Współczesne podejście do systemów zarządzania ruchem lotniczym na przykładzie wdrażanego systemu PEGASUS_21 A New Trends in Air Traffic Management Illustrated by Solutions Developed in Pegasus_21 System

Pełen tekst

(1)PRACE NAUKOWE POLITECHNIKI WARSZAWSKIEJ z. 89. Transport. 2013. Marek Malarski Politechnika Warszawska, Wydzia Transportu. Kacper Walczak Polska Agencja eglugi Powietrznej. WSPÓCZESNE PODEJCIE DO SYSTEMÓW ZARZ DZANIA RUCHEM LOTNICZYM NA PRZYKADZIE WDRAANEGO SYSTEMU PEGASUS_21 Rkopis dostarczono, stycze 2013. Streszczenie: Artyku omawia trendy we wspóczesnych systemach ATM na przykadzie rozwiza wdraanych w systemie PEGASUS_21. System PEGASUS_21 wykorzystuje mechanizm przewidywania trajektorii, który pozwala wykorzysta go w szerszym zakresie ni tylko dozorowanie radarowe. Nowe funkcje obejmuj m.in.: wyznaczanie sekwencji sektorów i selektywn prezentacj list sektorowych, elektroniczn koordynacj, rednioterminowe przewidywanie konfliktów, przewidywanie kolizyjnoci z dynamicznie aktywowanymi elementami przestrzeni, ocen obcienia sektorów. Równolegle wdraane s równie nowe funkcje niezalene od trajektorii, takie jak wdroenie scentralizowanego systemu przydziau kodów transponderów CCAMS, oraz projekt uaktualnienia planu lotu FPL 2012. Sowa kluczowe: ATM, SESAR, przewidywanie trajektorii, rednioterminowe przewidywanie konfliktów, kontrola ruchu lotniczego. WPROWADZENIE W Polsce w subach kontroli ruchu lotniczego od roku 1993 wykorzystuje si ameryka ski system zarzdzania ruchem AMS 2000+. Wprawdzie AMS nadal nadspodziewanie dobrze spenia swoje zadanie, niemniej jednak jego zaoenia projektowe opracowano, gdy wielko ruchu, przepisy i procedury, konstrukcja przestrzeni powietrznej oraz stosowane rozwizania techniczne róniy si od dzisiejszych..

(2) 110. Marek Malarski, Kacper Walczak. W roku 2012 Polska Agencja eglugi Powietrznej (PAP) planuje wdroenie systemu ATM nowej generacji. We wspóczesnych systemach zarzdzania ruchem lotniczym dy si m.in. do dopuszczania lotów wedug tras swobodnie planowanych przez uytkowników, w odrónieniu od wczeniejszej koncepcji lotów po trasach predefiniowanych, oraz do harmonizacji i integracji systemów pa stw europejskich w celu redukcji kosztów i zwikszania efektywnoci wykorzystania przestrzeni [11]. Wiele innowacyjnych funkcji oferowanych przez nowe systemy bazuje na mechanizmie przewidywania trajektorii statków powietrznych w przestrzeni kontrolowanej. O tym, w jakim stopniu migracja na rozwizanie oparte na trajektoriach wpywa na komfort pracy mieli ju okazj przekona si kontrolerzy niemieccy, którzy wprawdzie pozytywnie oceniaj funkcjonalno swojego nowego systemu, ale jednoczenie sceptycznie odnosz si do nakadu pracy wymaganego do aktualizowania i poprawiania danych wykorzystywanych do budowania trajektorii [16]. Do modelowania trajektorii uywa si midzy innymi: informacji o parametrach statków powietrznych, informacji trasowych zadeklarowanych w planie lotu, biecych danych radarowych, danych meteorologicznych, informacji o zezwoleniach wprowadzonych przez kontrolera, informacji o budowie i ograniczeniach przestrzeni powietrznej. Dla wikszoci typów samolotów przelatujcych nad Polsk informacje o osigach s z góry znane i dostatecznie dokadne.. 1. WSPÓCZESNE SYSTEMY ZARZ DZANIA RUCHEM LOTNICZYM Podstawowym systemem kontroli ruchu lotniczego w polskiej przestrzeni powietrznej jest w tej chwili AMS 2000+, zaprojektowany przez ameryka ski koncern Northrop Grumman. AMS 2000+ pracuje w Polsce od dziesiciu lat, ale jego podstawowe zaoenia sigaj roku 1993, kiedy wdroono bazow wersj: AMS 2000. Niedugo AMS zostanie wymieniony na nowoczeniejszy system zarzdzania ruchem lotniczym - PEGASUS_21, zaprojektowany przez hiszpa ski koncern Indra Sistemas. CechyiograniczeniasystemuAMS2000+ Baz sprztow AMS 2000+ stanowi przede wszystkim maszyny COMPAQ Alphaserver DS10, wyposaone w 64-bitowe procesory Alpha taktowane zegarem 466 MHz i od 128 MB do 256 MB RAM. Komputery te pracuj pod kontrol systemów operacyjnych UNIX Tru64 oraz OpenVMS. System AMS 2000+ obsuguje: stanowiska kontroli obszaru ACC, stanowiska kontroli zbliania APP Warszawa oraz suby informacji powietrznej FIS rejonu Warszawy i Olsztyna. Kontrolerzy zbliania APP Gda sk, APP Kraków i APP Pozna nie maj bezporedniego dostpu do systemu, ale otrzymuj z niego paski koordynacyjne, drukowane w tych orodkach przez specjalizowane, sieciowe drukarki termiczne firmy SATO..

(3) Wspóczesne podejcie do systemów zarzdzania ruchem lotniczym na przykadzie …. 111. W systemie AMS 2000+ jeden sektor obsuguje dwóch kontrolerów, których wyposaenie znaczco si róni. Gównymi narzdziami kontrolera „radarowego” (executive controllera) s: duy wska nik zobrazowania sytuacji ruchowej (wska nik radarowy) oraz terminale systemu obsugi cznoci telefonicznej i radiowej VCS (Voice Communication System). Podstawowe elementy wyposaenia kontrolera „koordynatora” (planning controllera) to: póka z papierowymi paskami koordynacji (tzw. bej – od angielskiego okrelenia holder bay), oraz aplikacja do obsugi komunikacji elektronicznej z ssiednimi rejonami informacji powietrznej FIR w standardzie protokou wymiany danych pomidzy systemami ATC rónych producentów OLDI (On-Line Data Interchange). Kontroler koordynator odpowiada przede wszystkim za uzgadnianie warunków przekazania kontroli pomidzy ssiednimi sektorami, w tym zagranicznymi. Ma równie do dyspozycji niewielki ekran podgldu zobrazowania sytuacji ruchowej, z ograniczonym zakresem dostpnych funkcji. Aby sytuacja na stanowisku kontrolera koordynatora pokrywaa si ze zobrazowaniem na wska niku kontrolera radarowego, wymagane jest cige drukowanie, dystrybucja i aktualizowanie papierowych pasków koordynacji – tym zadaniem zajmuj si asystenci (flight data). W systemie AMS paski s uywane przede wszystkim do koordynacji pracy stanowisk kontrolerów ACC sektora oraz na wypadek awarii systemu. Papierowe paski koordynacji maj aktualnie znaczenie historyczne. System pasków koordynacji wywodzi si z bardziej rozbudowanych pasków postpu lotu w kontroli proceduralnej, gdzie kademu samolotowi odpowiada nie jeden, ale kilka pasków na sektor, a na podstawie ich wzajemnego usytuowania i opisu przy uyciu ustandaryzowanej notacji, kontroler ocenia biec sytuacj w powietrzu i zapewnia separacje. Wspóczenie paski nie odgrywaj ju takiej roli, dlatego ze wzgldu na pracochonno aktualizacji danych i ryzyko przypadkowego wprowadzenia bdu, dy si do ich stopniowego eliminowania. W nowym systemie zarzdzania ruchem lotniczym kontrola obszaru ACC zostanie cakowicie pozbawiona pasków, w niektórych stanowiskach kontroli lotniska TWR papierowe paski zostan zastpione elektronicznymi odpowiednikami, a w pozostaych organach bd peniy funkcje pomocnicze – zmniejszy si ilo wykonywanych przy ich uyciu operacji. Oprogramowaniewspomagajce Funkcje AMS 2000+ zapewniaj gównie radarow kontrol ruchu lotniczego. Pene wykorzystanie moliwoci systemu wymagao wdroenia dodatkowych aplikacji i systemów pomocniczych. W duej czci s to specjalizowane narzdzia zaprojektowane i wykonane w Polskiej Agencji eglugi Powietrznej PAP (wówczas jeszcze Agencji Ruchu Lotniczego ARL PPL). Sposób dziaania i interfejs uytkownika tych aplikacji by kadorazowo konsultowany z ko cowymi uytkownikami – kontrolerami ACC i APP, pracownikami sub technicznych i wsparcia operacyjnego. Nawet w przypadku zada moliwych do zrealizowania w ramach nowego systemu, scedowanie ich na sprawdzone aplikacje zewntrzne moe okaza si wygodniejszym i efektywniejszym rozwizaniem. Pierwszym z takich narzdzi jest System Wstpnego Przetwarzania Planów Lotu WPPL, odpowiadajcy gównie za buforowanie otrzymywanych planów lotu przed przesaniem do gównego systemu oraz walidacj pod ktem prawidowoci skadni i zgodnoci z przepisami. Druga generacja systemu WPPL: system TRAFFIC znacznie rozszerza zakres walidacji. Zaimplementowany w niej mechanizm predykcji trajektorii pozwala z kolei wykrywa potencjalne konflikty z aktywnymi elementami przestrzeni wczeniej.

(4) 112. Marek Malarski, Kacper Walczak. i skuteczniej ni przy pomocy narzdzi wbudowanych w system ATM lub udostpnianych przez CFMU. Drugim istotnym narzdziem wspomagajcym, które wyewoluowao w stopniu uzasadniajcym zachowanie go mimo czciowego zdublowania w nowym systemie, jest oprogramowanie usprawniajce elastyczne zarzdzanie przestrzeni powietrzn CAT (Common Air Tool). CAT prowadzi uytkowników od zbierania zamówie na przestrze , przez proces generowania planu uytkowania przestrzeni na dany dzie AUP, a po realizacj tego planu. Trzeci system pomocniczy o nazwie PANDORA jest jeszcze w fazie testów. Ma on uzupeni funkcjonalnoci gównego systemu ATM, przez udostpnienie kontrolerom moliwie penego zestawu danych pomocniczych. Cho pierwsze prace nad nim rozpoczy si kilka lat temu, prawdopodobnie kontrolerzy po raz pierwszy bd mogli skorzysta z niego do celów operacyjnych dopiero w przyszym roku (2013), a zatem ju w parze z PEGASUS_21. Celem PANDORY jest dostarczenie na stanowisko kontrolera w moliwie najdogodniejszej, graficznej formie, bogatego zestawu danych pomocniczych: map i prognoz meteo, biecych czstotliwoci ssiednich organów, list kontrolnych czynnoci wykonywanych w sytuacjach awaryjnych, sytuacji operacyjnej na dany dzie , informacji kartograficznych dla sub informacji powietrznej, podrcznych kalkulatorów do konwersji jednostek i innych. W momencie zakupu o przewadze konkurencyjnej systemu AMS 2000 decydoway m.in.: wysoki stopie niezawodnoci - zapewniany przez redundantne serwery pracujce w trybie MASTER-ALTERNATE, praca wielo-radarowa, automatyczne dowizywanie traków radarowych do planów lotu z wykorzystaniem innowacyjnego mechanizmu „okna korelacji”, obsuga pocze OLDI z wykorzystaniem protokou X.25, wysoka nawet jak na dzisiejsze standardy jako obrazu – wywietlanego na kolorowych monitorach o rozdzielczoci 2048x2048 pikseli, oraz czytelny i przejrzysty interfejs uytkownika. Obecnie moliwoci rozbudowy AMS2000+ zostay wyczerpane. Dostpno czci zamiennych do serwerów jest coraz trudniejsza. Okres wsparcia technicznego oprogramowania zako czy si a producent nie oferuje ju moliwoci modernizacji. Obecna wersja systemu nie pozwala na dalsze zwikszanie liczby stanowisk kontroli, nie jest moliwy pionowy podzia przestrzeni powietrznej ani wdroenie zmian wynikajcych z modernizacji zawartoci planu lotu zaplanowanych przez Organizacj Midzynarodowego Lotnictwa Cywilnego ICAO (International Civil Aviation Organization) na ostatni kwarta roku 2012. Moliwo aktualizacji systemu ogranicza równie jego architektura. Zwikszenie pojemnoci baz danych oraz dodanie funkcji charakteryzujcych nowoczeniejsze systemy sub kontroli ruchu lotniczego ATC wymagaoby gbokiej ingerencji zarówno w warstwie interfejsu uytkownika jak i w samych algorytmach przetwarzania danych (analiza trajektorii). Wymian systemu kontroli ruchu lotniczego w najbliszym czasie mona wic uzna za uzasadnion..

(5) Wspóczesne podejcie do systemów zarzdzania ruchem lotniczym na przykadzie …. 113. Architektura systemu AMS 2000+ SERWERY RDP 1 RDP 2. FDP 1 FDP 2. FIU 1 FIU 2. IPC X IPC Y. DLP 1 DLP 2. TOY 1 TOY 2. STANOWISKA OPERACYJNE RCW. FSW FSP. STANOWISKO KONTROLNE MCW. Rys. 1. Podstawowe komponenty systemu AMS 2000+ (opracowanie wasne, opis w tecie). RDP (Radar Data Procesor) – modu obsugi danych radarowych. Rdze systemu stanowi serwery RDP, odpowiadajce za przetwarzanie i dystrybucj danych radarowych. FDP (Flight Data Procesor) – modu przetwarzania planów lotu. Druga najwaniejsza para serwerów. Odpowiada za operacje zwizane z wywietlaniem, modyfikacj, obsug planów lotu. FIU (Flight Interface Unit) – modu komunikacji z partnerami zewntrznymi, odpowiada za wymian danych z ssiadujcymi rejonami informacji powietrznej z wykorzystaniem protokou OLDI. IPC (Intelligent Protocol Converter) – interfejs AFTN, modu odpowiedzialny za zestawienie komunikacji i wymian danych midzy modemow sieci AFTN, a serwerami FDP. DLP (Data Link Procesor) – modu odbioru i konwersji danych radarowych. Serwery DLP odpowiadaj za odbiór i wstpn konwersj danych radarowych i przesanie ich do serwerów RDP. TOY (Time Of Year True-Time NTS-100i) – serwery synchronizacji czasu. Serwery NTS100i zapewniaj synchronizacj czasu w systemie. Aktualnie ródem danych dla tych serwerów jest GPS. RCW (Radar Controller Workstation) – stanowiska pracy kontrolerów. Stacja RCW z kwadratowym monitorem 2048x2048 pikseli, przedstawiajca sytuacj radarow w powizaniu z danymi z planów lotu, stanowi podstawowe narzdzie pracy kontrolera radarowego. FSW (Flight Specialist Workstation) – stanowiska obsugi planów lotu. Urzdzenia ko cowe umoliwiajce dostp do planów lotu, obsug AFTN, OLDI, danie drukowania poszczególnych pasków. Stanowi gówne narzdzie pracy kontrolerówkoordynatorów oraz asystentów Flight Data. FSP (Flight Strip Printer) – drukarki pasków koordynacji. Do drukowania pasków koordynacyjnych su termiczne, specjalizowane drukarki przemysowe firmy SATO..

(6) 114. Marek Malarski, Kacper Walczak. MCW (Monitor and Control Workstation) – panel kontrolno-sterujcy. Panel MCW prezentuje informacje o stanie systemu i wszystkich jego elementów (serwerów gównych i zapasowych, poszczególnych aplikacji, sieci, pocze z urzdzeniami zewntrznymi).. 2. CECHY I POTENCJA SYSTEMU PEGASUS_21 System zarzdzania ruchem lotniczym PEGASUS_21 (akronim: Polish Enhanced Generation ATM System for Unified Solutions of 21st Century), to produkt hiszpa skiej firmy Indra Sistemas, oparty na rodzinie AIRCON. Starsza generacja tego systemu dziaa ju w Polsce od kilku lat w subach kontroli zbliania: APP Gda sk, APP Pozna i APP Kraków. Stanowiska tych orodków nie wymieniaj jednak danych ani z ssiednimi orodkami, ani z dziaajcym w Warszawie systemem AMS 2000+. Dopiero nowy system PEGASUS_21 ma zintegrowa skadowe systemu zarzdzania ruchem lotniczym ATM w Polsce. Poczy on: wszystkie stanowiska kontroli obszaru ACC ogólnego ruchu lotniczego (loty wykonywane wg przepisów ICAO) – ruch GAT (General Air Traffic), stanowiska kontroli obszaru ACC operacyjnego ruchu lotniczego (loty wykonywane wedug przepisów innych ni ICAO - gównie lotnictwa wojskowego i pa stwowego) – ruch OAT (Operational Air Traffic), wszystkie stanowiska kontroli zbliania APP (Approach), wszystkie stanowiska informacji powietrznej FIS (Flight Information Service), oraz wikszo organów kontroli lotniska TWR (Tower). Centralizacja uatwi take wspóprac z orodkiem zarzdzania przestrzeni powietrzn na poziomie taktycznym ASM3 (Airspace Management 3) i inspekcj. W oprogramowaniu systemu PEGASUS_21 w stosunku do bazowego systemu AIRCON 2000 wprowadzono daleko idce zmiany.. Rys. 2. Logo systemu PEGASUS_21.

(7) Wspóczesne podejcie do systemów zarzdzania ruchem lotniczym na przykadzie …. 115. Komponenty systemu PEGASUS_21 stanowiska operacyjne. serwery. SNF 1 SNF 2. DRF 1 DRF 2. SDP 1 SDP 2. RDCU 1 RDCU 2. ARTAS. SDD. 2Kx2K 1Kx1K SUP. FDD. FD TWR(EFS) ATCO ASM. stanowiska nadzoru TECH. CMD FDP 1 FDP 2. OPE. RDCU TX. OPS Viewer DLS 1 DLS 2. ATG. ATG Ricochet. Rys. 3. Komponenty systemu PEGASUS_21 (opracowanie wasne, opis w tekcie). DRF (Data Recording Facility) – modu archiwizacji danych. Serwer odpowiadajcy za przechowywanie i udostpnianie archiwów z poszczególnych stanowisk. Pliki archiwum zawieraj jedynie dane wejciowe odebrane na stanowisku i zapis czynnoci wykonanych przez operatora, nie obraz wideo. Zalet tej metody zapisu jest moliwo ingerowania w wywietlany obraz, np. poprzez wykonanie dodatkowych pomiarów odlegoci midzy poszczególnymi samolotami w okrelonym momencie, zmian ustawie filtrów, zasigu zobrazowania, wywietlenie danych pomocniczych. Ricochet – modu rejestracji i archiwizacji danych. Ricochet to niezaleny podsystem sucy do nagrywania, archiwizowania i odtwarzania zapisu wideo z poszczególnych stanowisk systemu, z moliwoci doczania i automatycznej synchronizacji wybranych kanaów audio. Dane wideo s przechwytywane midzy kart graficzn a monitorem kadego stanowiska. Stanowi wierne graficzne odwzorowanie sytuacji wywietlonej w danej chwili na danym monitorze. Dowolny fragment zapisu mona wyeksportowa i nagra na pycie Blu-ray. Producentem systemu jest brytyjska firma Thruput, w tym przypadku wystpujca jako podwykonawca Indry. FDP (Flight Data Procesor) – modu przetwarzania planów lotu. Serwer odpowiadajcy przede wszystkim za odbiór depesz AFTN i OLDI, przetwarzanie i aktualizowanie planów lotu oraz powizanych z nimi danych – w szczególnoci wyliczanie trajektorii, wyznaczanie sekwencji sektorów i kolizyjnoci z elementami przestrzeni (strefami). SDP (Surveillance Data Procesor) – modu przetwarzania danych dozorowania. Gówny tracker systemu – odpowiada za ledzenie obiektów na podstawie danych.

(8) 116. Marek Malarski, Kacper Walczak. radarowych z wielu róde - pierwotnych, wtórnych lub kolokowanych, dynamiczn kalibracj tych danych i filtrowanie ech staych. ARTAS (ATM Surveillance Tracker And Server) – rezerwowy tracker, opracowany przez niezalen firm – COMSOFT – na zlecenie i wedug specyfikacji EUROCONTROL. W razie potrzeby moe zastpi jednoczenie SDP oraz RDCU. Na wypadek gdyby awaria – np. zwizana z bdem w oprogramowaniu – wyczya z uycia oba serwery SDP lub oba serwery RDCU, ARTAS stanowi kolejn lini zabezpiecze . RDCU, RDCU TX (Radar Data Compression Unit, Radar Data Transmission) – serwery odpowiadajce za odbiór danych z radarów oraz ich transmisj po przetworzeniu w systemie do partnerów zewntrznych - np. do sieci wojskowej. SFN (Safety Nets) – serwer odpowiadajcy za korelacj tracków z planami lotu, a take za generowanie kluczowych alarmów i ostrzee systemowych, takich jak alarm o naruszeniu minimum separacji poziomej lub pionowej midzy statkami powietrznymi STCA (Short-Term Conflict Alert), ostrzeenie o niezachowaniu bezpiecznej wysokoci nad ziemi MSAW (Minimum Safe Altitude Warning), ostrzeenie o naruszeniu separacji midzy statkiem powietrznym a stref zamknit (np. wojskow) APW (Area Proximity Warning). DLS (Datalink) – odpowiada za obsug dwukierunkowej cznoci cyfrowej ze statkami powietrznymi – ADS (Automatic Dependent Surveillance) – system informowania o wasnej pozycji przez samolot , CPDLC (Controler-Pilot Datalink Communications) – system dwukierunkowej komunikacji elektronicznej kontrolerpilot . CMD (Control and Monitoring Display) – panel kontrolno-sterujcy. Prezentuje stan i biecy tryb pracy kadego urzdzenia w systemie, stan poszczególnych sieci oraz dane o aktualnie zalogowanych uytkownikach. Pozwala przeglda podstawowe dzienniki systemowe. Uytkownik z uprawnieniami nadzoru operacyjnego moe zmienia konfiguracj sektorow i wybrane parametry – np. czstotliwoci w uyciu i obowizujce poziomy koordynacyjne. Uytkownik z uprawnieniami dozoru technicznego moe zdalnie wycza i wcza urzdzenia, sterowa ich prac oraz w ograniczonym stopniu zmienia konfiguracj serwerów on-line. SDD (Situation Data Display) – gówne wska niki radarowe. Podstawowa aplikacja kliencka, prezentujca zobrazowanie radarowe. Z reguy SDD pracuje w parze z FDD, w trybie dwumonitorowym. Uytkownik przy pomocy jednej myszy obsuguje wówczas obie aplikacje. Istnieje równie moliwo konfiguracji stanowiska zoonego wycznie z SDD lub wycznie z FDD. Cz funkcji SDD i FDD pokrywa si. Kade SDD ma wbudowany autonomiczny, awaryjny mechanizm trackujcy, który pozwala w razie awarii wszystkich trackerów systemowych (SDP1 - SDP2 - ARTAS) samodzielnie interpretowa dane ze wskazanego przez uytkownika radaru – jest to tzw. tryb bypass. FDD (Flight Data Display) – wska niki pomocnicze. Aplikacja kliencka do wykonywania czynnoci nie wymagajcych bezporedniego dostpu do zobrazowania radarowego. W zalenoci od uprawnie zalogowanego uytkownika pozwala m.in.: tworzy, wyszukiwa, modyfikowa i drukowa plany lotu, obsugiwa czarn list przewo ników, wczytywa znormalizowan depesz opisujc plan uytkowania przestrzeni powietrznej na dany dzie AUP (Airspace Use Plan) z zewntrznego.

(9) Wspóczesne podejcie do systemów zarzdzania ruchem lotniczym na przykadzie …. 117. nonika, definiowa i aktywowa strefy ad-hoc, zmienia pasy w uyciu dla poszczególnych lotnisk, wysya depesze sta sieci cznoci lotniczej AFTN (Aeronautical Fixed Telecommunication Network), zmienia wartoci cinienia QNH (nastawienie ruchomej skali wysokociomierza tak, aby na ziemi wskazywa elewacj miejsca) dla poszczególnych regionów i lotnisk. W konfiguracji wieowej FDD wywietla elektroniczne paski postpu lotu. ATG (Air Traffic Generator) – modu symulatora ruchu lotniczego. Rozbudowany generator danych, pozwalajcy wprowadza do systemu sztuczne ploty, tracki, dane meteorologiczne, depesze AFTN, depesze OLDI, zdarzenia CPDLC. Przebieg zdarze mona zapisa jako scenariusz oraz modyfikowa w trybie interaktywnym. Symulator ten pozwala testowa elementy systemu, których dziaanie trudno obserwowa na rzeczywistym ruchu – np. testy poprawnego wykrywania narusze separacji w rónych konfiguracjach. Moe równie suy do szkolenia kontrolerów. System Indry nie wymaga specjalizowanych urzdze – baz sprztow stanowi komputery powszechnie dostpne na rynku. Systemem operacyjnym jest Linuks Red Hat Enterprise. Interfejs uytkownika by konsultowany z polskimi kontrolerami ruchu lotniczego i udoskonalany zgodnie z ich wskazówkami.. 3. MECHANIZM PRZEWIDYWANIA TRAJEKTORII Skuteczno wielu sporód nowych funkcji systemów zarzdzania ruchem lotniczym – midzy innymi prognozowania obcienia sektorów, badania kolizyjnoci z dynamicznymi elementami przestrzeni czy rednioterminowej detekcji potencjalnych narusze separacji, zaley od sprawnego dziaania mechanizmu przewidywania trajektorii poszczególnych statków powietrznych. Dokadno tego mechanizmu jest uwarunkowana jakoci dostarczanych danych wejciowych. Rysunek 4 przedstawia dane wejciowe wpywajce na mechanizm przewidywania trajektorii oraz funkcje systemowe zalene od jego poprawnego dziaania (opracowanie wasne na podstawie [4]). Szczególnie powane wydaj si zakócenia zwizane z bdnym doborem osigów dla nierozpoznanych typów statków powietrznych. Baza statków powietrznych opracowana przez EUROCONTROL zawiera dostatecznie dokadne i wiarygodne dane, problem stanowi jednak dopasowanie zestawu osigów dla statków powietrznych nieuwzgldnionych w tej bazie. W fazie wznoszenia po starcie lub zniania do ldowania znaczca pomyka przy doborze charakterystyki moe zakóci dziaanie wikszoci funkcji systemowych zalenych od mechanizmu przewidywania trajektorii wzgldem danego statku powietrznego..

(10) 118. Marek Malarski, Kacper Walczak. funkcje systemu ATM zalene od trajektorii. DANE. nast pstwo sektorów meteo – depesze GRIB. dane SUR tracker FPL (plan lotu). BADA osigi a/c ograniczenia stae: STAR … wi zy strategiczne. T R A J E K T O R I A. generowanie list sektorowych i pasków TWR transfer filtrowanie alarmów koordynacja elektroniczna MTCD / STCA kolizyjno z TSA / TRA (czas). uzgodnienia kontrolera wi zy taktyczne. obcienie sektora. Rys. 4. Przewidywanie trajektorii: dane ródowe i funkcje zalene (opracowanie wasne). Radary – tracker Trajektoria jest wstpnie wyznaczana jeszcze przed odebraniem jakichkolwiek danych radarowych – gdy odlego od granicy FIR przekracza zasig radarów lub gdy samolot w ogóle jeszcze nie wystartowa. Pó niej jest jednak regularnie korygowana na podstawie informacji wynikajcych z danych radarowych – o pozycji, prdkoci wznoszenia lub zniania w danym przedziale poziomów oraz biecej prdkoci postpowej wzgldem ziemi. Dane meteorologiczne – depesze GRIB w formacie wymiany danych meteorologicznych (Grid In Binary). Poniewa prdko wyznaczana z danych radarowych jest obserwowana wzgldem ziemi GS (Ground Speed), obejmuje równie skadow wynikajc z wektora wiatru. Dopóki statek powietrzny zmienia wysoko i kierunek tylko w niewielkim zakresie – w fazie przelotu - informacja o sile i kierunku wiatru w danym miejscu nie jest zatem kluczowa. Znaczenie danych meteorologicznych ronie jednak w fazie wznoszenia i zniania, gdzie zmiany wysokoci i kursu s znacznie wiksze. W tym przypadku znajomo wektorów wiatru w kolejnych warstwach atmosfery pozwala z góry przewidzie, jak zmieni si prdko statku powietrznego wzgldem ziemi po wykonaniu zakrtu lub zajciu poziomu przelotowego. Aby uatwi przekazywanie historycznych i prognozowanych danych meteorologicznych w postaci numerycznej, wiatowa Organizacja Meteorologiczna WMO (The World Meteorological Organization) opracowaa standard GRIB (GRid In Binary). Depesze GRIB okrelaj wartoci dla zdefiniowanych typów danych meteorologicznych – takich jak sia, kierunek wiatru, temperatura lub cinienie – dla kadej komórki w siatce geograficznej o zadanej rozdzielczoci..

(11) Wspóczesne podejcie do systemów zarzdzania ruchem lotniczym na przykadzie …. 119. Plan lotu Podstawowe informacje z planu lotu wymagane do wyznaczenia trajektorii to: trasa, czasy – startu EOBT (Estimated Off-Block Time) – czas odblokowania, podawany w planie lotu, czas startu CTOT (Calculated Take-Off Time), wyznaczany przez Centralne Biuro Zarzdzania Przepywem Ruchu Lotniczego CFMU (Central Flow Management Unit) oraz wlotu do FIR lub do przestrzeni kontrolowanej, typ statku powietrznego oraz deklarowany poziom przelotowy. Aby identyfikowa i uwzgldnia przypadki szczególne, naley równie bra pod uwag równie niektóre zapisy z pozostaych pól – np. informacje o przepisach wykonywania lotu, locie grupowym, zaplanowanym przez pilota czasie oczekiwania STAY itd. Plan podlega aktualizacji w trakcie wykonywania lotu – biecy, systemowy plan lotu zwykle róni si w pewnym stopniu od zadeklarowanego. Osigi statku powietrznego Informacje o parametrach danego typu statku powietrznego s najistotniejsze podczas wszelkich manewrów wymagajcych zmian wysokoci, w szczególnoci w fazie wznoszenia po starcie i zniania do ldowania. Znajomo osigów danego typu pozwala okreli midzy innymi: miejsce zako czenia wznoszenia TOC (Top of Climb), miejsce rozpoczcia zniania TOD (Top of Descent), przewidzie prdko pionow i poziom w poszczególnych fazach wznoszenia i zniania oraz oceni na tej podstawie sekwencj sektorów, kolizyjno z elementami przestrzeni, wysoko przecicia granic sektorów oraz kolizyjno z innymi statkami powietrznymi. W fazie przelotu wiksz rol ni dane o typie statku powietrznego odgrywaj natomiast biece dane radarowe. Naley zwróci uwag, e w odniesieniu do prdkoci pionowych w przewidywaniu trajektorii naley bra pod uwag co najmniej dwie róne wartoci: warto oczekiwan (ekonomiczn, typow) oraz skrajn warto dopuszczaln. Warto typowa jest domylnie przyjmowana przy przewidywaniu sposobu wykonania manewru. W wielu przypadkach wykonanie manewru w sposób typowy jest jednak sprzeczne z jednym z narzuconych ogranicze – na przykad nie pozwala zaj na granicy sektora poziomu koordynacyjnego wpisanego przez kontrolera, albo uniemoliwia wyldowanie na lotnisku przeznaczenia bez zmiany (wyduenia) trasy. Dopóki jest to moliwe, system zakada realizacj wizów ograniczajcych. Jeli jednak prdko pionowa wymagana do zrealizowania celu jest wiksza ni warto maksymalna, system odrzuca ograniczenie i wylicza przewidywany poziom na podstawie osigów danego typu statku powietrznego oraz ewentualnie nastpnego ograniczenia (np. na granicy z kolejnym sektorem). Wizy taktyczne Wizy taktyczne wynikaj z czynnoci na bieco wykonywanych przez uytkowników systemu. Podstawow czynnoci tego typu jest koordynacja midzy sektorami – uzgodniony midzy sektorami punkt i poziom przekazania kontroli stanowi wymuszenie, które naley uwzgldni przy kalkulacji przewidywanej trajektorii. Takich ogranicze moe by wiele jednoczenie, poniewa kontroler ju przed nawizaniem cznoci z danym statkiem powietrznym moe z góry zaplanowa poziom przekazania kontroli do nastpnego sektora - i od razu wprowadzi tak informacj do systemu. O tym, czy dana warto bdzie traktowana jako ograniczenie taktyczne decyduj równie dodatkowe czynniki, takie jak faza lotu. Algorytm rozrónia trzy oddzielne fazy: wznoszenia po starcie, przelotu i zniania do ldowania. Typowo przekazanie kontroli.

(12) 120. Marek Malarski, Kacper Walczak. w pierwszej fazie lotu odbywa si bez zatrzymania wznoszenia, zatem trajektoria dla fazy wznoszenia domylnie nie traktuje poziomu koordynacji midzysektorowej jako ograniczenia, chyba e kontroler wymusi takie zachowanie rcznie, przez zaznaczenie specjalnego pola. W fazie przelotu inaczej rozpatruje si natomiast wymuszenia wysze ni poziom aktualny a inaczej nisze. System zakada bowiem, e wznoszenie nastpi niezwocznie, od biecej pozycji, natomiast znianie – najpó niej jak to moliwe, zgodnie z typowymi preferencjami pilotów odnonie ekonomiki lotu. Wizy strategiczne Oddzielny typ wizów stanowi ograniczenia znane z góry, przed wpisaniem jakichkolwiek poziomów przez kontrolera. Nale do nich przede wszystkim wysokoci rozpoczcia procedur STAR oraz wysokoci, których osignicie na zadanych punktach stanowi element umów bilateralnych z ssiednimi krajami – np. samoloty lecce do Pragi powinny mie na granicy FIR Warszawa poziom nie wyszy ni X. Jako szczególny przypadek ograniczenia strategicznego mona równie zakwalifikowa znianie do ldowania, czyli konieczno zajcia na lotnisku przeznaczenia wysokoci równej elewacji tego lotniska. SUR: radary + ADS-B + MLAT + meteo. OLDI PRANET awaryjnie. opcjonalnie. RDCU RDCU. wst pna obróbka. ATG. danych SUR. FDP FDP. ARTAS ARTAS. SDP SDP. tracker I. DLS DLS. plany lotu, trajektorie. tracker II. a/c. CPDLC. CPDLC. korelacja, alarmy. SFN SFN CMD panel kontrolno-sterujcy. DLS TX RDCU. ASTERIX. wojsko. info dla partnerów zewn.. SDD FDD. SDD FDD. SDD FDD. stanowiska kontroli ATS. SDD FDD. …. DRF rejestracja aktywna – dane i czynnoci. Ricochet rejestracja wideo. Rys. 5. Powizania funkcjonalne systemu PEGASUS_21 (opracowanie wasne, opis w tekcie).

(13) Wspóczesne podejcie do systemów zarzdzania ruchem lotniczym na przykadzie …. 121. 4. WYBRANE NOWE FUNKCJE I NARZDZIA SYSTEMU PEGASUS_21 rednioterminowa detekcja konfliktów MTCD. Mechanizm przewidywania trajektorii pozwala z wyprzedzeniem ostrzega kontrolera, e dany statek powietrzny lecc zgodnie z biecym planem lotu i wydanym zezwoleniem moe naruszy separacj z innym statkiem powietrznym bd przestrzeni, w której nie wolno mu si znale . Jest to tak zwana detekcja rednioterminowa MTCD (Medium Term Conflict Detection). W odniesieniu do drugiego statku powietrznego zakres czasowy ostrzee limituje si do okoo 20 minut, aby zmniejszy liczb faszywych alarmów, poniewa przy duszym czasie prognozy jej dokadno jest niewystarczajca. W odniesieniu do kolizyjnoci ze stref, czasu nie limituje si – system wstpnie ocenia moliwo przelotu przez stref ju na podstawie planu lotu i dziennej informacji o aktywnoci stref (AUP). System oceniajc moliwo konfliktu bierze pod uwag midzy innymi klasy przestrzeni w jakich samoloty bd si znajdowa, ich zadeklarowane przepisy wykonywania lotu oraz wyposaenie do lotów w przestrzeni o zredukowanych minimach separacjach pionowych RVSM. Jeli na przykad system oceni, e dla samolotów na tym samym poziomie lotu wzajemna odlego w przestrzeni klasy C (kontrolowanej) wyniesie wicej ni 7 NM - zgodnie z obowizujcym tam minimum separacji, natomiast zmniejszy si pó niej, gdy samoloty bd ju w przestrzeni klasy G (niekontrolowanej), ostrzeenie w ogóle nie zostanie wywietlone. Funkcja MTCD w zaoeniu ma równie pozwoli kontrolerowi na bieco analizowa skutki potencjalnych decyzji. Podczas negocjacji elektronicznej kontroler-koordynator proponuje ssiedniemu sektorowi poziom lotu, na jakim samolot zostanie tam przekazany. Jeszcze przed zaakceptowaniem propozycji system analizuje now trajektori i od razu sygnalizuje obu kontrolerom, jeli uycie danego poziomu grozi naruszeniem separacji. Funkcje wykrywania kolizji midzy dwoma samolotami kady kontroler moe w dowolnym momencie wczy lub wyczy, jeli uzna, e w danej konfiguracji ruchowej dokadno podpowiedzi staje si niedostateczna a liczba faszywych alarmów – zbyt dua. MTCD – badanie kolizyjno ci z przestrzeni Aby zautomatyzowa weryfikacj czy trajektoria danego statku powietrznego narusza aktywn stref, naley dostarczy do systemu szereg danych. Po pierwsze - zasady korzystania z elementu kadego rodzaju – np. dla przelotu przez przestrze o zredukowanej koordynacji RCA (Reduced Coordination Area) – wewntrz przestrzeni RCA kontroler GAT nie musi kadorazowo koordynowa z kontrolerem OAT warunków opuszczenia drogi lotniczej – ostrzeenie nie powinno by generowane, poniewa przelot przez tak stref nie jest zabroniony, natomiast dostpno danej drogi warunkowej zaley zarówno od zapisu w biecym AUP jak i od jej generalnego harmonogramu w AIP, i kategorii. Po drugie – informacje o czasie aktywnoci i przedziale wysokoci kadej strefy, zawarte w AUP i zaktualizowanym planie uytkowania przestrzeni powietrznej UUP (Updated Airspace Use Plan). Po trzecie – dla kadego statku powietrznego system.

(14) 122. Marek Malarski, Kacper Walczak. musi (na podstawie planu lotu i charakterystyk typu) okreli tras i profil pionowy. Po czwarte - dla lotów startujcych za granicami kraju system musi oceni czas przelotu z miejsca startu do granicy FIR. Ostatni warunek moe by zrealizowany np. przez wprowadzenie tablicy przyblionych odlegoci z poszczególnych rejonów. Na podstawie powyszych danych system generuje dwa rodzaje ostrzee : przy edycji planu lotu – na formularzu planu lotu, oraz przed wlotem do strefy – w etykiecie radarowej. Ostrzeenie w etykiecie jest niezalene od podobnego wizualnie ostrzeenia taktycznego. Ostrzeenie typu MTCD uwzgldnia plan lotu i przewidywane manewry, natomiast ostrzeenie taktyczne bierze pod uwag jedynie biecy dystans do strefy dlatego w celu zmniejszenia liczby faszywych alarmów przy przelotach obok stref ostrzeenie taktyczne wywietla si o wiele pó niej. Specyfikacja [2] przewiduje równie dodatkowy, szczególny przypadek wykrywania konfliktu z przestrzeni – naruszenie strefy aktywnego holdingu. Zrzut ekranu przedstawia reprezentacj graficzn konfliktu rednioterminowego na wska niku radarowym kontrolera. óte litery MC w etykietach radarowych samolotów IBE004 i IBE0023 informuj o potencjalnym konflikcie w paszczy nie pionowej. Po klikniciu w symbol MC, na ekranie wywietlaj si przewidywane trasy obu samolotów, z zaznaczonym na czerwono odcinkiem, na którym separacja midzy nimi bdzie mniejsza ni minimum okrelone dla tego sektora.. Rys. 6. Prezentacja graficzna MTCD na wska niku kontrolera. MTCD – analiza kontekstowa Specyfikacja [2] zaleca, aby funkcja rednioterminowego przewidywania konfliktów MTCD identyfikowaa statki powietrzne stanowice „kontekst” danej sytuacji ruchowej. S to takie samoloty, dla których nie stwierdzono bezporedniego ryzyka naruszenia separacji, ale których obecno naley uwzgldni przy rozwizaniu wykrytego konfliktu. Na przykad: wtedy, gdy wprowadzenie zmiany kierunku lotu dla uniknicia naruszenia separacji midzy dwoma samolotami moe wywoa nowy konflikt z trzecim samolotem, naley uwzgldnia ten trzeci samolot jako element danej sytuacji..

(15) Wspóczesne podejcie do systemów zarzdzania ruchem lotniczym na przykadzie …. 123. Alarmy i ostrzeenia taktyczne W ramach program bada nad jednolitym europejskim systemem zarzdzania ruchem lotniczym SESAR (Single European Sky ATM Research) organizacja EUROCONTROL opracowaa zalecenia odnonie narzdzi, w które powinien by wyposaony system kontroli ruchu lotniczego w zakresie monitorowania wykonywania instrukcji przez pilotów, monitorowania postpu lotu oraz przypominania kontrolerowi o rutynowych czynnociach, takich jak przekazanie samolotu do nastpnego sektora i konieczno koordynacji telefonicznej [3]. System PEGASUS_21 wypenia te zalecenia poprzez specjalne funkcje systemowe. Krótkoterminowy alarm o naruszeniu separacji (STCA Prediction, STCA Violation) – alarmy o istniejcym i przewidywanym w najbliszych kilkudziesiciu sekundach naruszeniu separacji s dostpne w radarowych systemach kontroli ruchu lotniczego od wielu lat. Nowoci jest natomiast moliwo szczegóowego rónicowania kryteriów w zalenoci od sektora kontrolujcego, wolumenu przestrzeni w którym znajduje si samolot oraz klasy przestrzeni. Zakres konfiguracji funkcji STCA pozwala obecnie wprowadzi inne minimum separacji dla kadego sektora - w szczególnoci inne dla ACC, inne dla APP. Prezentacja alarmu jest ograniczona do ruchu podlegajcego odpowiedzialnoci danego kontrolera - a zatem ostrzeenia STCA w przestrzeni APP nie odcigaj uwagi kontrolera ACC pracujcego w przestrzeni powyej. System zgodnie z klasyfikacj przestrzeni (A-G) w zalenoci od miejsca wystpienia konfliktu wskazuje lub ignoruje konflikt midzy lotem IFR a VFR. Kolejna nowo to dodanie do ostrzeenia STCA licznika przewidywanego czasu do naruszenia separacji, odwieanego co cztery sekundy. Naruszenie warunków zezwolenia kontroli (HG (HeadinG) – nakazany kurs, RO (ROute) – nakazana trasa, LB (Level Bust) – nakazana wysoko ) – system informuje kontrolera o rónego rodzaju rozbienociach midzy manewrami nakazanymi a wykonywanymi przez pilota. Jeli pilot zajmie inny poziom ni nakazany – tzw. zjawisko LB (zjawisko kontynuowania wznoszenia / zniania przez pilota powyej / poniej otrzymanego poziomu zezwolenia kontroli, najczciej na skutek bdnego zrozumienia transmisji radiowej ), albo w cigu kilkudziesiciu sekund od wydania polecenia nie rozpocznie wykonywania manewru, w etykiecie radarowej pojawi si óty symbol ostrzeenia o nakazanej wysokoci. Jeli trasa wprowadzona do systemu odbiega od rzeczywistej – np. samolot wykonuje lot po prostej na jeden z kolejnych punktów z planu lotu a kontroler z poprzedniego sektora zapomnia wprowadzi stosown informacj do planu lotu, w etykiecie radarowej pojawia si ostrzeenie o zejciu z trasy. Jeli kontroler nakaza lot z okrelonym kursem, a kurs obserwowany na radarze znacznie od niego odbiega, w etykiecie wywietli si ostrzeenie o nakazanym kursie. HG HeadinG - gdy po nakazaniu lotu z okrelonym kursem, kurs obserwowany znaczco róni si od zadanego;RO - ROute - gdy samolot oddala si od trasy aktualnie wprowadzonej do systemu; Niebezpieczna sytuacja na pokadzie (EM, RF, HJ) – ostrzeenie o niebezpiecznej sytuacji na pokadzie (EMergency), utracie cznoci (Radio Fail) lub porwaniu (HiJack) pojawia si albo samoczynnie – po odebraniu kodu alarmowego z transpondera, albo po wybraniu takiej opcji przez kontrolera. Rczna aktywacja alarmu pozwala m.in. skróci czas potrzebny na telefoniczne przekazanie informacji o pooeniu samolotu do sub wspópracujcych, w tym wojskowych i ratowniczych, oraz do kierownika zmiany..

(16) 124. Marek Malarski, Kacper Walczak. Alarmy gosowe – poza sygnalizacj wizualn o niektórych typach zdarze system informuje równie komunikatami gosowymi. W systemach starszej generacji ten typ sygnalizacji nie by podany ze wzgldu na brak moliwoci ograniczenia zasigu do wybranych stanowisk. Obecnie mechanizm filtrowania alarmów, wspomniany np. przy funkcji STCA, pozwala odtworzy dany komunikat tylko w zainteresowanych sektorach oraz na stanowisku kierownika zmiany. Naruszenie bezpiecznej wysoko ci lub granic strefy (AW, ZN) - jeli dany samolot znajduje si w pobliu granicy bezpiecznej wysokoci zdefiniowanej dla danego obszaru na ekranie kontrolera pojawia si óte ostrzeenie AW (Altitude Warning). Jeli przekroczy t granic, ostrzeenie zmienia kolor na czerwony. Analogicznie dziaaj ostrzeenia o zblieniu do granicy strefy ZN (Zone) i jej przekroczeniu. Kontroler moe wyczy dany alarm rcznie – dla pojedynczego samolotu lub zdefiniowanego zakresu kodów. Pozwala to unikn faszywych alarmów generowanych np. przez samoloty wojskowe wykonujce wiczenia w przeznaczonej dla nich strefie TSA. Brak wymaganego wyposaenia RVSM, 8.33, UHF (Ultra High Frequency) – zakres czstotliwoci obejmujcy fale decymetrowe, w lotnictwie typowo wykorzystywany przez samoloty wojskowe – jeli samolot nie majc w planie lotu wpisanego odpowiedniego wyposaenia zblia si do wysokoci, powyej której jest ono wymagane, przy jego etykiecie radarowej wywietla si odpowiednie ostrzeenie – „R”, „8” lub „U”. Dodatkowo przy zapisywaniu przez kontrolera instrukcji zmiany poziomu dla takiego samolotu, cz tabeli poziomów niedostpna ze wzgldu na brak wyposaenia wywietla si w ostrzegawczym kolorze czerwonym. Przypomnienie o niewykonanej koordynacji – jeli nastpny sektor kontroli nie jest wyposaony w narzdzie do koordynacji automatycznej – przez protokó OLDI - lub gdy nie s spenione warunki konieczne do takiej koordynacji – np. w momencie zmiany poziomu samolot jest zbyt blisko granicy sektora, kontroler musi uzgodni warunki przekazania kontroli telefonicznie. System ATM wykrywa takie sytuacje i wywietla wówczas w etykiecie radarowej symbol przypomnienia. Po zako czeniu rozmowy telefonicznej kontroler wprowadza uzgodnienia do systemu i ostrzeenie ganie. Jeli kontroler zmieni jeden z uzgodnionych parametrów (np. przewidywany poziom na granicy sektora) – przypomnienie o koniecznoci koordynacji telefonicznej wywietli si ponownie. Ostrzeenia o utracie funkcji systemowych – biecy stan narzdzi monitorujcych jest prezentowany w górnej listwie kadego wska nika radarowego. Gdy narzdzia dziaaj prawidowo, wszystkie kontrolki s zielone. Wyczenie systemu ostrzee przez kierownika zmiany sygnalizowane jest kolorem ótym. Kolor czerwony oznacza natomiast awari – np. uszkodzenie lub odczenie serwerów Safety Nets odpowiadajcych za analiz konfliktów krótkoterminowych. Listy pomocnicze – podczas wystpowania niektórych sytuacji wymagajcych od kontrolera zwikszonej uwagi, system automatycznie wywietla dodatkowe podpowiedzi. Po oznaczeniu co najmniej jednego samolotu w sektorze jako „hold” - „oczekujcy”, na ekranie pojawia si lista samolotów w strefie oczekiwania, z informacjami uatwiajcymi zarzdzanie kolejk samolotów w strefie..

(17) Wspóczesne podejcie do systemów zarzdzania ruchem lotniczym na przykadzie …. 125. Klasyfikacja etykiet radarowych W wikszoci starszych systemów kontroli ruchu lotniczego wszystkie samoloty byy wywietlane na ekranie radarowym w tym samym kolorze. W niektórych kolorem odróniano loty skorelowane z planami IFR od lotów skorelowanych z planami VFR. W systemie AMS2000 wprowadzono rozwizanie unikatowe: poniewa w kontroli ruchu lotniczego dla lotów w kierunkach wschodnich typowo przydziela si poziomy nieparzyste a dla zachodnich – parzyste, podjto decyzj o wywietlaniu samolotów z zezwoleniami nieparzystymi w kolorze ótym, natomiast z parzystymi – w zielonym. Uatwia to kontrolerom szybk ocen wzrokow sytuacji na ekranie – na poziomach przelotowych zielone samoloty s konfliktowe najczciej z zielonymi, óte – z ótymi. Takie rozwizanie ma wielu zwolenników, ale niesie te zagroenia. Przy prostszym ukadzie dróg lotniczych, opartym na pomocach radionawigacyjnych, kolorowanie wedug poziomów sprawdzao si do dobrze. Po wprowadzeniu nowych dróg B-RNAV (Basic Area Navigation) – samoloty nawigujce zgodnie z wymaganiami nawigacji obszarowej poruszaj si z wymagan precyzj po drogach nie wytyczonych bezporednio midzy pomocami radionawigacyjnymi; w krajach europejskich wymagana powyej FL095 od roku 1998, i koncepcji FUA (Flexible Use of Airspace) – elastyczne uytkowanie przestrzeni powietrznej, koncepcja pozwalajca efektywniej rozdziela przestrze midzy uytkowników cywilnych i wojskowych, samoloty coraz rzadziej poruszaj si typowymi trasami. W takich sytuacjach kolorowanie wedug poziomów moe wrcz wprowadzi kontrolera w bd. Dodatkowo bdne wprowadzenie zezwolenia do systemu moe spowodowa odwrócenie koloru. W systemie PEGASUS_21 zrezygnowano z kolorowania wedug poziomów na korzy rónokolorowego przedstawiania stanu samolotu, zalenie od jego istotnoci dla danego sektora. Dziki przewidywaniu trajektorii system moe oceni czy samolot znajdzie si w danym sektorze i za ile czasu. Na podstawie planu lotu i trajektorii, oddzielne kolory przydziela si w szczególnoci dla nastpujcych statusów: ruch wewntrz sektora, na cznoci z tym sektorem – kolor „zaakceptowany”, ruch na cznoci z OAT – oddzielny kolor „OAT”, ruch wewntrz sektora, na cznoci z innym sektorem lub niekontrolowany – kolor „intruz”, ruch poza sektorem, zaplanowany wlot do sektora – kolor „przyszy”, ruch poza sektorem, nie planuje si wlotu do sektora – kolor „obcy”. Klasyfikacja etykiet radarowych pozwala równie zwikszy przejrzysto zobrazowania przez dostosowanie zakresu wywietlanych informacji do potrzeb odbiorcy – np. w etykietach samolotów „obcych” kontroler nie zobaczy poziomów koordynacyjnych, przypomnie , dodatkowych oznacze . Koordynacja elektroniczna Kady kontroler odpowiada za zapewnienie separacji wewntrz swojego sektora. Aby zapobiec konfliktom pomidzy sektorami i na ich granicach, kade zblienie do granicy sektora lub jej przekroczenie musi by uzgadniane z sektorem ssiadujcym. W systemie AMS2000+ tylko koordynacja zewntrzna w kontroli obszaru jest czciowo zautomatyzowana przez mechanizm OLDI. We wszystkich pozostaych przypadkach, w tym przy przekazywaniu samolotu midzy dwoma polskimi sektorami ACC, kontroler.

(18) 126. Marek Malarski, Kacper Walczak. musi ustali warunki przekazania kontroli telefonicznie. Ustalenia s zapisywane przez obie strony na papierowych paskach koordynacyjnych. W systemie PEGASUS_21, aby skoordynowa warunki przekazania midzy sektorami, wystarczy wpisa planowany poziom przekazania w etykiecie radarowej. Zapis wywietli si w formie zapytania w etykiecie radarowej kolejnego sektora, który akceptuje poziom klikniciem lub zgasza kontrpropozycj. Negocjacje tego typu mona prowadzi midzy dowolnymi dwoma stanowiskami systemu PEGASUS_21 – a zatem równie np. midzy ACC i TWR. Jeli nastpnym sektorem w sekwencji jest sektor zewntrzny – nalecy do innego FIR, system automatycznie inicjuje koordynacj przy pomocy mechanizmu OLDI. W przypadku kontroli obszaru koordynacja elektroniczna pozwolia cakowicie zrezygnowa z papierowych pasków koordynacyjnych. Narzdzia oceny czasu i odlego ci W kontroli radarowej narzdzia do pomiaru odlegoci pomidzy dwoma samolotami oraz do wyliczania czasu przelotu danego statku powietrznego do wskazanego punktu nale do najczciej uywanych funkcji. W systemie wprowadzono do nich kilka innowacji, takich jak: . moliwo wyliczania czasu do minicia dwóch samolotów, czyli czasu do chwili, w której przewidywana odlego midzy dwoma samolotami bdzie najmniejsza; moliwo ustawienia ostrzeenia – np. „zasygnalizuj, jeli minimalny przewidywany dystans midzy samolotem A a samolotem B zmniejszy si poniej wartoci X NM”, lub „zasygnalizuj, gdy samolot A oddali si na wicej ni X NM od punktu B”; moliwo wywietlenia przewidywanej konfiguracji minicia dwóch samolotów lub minicia samolotu z punktem (Rys. 7).. Rys. 7. Pomiar midzy dwoma samolotami - zrzut ekranu. Rysunek 7 przedstawia pomiar wykonany midzy dwoma samolotami na kursach zbienych – pierwszy z kodem transpondera 3415, drugi - 3107. Symbole radarowe w kolorze ótym wskazuj przewidywan konfiguracj, w jakiej samoloty si min. Kolor niebieski przedstawia wyliczone i zmierzone wartoci:.

(19) Wspóczesne podejcie do systemów zarzdzania ruchem lotniczym na przykadzie …. x x x x. 127. B – bearing - namiar drugiego samolotu na pierwszy - 253 stopnie, R – range - bieca odlego midzy samolotami – 16,46 mili morskiej, E – estimated time abeam - przewidywany czas do minicia – 3 minuty 18 s, X – minimum distance - przewidywana odlego minicia – 5,49 NM.. Paski elektroniczne dla stanowisk kontroli lotnisk TWR Do tej pory podstawowym narzdziem sub kontroli lotniska TWR byy papierowe paski kontroli proceduralnej. Przepyw informacji midzy wieami a wszystkimi innymi subami, w szczególnoci kontroli zbliania i obszaru, odbywa si wycznie drog telefoniczn. Kontrolerzy zapisywali wydane i otrzymane zezwolenia na paskach, natomiast asystenci wprowadzali wymagane minimum danych – poziom i w razie potrzeby tras – do systemu komputerowego. Pomocniczo niektóre wiee wyposaono w tzw. tracery – ekrany z podgldem sytuacji z lokalnego radaru, jednak kontrolerzy TWR nie maj uprawnie wymaganych, by korzysta z tego narzdzia do separowania statków powietrznych. System PEGASUS_21 bdzie zainstalowany w caym kraju, równie na stanowiskach kontroli ruchu lotniskowego TWR. W interesie wszystkich sub ley integracja pasków z reszt systemu. Korzyci z punktu widzenia kontroli zbliania APP i kontroli obszaru ACC jest natychmiastowe, bezbdne i automatyczne odbieranie informacji o statusie poszczególnych statków powietrznych – np. zaplanowanej kolejnoci startów, czasie rozpoczcia koowania, treci zezwolenia kontroli, potwierdzenia informacji o ldowaniu itd. Z punktu widzenia TWR gówn korzyci jest zmniejszenie obcienia prac przez zredukowanie liczby niezbdnych rozmów telefonicznych. Poniewa w kontroli obszaru paski suyy dotd tylko do koordynacji (nie do kontroli ruchu lotniczego), cakowicie zrezygnowano z nich i zastpiono narzdziami typowymi dla programów komputerowych – listami i oknami dialogowymi. W przypadku wie paski odgrywaj wiksz rol: s narzdziem sucym do monitorowania sytuacji ruchowej i zapewniania separacji. Aby uatwi kontrolerom TWR przejcie do nowego systemu, zdecydowano si odtworzy paski „wieowe” w postaci elektronicznej, w sposób moliwie najbardziej przypominajcy paski papierowe, z dodatkow zalet w postaci automatycznej wymiany danych z pozostaymi subami i rejestracji wykonanych czynnoci i ich czasów (rys. 8).. Rys. 8. Przykadowy pasek dolotowy dla lotniska EPWA w wersji elektronicznej. Taktyczne zarzdzanie strefami W systemie przewidziano stanowiska dla operatorów z Orodka Zarzdzania Przestrzeni Powietrzn, którzy wprowadzaj i aktualizuj informacje o aktywnych.

(20) 128. Marek Malarski, Kacper Walczak. elementach przestrzeni (strefach). Aby usprawni ich prac i zmniejszy prawdopodobie stwo wystpowania pomyek, system PEGASUS_21 pozwala wczyta w caoci depesz AUP w formacie wymiany danych lotniczych ADEXP (ATS Data EXchange Presentation) z nonika zewntrznego (np. pendrive), a nastpnie wywietli podsumowanie wyniku operacji. Mechanizm przewidywania trajektorii umoliwia wywietlenie ostrzeenia o potencjalnym przelocie przez stref ju na etapie wprowadzania planu lotu, oraz weryfikacj po kadej korekcie trajektorii – dla aktywnego planu lotu, skorelowanego z trackiem radarowym, trajektoria jest odwieana co kilkadziesit sekund. Po zaadowaniu stref przez operatora AMC, kady kontroler moe na swoim stanowisku: niezalenie wywietli lub ukry strefy: aktywne, bliskie czasu aktywacji, nieaktywne zaplanowane na dany dzie , nieaktywne zaplanowane na nastpny dzie ; odfiltrowa wywietlanie stref ze zobrazowania na bazie czasu aktywnoci lub przedziau poziomów; wywietli opis szczegóowy danej strefy, obejmujcy m.in.: nazw, uytkownika, godziny aktywnoci, przedzia wysokoci. System przydziau kodów CCAMS (Centralized SSR Code Assignment and Management System) – przyszy system przydziau kodów transponderów dla regionu Europy opracowywany przez EUROCONTROL Podstawowy uywany obecnie sposób identyfikacji statków powietrznych bazuje na czterocyfrowych kodach transponderów. Aby unikn niejednoznacznoci wynikajcych z nadawania tych samych kodów przez róne centra kontroli, pocztkowo rozdzielono po prostu grupy kodów midzy poszczególne centra. Taki system wkrótce przesta by wystarczajcy ze wzgldu na brak dostatecznej liczby kodów, opracowano wic bardziej zoone reguy przydzielania kodów przez kade centrum, bazujce na rodzajach operacji i kierunkach wylotu z danego FIR – jest to tzw. system ORCAM (Originating Region Code Assignment Metod) – system przydziau kodów transponderów obecnie dominujcy w Europie. ORCAM usprawni rozdzia kodów, ale ich liczba pozostaa niezmieniona, zatem po kilku latach znów pojawi si problem saturacji (wyczerpywania kodów z danej puli). Jednym ze sposobów dalszego wyduenia czasu ycia metody identyfikacji opartej na kodach jest centralizacja – przekazanie puli kodów przynalenej do wielu krajów jednemu orodkowi przydziau kodów, który zapewni ich unikatowo w okrelonej przestrzeni. Centralizacja pozwala elastycznie uywa kodów w rejonie, w którym w danej chwili s najbardziej potrzebne, i wyeliminowa sta rezerwacj, (czyli blokowanie) duych grup kodów dla danych regionów lub rodzajów lotu. Aby wczy dane centrum ATC do systemu CCAMS, oprogramowanie ATM musi m.in. odbiera depesze z przydzielonymi centralnie kodami, wysya dania przydziau kodów, przydziela odpowiednie kody lokalne w razie chwilowych zakóce dziaania sieci oraz pynnie przechodzi do trybu awaryjnego w razie uszkodzenia centralnego serwera. Przewidywany, do optymistyczny termin uruchomienia CCAMS obejmujcego wybrane kraje europejskie, w tym Polsk, to marzec roku 2012. Realizacja koncepcji „FPL2012” Kraje czonkowskie ICAO ustaliy, e zawarto formularza planu lotu wymaga dostosowania do obecnego stanu prawnego i postpu technicznego [5]. Przewidywany.

(21) Wspóczesne podejcie do systemów zarzdzania ruchem lotniczym na przykadzie …. 129. termin obowizkowego stosowania nowego formatu to ostatni kwarta 2012 roku. Do tego czasu wszystkie kraje czonkowskie powinny przeszkoli personel i dostosowa wszystkie wewntrzne systemy informatyczne przetwarzajce plany lotu – np. oprogramowanie uywane w biurach odpraw zaóg i oprogramowanie stosowane do naliczania opat nawigacyjnych, a wreszcie – przede wszystkim – oprogramowanie ATM. System PEGASUS_21 odpowiada wymaganiom ICAO i EUROCONTROL w zakresie przetwarzania planów lotu po roku 2012. Poniewa w czasie przewidywanego uruchomienia systemu PEGASUS_21 nowy format moe jeszcze nie by obowizujcy, system potrafi równolegle przetwarza jednoczenie stare jak i nowe plany lotu. Rozszerzony zakres OLDI Mechanizm OLDI (On-Line Data Interchange) suy do elektronicznej wymiany danych midzy ssiadujcymi centrami kontroli ruchu lotniczego. Obecnie FIR EPWW wymienia z ociennymi rejonami informacji powietrznej komunikaty Basic OLDI: ABI (Advanced Boundary Information) – depesza OLDI wysyana kilkadziesit minut przed granic FIR, ACT (Activation Message) – depesza OLDI wysyana kilkanacie minut przed granic FIR i LAM (Logical Acknowledgement Message) – depesza wysyana w odpowiedzi na ABI lub ACT, dla potwierdzenia odbioru. Nowy system jest dostosowany do wymiany kompletu depesz OLDI zgodnie ze specyfikacj EUROCONTROL dla trybu rozszerzonego [1]. Zakres wykorzystania zaawansowanych depesz moe by elastycznie regulowany umowami bilateralnymi i jest oddzielnie definiowany dla kadego partnera. Pena implementacja OLDI obejmuje m.in. poprawki poziomów, wycofanie koordynacji, dwustronn negocjacj poziomu przekazania kontroli, potwierdzenie przekazania cznoci i inne. Wszdzie tam, gdzie jest to moliwe, funkcje Advanced OLDI s inicjowane przy uyciu tych samych elementów interfejsu co przy komunikacji wewntrznej - z punktu widzenia kontrolera elektroniczna negocjacja poziomów z partnerem zagranicznym obsugujcym rozszerzony protokó OLDI przebiega zatem identycznie jak komunikacja elektroniczna z kontrolerem na stanowisku obok. Komunikacja CPDLC Serwery DLS umoliwiaj nawizywanie dwustronnej cznoci midzy operatorem a wybranym statkiem powietrznym. Interfejs uytkownika przewiduje inicjacj cznoci oraz wysyanie komunikatów – predefiniowanych (np. sprawd mikrofon), uzupenianych o wartoci (np. zgo przecicie poziomu XXX) lub wpisywanych rcznie (freetext). System automatycznie dobiera odbiorc informacji, tj. komunikacj obserwuje tylko zainteresowany sektor. Prezentacja danych radarowych Mode S Podstawowe informacje odbierane przez radary wtórne to odpowiedzi na ogólne zapytania w trybie „mode A” (nastawiony kod transpondera) i „mode C” (wysoko). Interrogatory nowoczesnych radarów wtórnych potrafi równie wysya selektywne zapytania „mode S”, pozwalajce odebra od danego statku powietrznego szereg rónych informacji, obejmujcych w szczególnoci: wysoko nastawion przez pilota (potwierdzenie poprawnoci odbioru instrukcji od kontrolera), biecy kurs, prdko przyrzdow, rzeczywist, pionow, wyraon liczb Macha; kty: przechylenie, pochylenie, odchylenie. System przetwarzania danych radarowych PEGASUS_21 oraz graficzny interfejs uytkownika pozwalaj odebra te dane z radaru i w czytelny sposób przedstawi kontrolerowi..

(22) 130. Marek Malarski, Kacper Walczak. Przetwarzanie danych meteorologicznych System PEGASUS_21 poza danymi z kanaów pogodowych poszczególnych radarów przetwarza równie dane zintegrowane w formacie CAT009 standardu wymiany danych radarowych (dozorowania), opisujcy dane rónego typu w podziale na kategorie ASTERIX (All Purpose Structured EUROCONTROL Surveillance Information eXchange). Mona dziki temu wywietli jednoczenie informacje dozorowania dla caego obszaru FIR. Informator FIS lub kontroler odpowiadajcy za duy sektor (taki jak ACC w nocy) nie musi wówczas przecza si midzy rónymi radarami, aby wywietla chmury burzowe w poszczególnych czciach swojej przestrzeni odpowiedzialnoci. Format CAT009 pozwala równie przedstawi kontrolerowi informacje o charakterze syntetycznym. System Meteoflight, opracowany w Instytucie Meteorologii i Gospodarki Wodnej, na warstwach CAT009 koduje tzw. wska niki zagroenia, uwzgldniajce nie tylko odbiciowo, lecz take gsto wyadowa atmosferycznych, wystpowanie uskoków wiatru i innych niebezpiecznych zjawisk. Monitorowanie obcienia sektora Dostosowywanie liczby i konfiguracji sektorów do wielkoci ruchu wymaga oszacowania obcienia kadego z nich z wyprzedzeniem, poniewa sam proces podziau lub czenia sektora nie do, e zajmuje czas, to chwilowo zwiksza obcienie prac kontrolerów – choby ze wzgldu na konieczno przekazania niektórych samolotów na now czstotliwo. Podstawowe informacje uywane do oceny przyszej sytuacji ruchowej przez kierownika zmiany ATM pochodz z oprogramowania udostpnianego przez organ EUROCONTROL zajmujcy si zarzdzaniem przepywem ruchu lotniczego CFMU (Central Flow Management Unit), obsugiwanego przez operatorów stanowiska zarzdzania przepywem ruchu lotniczego FMP (Flow Management Position). Narzdzie to przedstawia przysze obcienie sektora poprzez wska niki takie jak liczba samolotów obsugiwanych przez sektor w cigu godziny oraz liczba samolotów jednoczenie obsugiwanych na tej samej czstotliwoci. Oprogramowanie CFMU jest rozbudowane a poprawna interpretacja wskaza wymaga specjalistycznego przeszkolenia. Kontroler obecnie moe jedynie orientacyjnie przewidywa zmian natenia ruchu w swoim sektorze na podstawie liczby pasków koordynacyjnych uoonych w lewej i rodkowej czci szuflady z paskami – w kolumnach obejmujcych samoloty w gotowoci do startu oraz zbliajce si do sektora. W systemie PEGASUS_21 dla kontrolerów przygotowano specjalne narzdzie pomocnicze, dziaajce w odniesieniu do wskazanego sektora lub lotniska. Na podstawie otrzymanych planów lotu, zaktualizowanych o wszystkie depesze taktyczne i koordynacyjne, oraz z uwzgldnieniem przewidywanej trajektorii kadego z samolotów, system przedstawia liczb samolotów przelatujcych przez dany sektor w wybranym przedziale czasu lub liczb operacji startu i ldowania dla zadanego lotniska. Zalet narzdzia z systemu PEGASUS_21 jest wiksza aktualno prognoz w stosunku do wylicze CFMU – obcienie jest aktualizowane z uwzgldnieniem biecej pozycji kadego statku powietrznego i wszystkich instrukcji wprowadzanych przez kontrolerów. Gówn wad stanowi natomiast pomijanie w prognozach samolotów, dla których system nie analizuje trajektorii – czyli przede wszystkim lotów VFR. To ograniczenie jest istotne.

(23) Wspóczesne podejcie do systemów zarzdzania ruchem lotniczym na przykadzie …. 131. zwaszcza w sektorach FIS i na niewielkich lotniskach, gdzie wielko ruchu VFR bywa znaczca. Stopie korelacji midzy innowacyjnymi funkcjami systemu ATM a mechanizmem przewidywania trajektorii, w którego skad wchodzi algorytm oceny osigów statków powietrznych, podsumowuje Tabela 1. Tabela 1 Zaleno funkcji systemowych od dokadno ci przewidywania trajektorii. funkcja MTCD – rednioterminowa detekcja konfliktów MTCD – badanie kolizyjnoci z przestrzeni MTCD – analiza kontekstowa Alarmy i ostrzeenia taktyczne Klasyfikacja przez kolory etykiet radarowych Koordynacja elektroniczna Narzdzia oceny czasu i odlegoci Paski elektroniczne dla wie Taktyczne zarzdzanie strefami System przydziau kodów CCAMS Realizacja koncepcji FPL2012 Rozszerzony zakres OLDI Komunikacja CPDLC Prezentacja danych radarowych Mode S Monitorowanie obcienia sektora. powizanie z trajektori i osigami a/c TAK TAK TAK TAK TAK TAK NIE NIE NIE NIE NIE TAK NIE NIE TAK. wymagana dokadno DUA DUA DUA MA A REDNIA REDNIA BRAK BRAK BRAK BRAK BRAK MA A BRAK BRAK REDNIA. 5. PODSUMOWANIE Wprowadzane aktualnie w subach ruchu lotniczego systemy zarzdzania ruchem lotniczym ATM nowej generacji skokowo zwikszaj moliwoci sub kontroli ruchu ATC. Najwaniejszymi nowymi funkcjami (moliwociami) systemów ATM nowej generacji s (implementowane w systemie PEGASUS_21): - odej cie od papierowych pasków koordynacyjnych – kontroler wszystkie informacje o swoich czynnociach wprowadza bezporednio do systemu; nie ma potrzeby prowadzenia dodatkowej notacji na drukowanych paskach; - koordynacja elektroniczna – moliwo uzgadniania i negocjowania warunków wejcia/wyjcia z sektora bezporednio przez etykiet radarow zmniejsza liczb niezbdnych do wykonania pocze telefonicznych, i pozwala prowadzi koordynacj w wygodniejszy sposób; - trajektorie – zoony mechanizm przewidywania trajektorii otworzy drog do realizacji wielu nowych funkcji, usprawniajcych prac kontrolerów i sub pomocniczych;.

(24) 132. Marek Malarski, Kacper Walczak. - podzia pionowy przestrzeni – moliwo podziau sektorów w paszczy nie pionowej i poziomej; - zapewnione wsparcie producenta – moliwo dostosowywania si do biecych zmian w przepisach procedurach i obecnych standardów (ESARR 6, SESAR), adaptacji do wielkoci ruchu, dalszego rozwoju, uwzgldniania potrzeb kontrolerów; - integracja wielu sub – GAT ACC, OAT ACC, APP, TWR, FIS, rozproszonych po caej Polsce, i uatwienie wspópracy midzy nimi; - wielokrotnie wiksza liczba obsugiwanych stanowisk – poprzedni system nie pozwala na dalsz rozbudow, ograniczajc maksymaln liczb jednoczenie otwartych sektorów ACC do omiu; obecny nie ma sztywnego limitu; - równolega obsuga CCAMS i ORCAM – obsuga zarówno dotychczasowego, autonomicznego systemu przydziau kodów transpondera – ORCAM, jak równie nowej koncepcji scentralizowanego przydziau kodów – CCAMS; - „FPL2012” - zgodno z planowan zmian formatu planu lotu ICAO, równolega obsuga obu formatów; - EFS – paski elektroniczne dla TWR – prowadzenie przez suby kontroli lotniska TWR notacji na paskach elektronicznych uatwia rozliczanie operacji oraz wymian informacji z pozostaymi uytkownikami systemu, w szczególnoci kontrol zbliania APP i kontrol obszaru ACC; - nowy rozdzia obowizków planning /executive – zapewnienie obu kontrolerom obsugujcym sektor identycznych narzdzi pozwala efektywniej rozdziela obowizki midzy te dwa stanowiska; - MTCD – nowy system na bazie przewidywanych trajektorii wskazuje kontrolerowi potencjalne konflikty z wyprzedzeniem od kilku do kilkunastu minut (poprzedni system by wyposaony tylko w STCA/STCAW - wyprzedzenie do 50 sekund); - pomiar czasu i odlego ci - nowy system pozwala wykonywa pomiary punkt-punkt, punkt-samolot i samolot-samolot (poprzedni nie pozwala na pomiary samolot-samolot); pomiar mona wykonywa bezporednio do wskazanego punktu lub do trawersu punktu; - rozszerzony pakiet depesz OLDI - poprzedni system obsugiwa trzy podstawowe depesze OLDI: ABI, ACT i LAM; nowy system obsuguje kilkanacie typów depesz, pozwalajc zwikszy zakres wspópracy z partnerami zewntrznymi; nowy system obsuguje równie nowy protokó transmisyjny FMTP, oparty na poczeniach TCP/IP (poprzedni: tylko X.25); - zmiana w sposobie klasyfikacji etykiet – w poprzednim systemie dwa kontrastowe kolory dzieliy etykiety radarowe wedug poziomu lotu na „wschodniopoówkowe” i „zachodniopoówkowe”; w nowym systemie wyróniono wicej grup kolorystycznych „zaakceptowany”, „przyszy”, „obcy”, „intruz”, „OAT” i inne, jednak bez zachowania kryterium przydzielonego poziomu lotu; - dwa niezalene, równorzdne trackery – system wyposaono w dwa niezalene ukady ledzenia tracków radarowych, wykonane przez rónych producentów; - rozbudowany modu zarzdzania strefami - moliwo adowania planu wykorzystania przestrzeni AUP na cay dzie i biecego zarzdzania aktywnoci stref rónego typu – m.in. TSA, TRA, D, P, R; - alarmy na pomiarach – kontroler moe szybko zaprogramowa wywietlenie ostrzeenia („przypomnienia”) po spenieniu okrelonego kryterium pomiaru – np. „jeli.

(25) Wspóczesne podejcie do systemów zarzdzania ruchem lotniczym na przykadzie …. 133. samolot oddali si od wskazanego punktu dalej ni X NM”, lub „gdy przewidywana odlego minicia zmniejszy si poniej X NM”; - ocena konfiguracji minicia si samolotów – system pozwala wywietli przewidywane pooenie pary samolotów dla momentu, w którym ich wzajemna odlego bdzie najmniejsza; - nowe techniki dozorowania – dotychczasowy system odbiera dane z radarów pierwotnych, oraz odpowiedzi Mode A i Mode C z radarów wtórnych; nowy system wspiera kolejne techniki dozorowania, takie jak ADS (contract, broadcast) oraz Mode S; - CPDLC – system PEGASUS_21 jest wyposaony w interfejs do obsugi przesyu danych ziemia-powietrze (kontroler-pilot); - zbiorcze dane meteorologiczne – poprzedni system przetwarza dane meteorologiczne w formacie ASTERIX CAT008 (kana pogodowy ze wskazanego radaru), nowy system obsuguje równie format ASTERIX CAT009 (informacja zbiorcza), co dziki wymianie danych z IMGW w systemie Meteoflight pozwala wywietla jednoczenie informacj pogodow dla caego FIR; - monitorowanie obcienia sektora – jednym ze skutków wprowadzenia przewidywania trajektorii jest moliwo wywietlania przez kontrolera szacunkowego obcienia jego sektora w zadanym przedziale czasu; - ostrzeenia o naruszeniu warunków zezwolenia – nowy system ostrzega kontrolera o rozbienoci midzy wartociami nakazanymi a rzeczywistymi co do trasy, kursu i wysokoci statku powietrznego; odebranie transmisji o porwaniu, stwierdzonej utracie cznoci lub innym zagroeniu generuje dodatkowo alarm d wikowy; - przypomnienie o zalegej koordynacji – na bazie informacji wprowadzanych przez kontrolera oraz analizy trajektorii system przypomina o koniecznoci skoordynowania warunków przelotu; wykrywa równie sytuacje, gdy na skutek zmiany koordynacj naley powtórzy; - ostrzeenia o brakach wyposaenia – system w sposób selektywny wywietla ostrzeenia o brakach w wymaganym wyposaeniu statku powietrznego, dostosowujc zakres wywietlanych informacji do rodzaju i poziomu lotu, oraz sektorów uczestniczcych w jego obsudze.. Bibliografia 1. 2. 3. 4. 5.. 6. 7. 8. 9.. EUROCONTROL (2008b), Specification for On-Line Data Interchange, 16 Jan 2008, Edition 4.1. EUROCONTROL (2010c), Specification for Medium-Term Conflict Detection, 15 Jul 2010, Edition 1.0. EUROCONTROL (2010d), Specification for Monitoring Aids, Edition 1.0, 2010. EUROCONTROL (2010e), Specification for Trajectory Prediction, 15 Jul 2010, Edition 1.0. EUROCONTROL (2011e), ICAO Flight Planning modifications for 2012, http://www.cfmu.eurocontrol.int/cfmu/public/standard_page/nos_work_programme_fpl_2012.html, dostp 08.11.2011. EUROCONTROL – Experimental Center (2010), Coverage of 2009 European Traffic for the Base of Aircraft Data (BADA) rev. 3.8, EEC Technical/Scientific Report No. 2010-008. EUROCONTROL – Experimental Center (2011), User manual for the Base of Aircraft Data (BADA) rev. 3.9, EEC Technical/Scientific Report No. 11/03/08-08. ICAO (4444), PANS-ATM Zarzdzanie ruchem lotniczym, dodatek C, wydanie 15, 2008. ICAO (8643), Aircraft Type Designators, 39th Edition, 2011..

(26) 134. Marek Malarski, Kacper Walczak. 10. Koolen H. (2010), CFMU Flight Progress Messages, EUROCONTROL CFMU, 05 Jan 2010, Edition 1.700. 11. Malarski M., Pitek M. (2009), Kierunki rozwoju nowoczesnych systemów zarzdzania ruchem lotniczym na wiecie, PN PW, Transport, z. 71/2009 Warszawa. 12. Malarski M. (2006), Inynieria ruchu lotniczego, OW PW, Warszawa 2006. 13. Markiewicz T. M. (2005), Wspóczesne systemy i urzdzenia kontroli ruchu lotniczego w Polsce, Przegld Si Powietrznych 01/2005. 14. Mouillet V. (2011), Model Accuracy Summary Report for the Base of Aircraft Data rev. 3.9, EEC Technical/Scientific Report No. 11/03/08-011, EUROCONTROL - Experimental Center. 15. Sheehan C. (2011), Synonym Aircraft Report for the Base of Aircraft Data (BADA) rev. 3.9 – EEC Technical/Scientific Report No. 11/03/08-012. 16. Wörz W. (2011), VAFORIT Introduction, The Controller, Vol. 50, Is. 2, p. 28-29, Germany. 17. Van Hamme W. (2007), IFPS and RPL Dictionary of Messages, EUROCONTROL CFMU, Edition 3.005.. A NEW TRENDS IN AIR TRAFFIC MANAGEMENT ILLUSTRATED BY SOLUTIONS DEVELOPED IN PEGASUS_21 SYSTEM Abstract: This paper describes new trends in ATM systems, illustrated by solutions developed in PEGASUS_21. PEGASUS_21 heavily relies on trajectory prediction algorithms, allowing to extend its features far beyond simple surveillance. New features include: sector sequence designation and selective displaying of sector lists, silent coordination, medium term collision detection, predicting collisions with dynamic airspace structures, dynamic assessment of future sectors load. At the same time other features are being implemented, not depending on trajectory prediction – such as implementation of centralized codes assignment project – CCAMS, or updating of flight plan form contents - FPL 2012. Keywords: ATM, SESAR, trajectory prediction, air traffic control.

(27)