование линий передачи данных, использование АЗН-В и спутниковой навигации будет применяться более широко.

Основным документом, в котором описан процесс создания АКБД и требования к информации, является документ RTCA DO-272/EUROCAE ED-99 (Пользовательские требования к картографической информации по аэродрому). Указанный документ разработан специальным комитетом RTCA SC-193 и рабочей группой EUROCAE WG-44.

В настоящее время ведутся работы по обновлению документа, обновленную версию которого планируется опубликовать летом 2005 года. 

СОТЫ + РАДАР = «СОТАР»

Если сигналы сотовой телефонной связи опутали весь земной шар, то почему бы их не использовать для навигации и УВД? Эту идею реализовали специалисты из лаборатории Roke Manor из Romsey (Великобритания). Ими разработана необычная радиолокационная программа, использующая присутствующие повсеместно сигналы сотовой телефонной связи. Вновь предложенная технология получила название «Сотар» (Celldar) от первых слогов «соты» и «радар». «Сотар» отличается от обычной РЛС по нескольким признакам. Если обычный радар излучает зондирующие сигналы и принимает отраженные, то в технологии «Сотар» использует пассивный принцип работы. Она анализирует процесс взаимодействия радиосигналов базовых станций сотовой связи с объектами, например, самолетами. Хотя аппаратура «Сотар» проще существующих радиолокационных систем, но ее программное обеспечение сложнее. Предложенная технология обладает существенным достоинством с точки зрения авиационной безопасности, - она невидима для систем постановки радиолокационных помех, поскольку не использует собственных передатчиков.


Источник: Журнал Авиаглобус, февраль 2005