Miros aw Siergiejczyk, Karolina Krzykowska, Rafa Kruszyna
Politechnika Warszawska, WydziaI TransportuANALIZA PORÓWNAWCZA SYSTEMÓW
PRECYZYJNEGO L0DOWANIA
RKkopis dostarczono: luty 2014
Streszczenie: W artykule przedstawiono koncepcjK oceny systemów wspomagania lQdowania dla
potrzeb wdroSenia tego systemu w wybranym porcie lotniczym. Dokonano analizy systemów precyzyjnego podejUcia do lQdowania dla lotnictwa cywilnego. Scharakteryzowano systemy ILS, MLS oraz GNSS. NastKpnie posIugujQc siK wielokryterialnQ metodQ porównawczQ przeprowadzono ocenK tych systemów. Opracowano kryteria porównawcze, wagi z uwzglKdnieniem docelowych, czyli portów lotniczych.
S owa kluczowe: systemy wspomagania lQdowania, analiza, metoda porównawcza, ocena
1. WST5P
Polskie prawo lotnicze stanowi, iS „przestrzeY powietrzna to przestrzeY nad obszarem lQdowym, wodami wewnKtrznymi i morzem terytorialnym, ograniczona granicQ paYstwowQ, objKta suwerennoUciQ, opiekQ i mandatem danego paYstwa” [17]. Ta szczególnego rodzaju opieka nad przestrzeniQ wiQSe siK z zapewnieniem wIaUciwej kontroli ruchu lotniczego. Do tego celu zarzQdzajQcy ruchem lotniczym ATM mogQ wykorzysta^ szereg urzQdzeY i systemów. Istotnym jest, iS przewaSajQca czKU^ manewrów wykonywanych przez statki powietrzne ma miejsce w pobliSu lotnisk i portów lotniczych. Ruch ten odbywa siK w strefach kontrolowanych lotnisk CTR/TMA lub teS w strefach ruchu lotniskowego ATZ. To tutaj wykonywane sQ najbardziej niebezpieczne operacje, tzn. podejUcia do lQdowania i samego lQdowania, a takSe startu i wznoszenia.
Aby zapewni^ ich bezpieczny przebieg, korzysta siK m.in. z pomocy radionawigacyjnych [15]. 30 maja 1949, zgodnie z zaIoSeniami ArtykuIu 37 Konwencji o miKdzynarodowym lotnictwie cywilnym (Chicago 1944 r.), po raz zostaIy przyjKte Normy i Zalecane Metody PostKpowania Dla fQcznoUci Lotniczej. Oznaczone zostaIy, jako zaIQcznik 10 do Konwencji [19]. PoczQtki nawigacji w lotnictwie siKgajQ jednak gIKbiej w przeszIoU^. Korzystne warunki do rozwoju lotnictwa w Europie nastaIy po zakoYczeniu I wojny Uwiatowej. Powodem tego byIa duSa iloU^ samolotów i personelu pozostaIego po zakoYczeniu dziaIaY na froncie. DQSono do tego, aby operacje startu
i lQdowania mogIy odbywa^ siK w nocy i przy niesprzyjajQcych warunkach pogodowych. ZapoczQtkowano rozwój systemu nawigacyjnego, który uIatwiaIby precyzyjne podejUcie do lQdowania. Po raz pierwszy w 1929 r. zostaI zaprezentowany system wspomagania lQdowania wg wskazaY przyrzQdów [13].
Do uSytku wprowadzano samoloty o coraz wiKkszej masie i zasiKgu. DawaIo to moSliwoU^ planowania nowych poIQczeY lotniczych. Nowe kontynentalne i miKdzykontynentalne linie lotnicze musiaIy zachKci^ klientów do korzystania z ich usIug. Aby lotnictwo mogIo rozwija^ siK w zrównowaSony sposób, konieczne byIo ciQgIe zwiKkszanie poziomu bezpieczeYstwa. Konstruowano coraz bardziej precyzyjne systemy podejUcia do lQdowania. Systemy te to zespoIy urzQdzeY radiotechnicznych, umoSliwiajQce wykonanie lQdowania przy ograniczonej widzialnoUci. Obecnie wykorzystywane sQ trzy rodzaje standardowych pomocy do precyzyjnego podejUcia i lQdowania:
ILS, czyli system lQdowania wg wskazaY przyrzQdów; MLS, czyli mikrofalowy system lQdowania;
GNSS, czyli globalny system nawigacji satelitarnej [5].
W artykule przestawiono systemy precyzyjnego podejUcia do lQdowania dla lotnictwa cywilnego, a w szczególnoUci charakteryzowano systemy ILS, MLS oraz GNSS.Dokonano
oceny tych systemów z wykorzystaniem wielokryterialnej metody porównawczej.
2. SYSTEMY PRECYZYJNEGO L0DOWANIA
LQdowanie statku powietrznego, szczególnie w trudnych warunkach meteorologicznych, stanowi najtrudniejszQ fazK lotu. Dla zapewnienia pIynnoUci oraz bezpieczeYstwa w tej fazie lotu stosowany jest szereg urzQdzeY radiotechnicznych i systemów. Obecne procedury wskazujQ na dwa rodzaje podejUcia do lQdowania:
precyzyjne podejUcie, w którym kierowanie statkiem powietrznym podczas podchodzenia do lQdowania odbywa siK przez wytworzenie trójwymiarowej UcieSki schodzenia,
nieprecyzyjne podejUcie (klasyczne), gdzie wykorzystuje siK radiokompas, naziemne urzQdzenia korespondencyjne oraz system VOR [14]
W precyzyjnym podejUciu do lQdowania klasyfikuje siK podejUcia wykonywane za pomocQ: ILS (Instrument landing system), czyli systemu lQdowania wg wskazaY przyrzQdów, MLS (Microwave landing system), czyli mikrofalowego system lQdowania,
GNSS (Global navigation satellite system), czyli globalnego systemu nawigacji satelitarnej [14].
Najpowszechniejszym obecnie systemem umoSliwiajQcym lQdowanie w najtrudniejszych warunkach meteorologicznych jest ILS – Instrument landing system. SprzKt pokIadowy, odbierajQcy sygnaIy urzQdzeY naziemnych, umoSliwia pilotowi prowadzenie statku powietrznego zgodnie z okreUlonym kursem po UcieSce schodzenia [18].
W zaleSnoUci od dokIadnoUci systemu wyróSniamy jego trzy kategorie: I, II oraz najdokIadniejszQ III. Na system ILS skIadajQ siK z trzy naziemne zespoIy urzQdzeY:
radiolatarnia kierunku VHF, promieniujQca wiQzkK wyznaczajQcQ kurs podejUcia, a takSe radiolatarnia UcieSki schodzenia UHF, która wyznacza pIaszczyznK schodzenia;
markery, które tworzQ znaczniki odlegIoUci. CzKsto instaluje siK takSe radiodalmierz DME (Distance measuring equipment), podajQcy odlegIoU^ od wybranego punktu drogi startowej. UzupeInia on pracK markerów bQdn moSe by^ zastosowany w ich miejsce;
sygnaIy Uwietlne, bKdQce zalecanym uzupeInieniem kaSdego z systemów precyzyjnego lQdowania [18].
Rys. 1. Rozmieszczenie naziemnych urzQdzeY systemu ILS
oródIo: Opracowanie wIasne na podst.: System ILS CAT III - Inwestycja w bezpiecze$stwo http://lotniczapolska.pl/System-ILS-CAT- III- Inwestycja-w-bezpieczenstwo, 19385, dostKp
13.05.2013
NastKpcQ systemu ILS jest system mikrofalowego precyzyjnego podejUcia do lQdowania MLS (Microwave Landing System). Anteny MLS emitujQ pIaskie wiQzki w kierunku podejUcia (13 razy/s), kierunku odejUcia (13 razy/s) oraz UcieSki schodzenia (39 razy/s). Samolot odbiera sygnaI i za jego pomocQ sprzKt pokIadowy ocenia poIoSenie samolotu w przestrzeni. W sygnale zakodowane sQ dane o kierunku i kQcie pochylenia UcieSki schodzenia [18]. System MLS moSe pracowa^ w trzech konfiguracjach: uproszczonej, podstawowej i rozszerzonej. Konfiguracja podstawowa skIada siK z nastKpujQcych elementów:
stacji azymutu; stacji elewacji;
urzQdzenia do kodowania i transmisji danych;
radiolatarni DME/P (gdy konieczne jest ustalenie dokIadnej odlegIoUci w sektorze pokrycia stacji azymutu) [17].
GNSS (Global Navigation Satellite System), czyli globalny system nawigacji satelitarnej, obok systemów ILS i MLS umoSliwia wykonanie precyzyjnego podejUcia do lQdowania. DziaIanie systemu GNSS opiera siK o juS istniejQce systemy: GPS (Global
Positioning System), GLONASS (Global Orbital Navigation Satellite System) oraz Inmarsat (International Maritime Satellite) [4].
Rys. 2. DziaIanie systemu GNSS w oparciu o systemy GPS oraz EGNOS
oródIo: Opracowanie wIasne na podst.: Skyguide: Signal from space enhance GPS accuracy, http://www.reuters.com/article/2011/11/17/idUS79695+17-Nov-2011+HUG20111117, dostKp
13.02.2014.
Wykonanie precyzyjnego podejUcia do lQdownia wymaga zastosowania dodatkowych systemów wspomagajQcych. Do systemów takich naleSy m.in. SBAS (Satellite Based Augumentation System) [8]. W Europie SBAS oparty jest o dziaIanie systemu EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay Service). Satelity SBAS zbierajQ informacje dotyczQce danego statku powietrznego nastKpnie przesyIajQ je do stacji monitorujQcych i przetwarzajQcych. Stacje te obliczajQ integralnoU^ danych, ustalajQ odlegIoUci i nanoszQ poprawki. SygnaI ze stacji monitorujQcych przekazywany jest do satelitów SBAS, a z nich do odbiorników pokIadowych. Odbiorniki te wykorzystujQ gIównQ konstelacjK satelitarnQ i satelity EGNOS do wyznaczenia pozycji statku powietrznego i czasu informacji [21].
3. WYBÓR METODY ANALIZY PORÓWNAWCZEJ
Europejska Organizacja ds. BezpieczeYstwa teglugi Powietrznej (Eurocontrol), badajQc rynek lotniczy oraz dokonujQcy siK postKp techniczny, wskazaIa kierunki jego rozwoju. Strategia przyjKta przez Eurocontrol na lata 2002-2020 zakIada m.in.:kontynuacjK uSytkowania systemu ILS w moSliwie najbardziej zaawansowanej postaci do czasu, gdy poziom uzyskiwanych usIug bKdzie wystarczajQcy i korzystny pod wzglKdem ekonomicznym;
wprowadzanie systemu MLS wszKdzie, gdzie jest to moSliwe i opIacalne;
wdraSanie systemu GNSS dla wspomagania podejU^ APV oraz tam, gdzie wykonywane sQ operacje kategorii I, oczywiUcie z uwzglKdnieniem warunków ekonomicznych [4].
Obecnie trudno wyobrazi^ sobie port lotniczy, w którym nie dziaIaIby system ILS, MLS lub GNSS, a który speIniaIby wymogi bezpieczeYstwa dla operacji lQdowania. NaleSy rozpatrze^, który z systemów w najlepszy sposób godzi wymagania dotyczQce zarówno bezpieczeYstwa, dokIadnoUci okreUlania pozycji samolotu jak i opIacalnoUci wdroSenia. Rozpatrzenie wzajemnych relacji wskazanych wySej wymagaY systemów precyzyjnego lQdowania i wybór jednego z nich stanowi bardzo powaSnQ inwestycjK dla kaSdego portu lotniczego. Decyzja ta przekIada siK na dalsze wieloletnie funkcjonowanie i rozwój portu lotniczego. RozwiQzanie tego problemu decyzyjnego moSe przynieU^ zastosowanie wielokryterialnej metody analizy. Do jednej z takich metod naleSy Metoda Bellingera. PrzykIadami innych metody wielokryterialnej analizy porównawczej sQ np. metoda brzegowa czy metoda Electre. Metoda Bellingera jest jednak bardziej przejrzysta, a wykonywane za jej pomocQ analizy sQ zbieSne z wynikami pozostaIych metod, które sQ bardziej skomplikowane. Metoda taka znajduje zastosowanie w praktyce inSynierskiej. Ponadto, za wykorzystaniem tej metody przemawia moSliwoU^ zastosowania odpowiednich wag dla kryteriów. W ten sposób uwzglKdnione zostajQ preferencje dotyczQcego wybranego portu lotniczego [2].
Metoda Bellingera „ pozwala na uporz(dkowanie obiektów wed*ug warto+ci oceny
*(cznej ze wzgl,du na komplet kryteriów cz(stkowych.[…] Metoda ta polega na doprowadzeniu wyników oceny za pomoc( ró2nych kryteriów cz(stkowych do stanu addytywno+ci i na precyzowaniu oceny *(cznej – jako sumy tych ocen cz(stkowych” [6].
PostKpowanie w Metodzie Bellingera okreUla osiem nastKpujQcych po sobie etapów:
Etap I. OkreUlenie wymagaY i ograniczeY dla przyszIych wariantów wyboru. Wybór kryteriów.
Etap II. Zdefiniowanie wariantów decyzyjnych.
Etap III. PrzyjKcie jednostek pomiarowych, poSQdanego kierunku zmian (stymulanty i destymulanty) oraz dolnej i górnej granicy dla analizowanych kryteriów czQstkowych.
Etap IV. Ustalanie wag dla poszczególnych kryteriów czQstkowych, przyznawanych wg oceny decydenta.
Etap V. Utworzenie tablicy zawierajQcej rzeczywiste wartoUci kryteriów odpowiadajQcych poszczególnym obiektom oceny.
Etap VI. Przedstawienie kaSdej liczby z tablicy z pkt. V jako procentu przebytej „drogi” od stanu najmniej poSQdanego do najbardziej poSQdanego.
Etap VII. WymnoSenie wartoUci otrzymanych w etapie VI przez wczeUniej ustalone wagi.
Etap VIII. Jest to ostatni etap, w którym ustala siK najlepszy wariant, poprzez zsumowanie ocen przyznanych poszczególnym obiektom z punktu widzenia wszystkich kryteriów.
Metoda ta, zgodnie z okreUlonymi powySej etapami oraz zaleceniami Eurocontrol, posIuSy do wykonania analizy porównawczej systemów wspomagania precyzyjnego lQdowania samolotów ILS kat. III, MLS kat. III oraz GNSS kat I.
4. OCENA SYSTEMÓW WSPOMAGANIA
PRECYZYJNEGO L0DOWANIA
Systemy precyzyjnego lQdowania sQ nieodIQcznym elementem wyposaSenia nawigacyjnego nowoczesnych portów lotniczych. Przemawia za tym szereg argumentów dotyczQcych zarówno bezpieczeYstwa pasaSerów jak i zysków z dziaIalnoUci portu. Analiza zostanie wykonana z ukierunkowaniem na regionalny port lotniczy o liczbie pasaSerów do 5 mln rocznie.
MoSliwymi do zastosowania dla wySej okreUlonego portu lotniczego sQ trzy nastKpujQce systemy:
ILS kat. III (Instrument landing system), MLS kat. III (Microwave landing system),
GNSS kat. I (Global Navigation Satellite System) [18].
Analiza porównawcza systemów zostanie wykonana z uwzglKdnieniem nastKpujQcych kryteriów:
C1 – Koszt infrastruktury naziemnej
Koszt systemu – okreUlany takSe, jako jego wartoU^ – to wIaUciwoU^ zwiQzana z kosztami jego nabycia, wykonania robót ziemnych i instalacji, a takSe uwzglKdniajQca infrastrukturK eksploatacyjnQ i szkolenie personelu [15].
C2 – Koszt sprzKtu pokIadowego
Koszt sprzKtu pokIadowego – to wIaUciwoU^ zwiQzana z kosztami jego nabycia, a takSe instalacjQ i szkoleniem personelu. W przypadku nowego systemu (tzn. MLS i GNSS) instalacja czKsto jest zwiQzana z usuniKciem poprzedniego oprzyrzQdowania na pokIadzie statku powietrznego (ILS) lub równolegIQ instalacjQ z dziaIajQcym juS sprzKtem [4].
C3 – Koszt utrzymania systemu
Koszt utrzymania systemu – na który skIadajQ siK przede wszystkim koszty przeglQdu systemu, obloty z powietrza i kalibracja w okreUlonych odstKpach czasowych oraz wydatki pracownicze [19].
C4 – Wymagania, co do lokalizacji sprzKtu naziemnego
ZwiQzane sQ one przede wszystkim z zakresem wykonywanych prac na rzecz zainstalowania systemu na danym lotnisku, potrzebQ pozyskania gruntu pod budowK urzQdzeY oraz wielkoUciQ stref ochronnych wokóI urzQdzeY[21].
C5 – Praca urzQdzeY w zróSnicowanych warunkach terenowych
WielkoU^ zwiQzana z ocenieniem wpIywu warunków zewnKtrznych, takich jak uksztaItowanie terenu, warunki urbanistyczne, iloU^ i wielkoU^ przeszkód lotniczych w rejonie podejUcia, które mogQ niekorzystnie wpIynQ^ np. na propagacjK fal radiowych [14].
C6 – WielkoU^ sektora pokrycia
WielkoU^ sektora pokrycia – czyli wIaUciwoU^ zwiQzana obszarem, na jakim odbierane sQ sygnaIy wskazujQce kurs na oU DS w sektorze ±35° i w odlegIoUci 40 km od progu DS. [19].
Maksymalny zasiKg systemu rozumiany jest, jako odlegIoU^ od systemu antenowego, na której to statek powietrzny odbiera sygnaI systemu i moSe kierowa^ siK na wIaUciwy kurs [19].
C8 – MoSliwoU^ ksztaItowania linii podejUcia
KsztaItowanie linii podejUcia oznacza moSliwoU^ rozwiQzania podejUcia z kierunku innego niS podstawowy dziKki zastosowaniu zakrzywionej drogi podejUcia. MoSliwe jest takSe omijanie stref zakazanych bQdn niebezpiecznych. IloU^ punktów trasowych jest zwiKkszona [17].
C9 – DokIadnoU^ w okreUlaniu pozycji samolotu
DokIadnoU^ systemu w okreUlaniu pozycji samolotu to dopuszczalne przyjKte odchylenia od linii kursu oraz od prawidIowego kQta UcieSki schodzenia.
C10 – OdpornoU^ na zakIócenia
OdpornoU^ sygnaIu na zakIócenia w bardzo istotny sposób wpIywa na bezpieczeYstwo w czasie lotu. O tej wIaUciwoUci decyduje jego czKstotliwoU^ fal, zastosowane zabezpieczenia przed znieksztaIceniami, zapewnienie ciQgIoUci transmisji i integralnoUci danych.
C11 – WydajnoU^ przy wzmoSonym ruchu
WydajnoU^ przy wzmoSonym ruchu moSna oceni^ za pomocQ liczby obsIugiwanych przez system kanaIów radiowych i liczby obsIugiwanych podejU^ [1].
W tablicy 1 okreUlone zostaIy jednostki kryteriów oraz poSQdane kierunki zmian, którymi sQ:
stymulanta – oznaczajQca wzrost (np. liczbowy); destymulanta – oznaczajQca spadek (np. kosztów).
Tablica 1 Jednostki pomiarowe oraz po9:dany kierunek zmian dla kryteriów
Kryterium Jednostka PoSQdany kierunek zmian
C1 Miliony zIotych Destymulanta
C2 TysiQce zIotych Destymulanta
C3 TysiQce zIotych Destymulanta
C4 WartoU^ liczbowa okreUlajQca wymagania Destymulanta
C5 WartoU^ liczbowa okreUlajQca wpIyw warunków terenowych na pracK systemu Stymulanta
C6 Kilometry kwadratowe Stymulanta
C7 Kilometry Stymulanta
C8 WartoU^ liczbowa okreUlajQca moSliwoU^ ksztaItowania linii podejUcia samolotu Stymulanta
C9 Metry Destymulanta
C10 WartoU^ liczbowa okreUlajQca odpornoU^ na zakIócenia Stymulanta
C11 WartoU^ liczbowa okreUlajQca wydajnoU^ Stymulanta
W zaleSnoUci od kryterium, poSQdanym kierunkiem zmian jest stymulanta bQdn destymulanta. W tablicy 2 okreUlona zostaIa dolna i górna granica zmian dla poszczególnych kryteriów.
Tablica 2 Dolna i górna granica zmian dla poszczególnych kryteriów
Kryterium Granica dolna Granica górna
C1 3 6 C2 150 000 560 000 C3 150 000 450 000 C4 1 20 C5 1 20 C6 500 977 C7 37 50 C8 1 20 C9 1 25 C10 1 20 C11 1 10
oródIo: Opracowanie wIasne Etap IV
W tablicy 3 zostaIy przedstawione wagi nadane poszczególnym kryteriom. NajwySsze wagi przyznane zostaIy kryteriom C1, C9, C10.
Tablica 3 Wagi kryteriów
Kryterium C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10 C11
Waga 0,18 0,06 0,07 0,08 0,07 0,08 0,10 0,06 0,17 0,11 0,02 oródIo: Opracowanie wIasne
Wprowadzenie systemu precyzyjnego lQdowania jest powaSnQ inwestycjQ portu lotniczego, zatem w analizie konieczne jest uwzglKdnienie kosztów infrastruktury kaSdego z systemów. Bardzo wysokQ wagK otrzymaIo kryterium C9, przypisane dokIadnoUci
systemów. Ma ona niezwykle znaczQcy wpIyw na bezpieczeYstwo operacji lQdowania. Ogranicza ryzyko wyrzQdzenia szkody osobie lub mieniu, gdyS ryzyko to jest zredukowane do akceptowalnego poziomu. Podobnie wysokie speInienie kryterium C10
daje podstawy do uznania danego systemu, jako speIniajQcego wysokie standardy bezpieczeYstwa. [10]
Etap V
W tablicy 4 przedstawione zostaIy wartoUci cechujQce dany system dla poszczególnych kryteriów. PrzykIadowo dla kryterium C1 jest to koszt infrastruktury naziemnej [mln zI],
Tablica 4 Warto<ci kryteriów dla analizowanych systemów
Kryterium
System C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10 C11
ILS 3,34 180 000 400 000 6 13 712 46,3 11 3 13 6
MLS 5,42 420 000 290 000 3 15 977 41,7 16 2 18 9
GNSS 3,50 525 000 181 000 5 17 977 50 17 20 15 9 oródIo: Opracowanie wIasne
Etap VI
W tablicy 5 przedstawiona zostaIa kaSda liczba z tablicy z pkt. V, jako procenty przebytej „drogi” od stanu najmniej poSQdanego do najbardziej poSQdanego.
Tablica 5 Procent przebytej drogi
Kryterium
System C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10 C11 ILS 88,67 92,68 16,67 73,68 63,16 44,54 71,54 52,63 91,67 63,16 55,56 MLS 19,33 34,15 53,33 89,47 73,68 100 36,15 78,95 95,83 89,47 88,89 GNSS 86,33 8,50 89,67 78,95 84,21 100 100 84,21 20,83 73,68 88,89 oródIo: Opracowanie wIasne
Etap VII
W tablicy 6 uwzglKdnione zostaIy wagi, tzn. wymnoSono wagi i wartoUci procentowe otrzymane w etapie VI analizy. Wszystkie obliczenia wykonano przy uSyciu pakietu Microsoft Excell.
Tablica 6 Wyniki cz:stkowe analizy dla poszczególnych kryteriów
Waga 0,18 0,06 0,07 0,08 0,07 0,08 0,10 0,06 0,17 0,11 0,02 Kryterium System C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10 C11 ILS 15,96 5,56 2,38 5,89 4,42 3,56 7,15 3,16 15,58 6,95 1,11 MLS 3,48 2,05 3,73 7,16 5,16 8,00 3,62 4,74 16,29 9,84 1,78 GNSS 15,54 0,51 6,27 6,32 5,89 8,00 10,00 5,05 3,54 7,50 1,78 oródIo: Opracowanie wIasne
Etap VIII
W tablicy 7 przedstawione zostaIy ostateczne wyniki analizy dla systemów ILS, MLS oraz GNSS. NajwySszQ ocenK IQcznQ uzyskaI system ILS.
Tablica 7 Wyniki analizy
System Ocena IQczna
ILS 72,72
MLS 65,85
GNSS 70,4
oródIo: Opracowanie wIasne
5. WYNIKI ANALIZY PORÓWNAWCZEJ
W przeprowadzonej analizie trzeciQ pozycjK zajQI system MLS. Na tle dwóch pozostaIych systemów wspomagania lQdowania wyróSnia siK on pod wzglKdem dokIadnoUci w okreUlaniu pozycji statku powietrznego. MoSe obsIugiwa^ ruch w najwiKkszych portach lotniczych przy skomplikowanym poIoSeniu urbanistycznym bQdn geograficznym. Koszty jego wdroSenia sQ jednak wysokie Z kolei system GNSS zapewnia wielkoU^ sektorów pokrycia czy teS dowolne ksztaItowanie linii podejUcia. ZasadniczQ wIasnoUciQ róSniQcQ system GNSS od systemów ILS oraz MLS jest jego globalny zasiKg, umoSliwiajQcy wyznaczenie pozycji i nawigowanie statku powietrznego we wszystkich fazach lotu. Jeden system GNSS wspomagany przez GBAS dziaIajQcy dla danego lotniska jest w stanie zapewni^ precyzyjne podejUcie nawet dla 48 DS, nie mniej jednak w przypadku portu regionalnego taka uSytecznoU^ jest zbKdna. Koszty utrzymania systemu GNSS sQ bardzo konkurencyjne wobec systemów ILS i MLS. Koniecznym pozostaje kompletne sfinalizowanie jego budowy oraz okreUlenie wymagaY dla II oraz III kategorii lQdowaY[1].
NajwiKkszQ liczbK punktów w przeprowadzonej analizie uzyskaIy rozwiQzania systemu ILS. Na wykresie przedstawiony zostaI procent przebytej „drogi” od stanu najmniej poSQdanego do najbardziej poSQdanego dla kaSdego z kryteriów.
Rys. 3. Procent przebytej „drogi” od stanu najmniej poSQdanego do najbardziej poSQdanego oródIo: Opracowanie wIasne
System ten posiada wysokQ dokIadnoU^ w prowadzeniu statku powietrznego (III kat.), zapewniajQc bezpieczne lQdowanie nawet w trudnych warunkach pogodowych. Obecnie prowadzone sQ prace na wdroSeniem systemu kat. III w Porcie Chopina w Warszawie (okoIo 10 mln pasaSerów), co potwierdza wykorzystanie tego systemu takSe dla mniejszych portów [9]. Koszty jego wdroSenia w najwySszej kat. III sQ niewiele wiKksze od kosztów kat. I, przy czym dajQ znaczy wzrost dokIadnoUci w prowadzeniu samolotu. System ILS moSe dziaIa^ jednoczeUnie na 40 kanaIach pracy. Jest to wystarczajQce dla ruchu w regionalnym porcie lotniczym [7].
6. ZAKO@CZENIE
Celem analizy byIo dokonanie porównania systemów precyzyjnego lQdowania ILS, MLS lub GNSS pod kQtem funkcjonalnoUci systemów, ich dokIadnoUci oraz kosztów wdroSenia ze szczególnym uwzglKdnieniem moSliwoUci wdroSenia w lokalnych portach lotniczych.
Do rozpatrzenia wzajemnych relacji wskazanych wySej wymagaY systemów precyzyjnego lQdowania i i ich oceny zostaIa wykorzystana wielokryterialnej metody analizy porównawczej. Do tych metod naleSy metoda Bellingera. PrzykIadami innych metody wielokryterialnej analizy porównawczej sQ np. metoda brzegowa, czy metoda Electre. Metoda Bellingera, za pomocQ której wykonano analizK, jest jednak bardziej przejrzysta. Wykonywane za jej pomocQ analizy sQ zbieSne z wynikami pozostaIych
metod, które sQ bardziej skomplikowane. Znajduje ona zastosowanie w praktyce inSynierskiej. Ponadto za wykorzystaniem tej metody przemawia moSliwoU^ zastosowania odpowiednich wag dla kryteriów, dziKki czemu uwzglKdnione zostanie przeznaczenie systemów.
W wyniku analizy wyników otrzymanych z porównania systemów, moSna stwierdzi^, Se system ILS charakteryzujQ znacznie mniejsze wahania procentu przebytej „drogi” w porównaniu do pozostaIych systemów poddanych analizie. System ILS w sposób najbardziej wyrównany speInia kryteria. System ten posiada wysokQ dokIadnoU^ w prowadzeniu statku powietrznego, zapewniajQc bezpieczne lQdowanie nawet w trudnych warunkach pogodowych. NaleSy teS podkreUli^, Se ten system, spoUród wybranych do analizy systemów, w najlepszy sposób godzi zarówno wymagania dotyczQce bezpieczeYstwa jak i wymagania ekonomiczne. System ten jest znacznie taYszy od pozostaIych oraz posiada wysokQ dokIadnoU^ w prowadzeniu statku powietrznego, zapewniajQc bezpieczne lQdowanie nawet w trudnych warunkach pogodowych. Wprowadzenie systemu precyzyjnego lQdowania jest bowiem powaSnQ inwestycjQ portu lotniczego, która wiQSe siK z zakupem oraz instalacjQ infrastruktury sytemu. Podobnie jest w przypadku instalacji oprzyrzQdowania pokIadowego.
Bibliografia
1. CzeUnik P.: PodejUcia do lQdowania typu RNAV, PAtP, Warszawa 2013.
2. Duchaczek A., Skorupka D., SzleszyYski A.: Optymalizacja doboru Urodków transportowych w logistyce magazynowej materiaIów budowlanych, WSOWL, WrocIaw 2012.
3. European Organisation For The Safety of Air Navigation (Eurocontrol): GNSS Frequency Protection Requirements, June 1999.
4. European Organisation For The Safety of Air Navigation (Eurocontrol): Report on the Eurocontrol XLS business case studies, February 2005.
5. Evans K.: Navigation, an ongoging sill? „Skyway magazine”, 2010 nr 54.
6. Górny P.: Elementy analizy decyzyjnej, Akademia Obrony Narodowej, Warszawa 2004. 7. http://airport-radom.eu/ Atuty inwestycji-uzasadnienie. 12.2013.
8. http://tu-dresden.de/die_tu_dresden . Wanninger L.: The future is now GPS+GLONASS+SBAS=GNSS, dostKp 02.2014. 9. http://www.ais.pata.pl/aip/aip. 12.2013. 10. http://www.lotnisko chopina.pl/pl/lotnisko/bezpieczenstwo/system-zarzadzania-bezpieczenstwem, dostKp 15.11.2013. 11. http://www.reuters.com/article/2011/11/17/ dostKp 02.2014. 12. https://www.ohio.edu/avionics/research/nav/mls/techinfo.cfm dostKp 12.2013. 13. http://www.ecacnav.com/content.asp?CatID=26, dostKp 13.05.2013.
14. LeUko M.: Porty lotnicze, pola wzlotów i urzQdzenia nawigacyjne, Wydawnictwo Politechniki |lQskiej, Gliwice 1991.
15. Lewitowicz J.: Statek powietrzny i element teorii, Wyd. Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych, Warszawa 2001.
16. Malarski M.: InSynieria ruchu lotniczego, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2006.
17. MLS Technical Information, https://www.ohio.edu/avionics/research/nav/mls/techinfo.cfm, dostKp 17.02.2014.
18. Pasek M.: Porty Lotnicze. Systemy Uwietlnych pomocy nawigacyjnych, Wydawnictwo Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych, Warszawa 2006.
19. RozporzQdzenie Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej z dnia 12 listopada 2012 r. w sprawie lotniczych urzQdzeY naziemnych, Warszawa 2012.
20. Ustawa Prawo Lotnicze z dnia 3 lipca 2002(Dz. U. Nr 130, poz. 1112) – PL3.
21. ZaIQcznik 10 do Konwencji o MiKdzynarodowym Lotnictwie Cywilnym, fQcznoU^ Lotnicza, ICAO X, 2006.
COMPARATIVE ANALYSIS OF PRECISION LANDING SYSTEMS
Summary: The article presents an approach for assessing the implementation landing support systems in the
selected airport. An analysis of precision approach systems for civil aviation was made. The article characterizes systems ILS, MLS and GNSS. Then, using a multi-criteria comparative method an evaluation of these systems was done. Developed comparative criteria, taking into account the importance of the target - airports.
