УДК 681.5.01

Автоматизация радиосвязи в авиации

Рыкова Мария Игоревна – студентка Санкт-Петербургского государственного университета гражданской авиации имени Главного маршала авиации А. А. Новикова.

Соколов Олег Аркадьевич – кандидат технических наук, доцент, и.о. заведующего кафедрой Систем автоматизированного управления Санкт-Петербургского государственного университета гражданской авиации имени Главного маршала авиации А. А. Новикова.

Аннотация: Статья содержит информацию об актуальных технологиях автоматизации радиосвязи в области авиации, а также о возможности их дальнейшего развития.

Ключевые слова: радиосвязь, ACARS, CPDLC, безопасность полетов, автоматизация.

Введение

Первостепенной задачей при любом полете воздушного судна является обеспечение безопасности полета. Один из способов повышения надежности является радиообмен между пилотами, находящимися на борту воздушного судна, и диспетчерами, которые находятся на земле. При помощи передачи информации по каналам земля-воздух, воздух-воздух и земля- земля осуществляется грамотное и безопасное планирование использования ресурсов воздушного пространства и самолетов, распределяется нагрузка на людей.

Изначально авиационная радиосвязь зародилась с появлением возможности использования радиостанций на земле и установки радиостанций на самолете, а ведь это было очень сложно – габариты и масса радиооборудования не позволяли просто решить эту задачу. Самым первым радиообменом являлся доклад экипажа оператору отдельной приводной станции о пролете данного привода на посадке, в свою очередь оператор передавал эту информацию по телефону диспетчеру. Далее в истории развития радиообмена появляется использования азбуки Морзе и специальных трехбуквенных Q-кодов для обозначения специальных терминов. С течением времени радиообмен все больше и больше претерпевал изменения – появлялись все новые обозначения, вводилось использование различных языков и разработка специального алфавита для более четкого и понятного радиообмена, оборудование совершенствовалось, количество информации увеличивалось, возникали правила стандартизации радиообмена для универсальности передачи информации при любом перелете.

На данный момент радиообмен является неотъемлемой частью осуществления как воздушных перевозок, так и обеспечения контроля за наземным транспортом на авиаплощадках. В каждой стране существуют нормы стандартизации, созданные в соответствии с главными документами ИКАО. Большое количество времени и внимания в полете тратится на обеспечение радиообмена, но все равно даже в наше время появляются серьезные инциденты и катастрофы, произошедшие ввиду неверного использования радиообмена, не понимания экипажем либо диспетчерами отдельных слов ввиду плохой связи или несовершенного оборудования, невозможностью осуществления радиообмена при отказе радиооборудования и т. д. Поэтому сейчас изучается возможность автоматизации и усовершенствования авиационной радиосвязи для повышения уровня обеспечения безопасности выполнения полетов.

Современные технологии для усовершенствования и автоматизации авиационной радиосвязи

Говоря о современных технологиях автоматизации в авиационной радиосвязи, главное и первое, о чем стоит упомянуть, это технология ACARS. ACARSрасшифровывается как Aircraft Communications Addressing and Reporting System или адресно-отчетная система авиационной связи. Сообщения радиообмена в этом случае передаются в закодированном виде по специальным каналам, а пользователи их получают в печатном виде. Принцип работы данной системы заключается в следующем – в кабине самолета для экипажа воздушного судна и на земле в центре управления воздушным движением у диспетчеров устанавливаются радиостанции, работающие в режиме DATA, это режим приема и передачи информации. Если при ведении стандартного обычного радиообмена пилоту необходимо выбрать частоту для ведения радиосвязи, то в данном случае все линии связи ACARS запрограммированы и устанавливаются автоматически в зависимости от местонахождения воздушного судна. Экипаж лишь выбирает в системе получателя и печатает необходимое сообщение через пульты системы обработки и индикации пилотажных данных. Сообщение конвертируется и передается через линии связи на УКВ-частотах либо спутниковые каналы передачи данных. Информация может передаваться как с борта самолета диспетчеру, так и наоборот, а само сообщение автоматически выдается в виде текста на электронные экраны либо в виде распечатанного сообщения с помощью небольшого «чекового» принтера. Есть два вида сообщений, классифицируемых по направлению передачи данных, с воздуха на землю – DOWNLINK, наоборот – UPLINK.

1

Рисунок 1. Сообщение D-ATIS распечатанное на бортовом принтере.

Возможности использования данной системы довольно обширны и заключаются в следующем:

  1. Функция D-ATIS: наверное, первая по использованию функция в системе ACARS, она позволяет получать погодные сводки о метеорологических условиях на запрашиваемом аэродроме (чаще всего прибытия), при этом не нужно прослушивать информацию на специальных частотах, как было ранее, достаточно ее только прочитать. Таким образом информация четче передается и правильнее усваивается экипажем воздушного судна, нет возможности не услышать какое-либо значение, не нужно вслушиваться, чтоб понять определенные термины.
  2. Корпоративная связь: через систему ACARS пилоты могут получать информацию о полетных планах, оперативных изменениях, уставах и правилах авиакомпании, списках пассажиров на борту и других данных, касающихся выполнения полета. В свою очередь экипаж может отправлять срочные сообщения о вынужденной смене маршрута или неисправностях на борту воздушного судна напрямую в головную компанию.
  3. Автоматические сообщения: некоторые данные с борта воздушного судна передаются автоматически с определенной частотой, как регулярные сообщения. Обычно это данные об остатке топлива на борту, времени вылета и прибытия, также данные о небольших неполадках на борту и необходимости специального техобслуживания по прилете.

Другая современная технология, частично связанная с ACARS, это CPDLC – Controller – Pilot Data Link Communiсations, или по-русски ДПЛПД – диспетчер-пилот по линии передачи данных. Эта технология не заменяет, но значительно дополняет обычную радиосвязь автоматической передачей данных, она используется в системе управления воздушного движения. Правда, эта функция доступна не везде и, как и ACARS, имеет коммерческую основу. В случаях, когда сообщение имеет не срочный характер и его можно передать, не «засоряя» основной эфир, пользуются этой системой.

В отличие от ACARS CPDLC это прямая линия связи именно между диспетчером управления воздушным движением и экипажем, ее использование позволяет значительно снизить нагрузку на диспетчера и при этом значительно повысить безопасность и пропускную способность в воздушном пространстве. Принцип передачи данных примерно такой же, как в системе ACARS, но там имеется два вида сообщений – сообщения, выпущенные в свободной форме, и сообщения, которые имеют стандартную структуру, они состоят из универсальных терминов связи и понятны для всех участников воздушного движения, обычно диспетчеры передают именно такие стандартные сообщение. Существует несколько степеней внедрения этой системы, при использовании максимального пакета услуг возможно даже получать диспетчерские разрешения на вылет, смену курса или эшелона. Если ACARS представляет собой в основном связь между бортом и авиакомпанией, то CPDLC значительно облегчает общение именно между диспетчером и экипажем и действительно является хорошим аналогом классической речевой связи.

2

Рисунок 2. Наглядная схема работы CPDLC.

Также в помощь диспетчерам существует автоматическое зависимое наблюдение вещательного либо контрактного режима, которое автоматически регулярно передает данные о параметрах полета и системах самолета в общедоступную систему. Она не требует никакого вмешательства от пилотов, но при этом активно используется в системах управления воздушным движением и является хорошим гарантом безопасности и надежности передачи информации. Широкую известность в обществе эта система приобрела благодаря приложению Fligtradar24, данные в котором в большинстве своем основаны именно на информации с автоматического зависимого наблюдения.

Заключение

В перспективе развитие авиационной радиосвязи может быть дополнено функциями распознавания и синтезирования речи на основе технологии искусственного интеллекта для унификации речевой связи, в первую очередь это полезно для международных перелетов, когда различные акценты и уровни знания международного языка могут являться преградой на пути к пониманию и донесению информации. Системы автоматической репликации также могут стать хором дополнением к речевой связи – она будет дублироваться посредством текстового сообщения, и пилоты смогут комплексно проанализировать и обработать информацию, которую им передают. Такая функция будет полезна в условиях радиопомех, когда необходимо четкое понимание сообщения, но условия не способствуют.

Автоматизация радиосвязи является серьезным глобальным вопросом в обеспечении безопасности полетов и управления воздушным движением. В авиации всегда искали и будут искать пути минимизации составляющей человеческого фактора и машинная автоматизация — это хороший способ решения данной проблемы.

Список литературы

  1. Как работает система ACARS [Электронный ресурс]. – URL: https://skynav.ru/likbez/acars.
  2. Лобанова М. CPDLC – навстречу новым возможностям / Air Traffic Control [Электронный ресурс]. – URL: https://www.aviaport.ru/digest/2019/05/23/589135.html.
  3. Радиотехническое обеспечение полетов воздушных судов и авиационная электросвязь. Учебное пособие/Часть 1 [Книга] / авт. Кудряков С. А. Кульчицкий В. К., Поваренкин Н. В. и др.. – Санкт-Петербург : Университет гражданской авиации, 2019.
  4. Радиотехническое обеспечение полетов воздушных судов и авиационная электросвязь. Учебное пособие/Часть 2 [Книга] / авт. Кудряков С. А. Кульчицкий В. К., Поваренкин Н. В., Пономарев В. В. и др. – Санкт-Петербург : Университет гражданской авиации, 2019.

Интересная статья? Поделись ей с другими: