СИСТЕМИ АВТОМАТИЧНОЇ Посадка літака ДЛЯ XXI СТОЛІТТЯ

Катастрофа в серпні 1997 р. літака Boeing-747, що виконував захід на посадку по неточною системі посадки (non-precision) вночі у складних метеоумовах на ЗПС 06L міжнародного аеропорту Гуама, ще раз підтвердила важливість для безпеки польотів забезпечення аеропортів системами посадки вимагається точності наведення при заході на посадку і посадки. Остаточні результати розслідування катастрофи до кінця 1997 р. ще не були отримані, але за попередніми висновками її причиною є недостатня точність наведення глісадних маяком системи ILS. Захід на посадку виконувався за процедурою, не призначеної для важких транспортних літаків. Глісада точного заходу на посадку за системою ILS на ЗПС 06L і глісада ступеневої зниження при заході на посадку за процедурою non-precision, тобто коли управління по висоті глісади здійснюється за показаннями бортового висотоміра, істотно розрізняються (табл. 1). Наведення по курсу здійснювалося курсовим маяком ILS, і Boeing-747 був виведений точно по посадковому курсом, але через помилки по висоті зіткнувся з землею в районі ближнього приводу, не долетівши до кромки ЗПС приблизно 5, 6 км.

Таблиця 1

Характеристики автономних систем посадки

На трасі і при неточному заході на посадку	Точний захід на посадку за категорією I ICAO
Точність визначення МС 100 м Час попередження про відмову 8 з Надійність роботи системи 99, 999% Висота польоту визначається за бортовим висотоміру	Точність визначення МС 7, 6 м Час попередження про відмову 5. 2с Надійність роботи системи 99, 9% Точність визначення висоти глісади 7, 6 м

Для виключення подібних авіаційних подій (АП) необхідно виконати рішення ICAO, прийняте в 1978 р. про необхідність установки в аеропортах відповідну вимогам систему ILS або мікрохвильову систему посадки MLS. Проте в даний час є чотири типи систем автоматичної посадки відповідають вимогам ICAO і авіаційні фахівці повинні вибрати одну з них. Це системи ILS, MLS і дві зовсім різні супутникові системи автоматичної посадки. Усі чотири системи відповідають вимогам ICAO до систем автоматичної посадки для XXI століття. Терміни введення в експлуатацію та сертифікації систем автоматичної посадки наведені в табл. 2.

Таблиця 2

Терміни введення в експлуатацію та сертифікації систем автоматичної посадки

Фактори, що впливають на вибір системи посадки (погодні умови) районі аеропорту, частота посадок і злетів, вартість заходу на посадку і зльоту), діють спільно. Вибір типу системи визначає висоту прийняття рішення * to є точки на глісаді, в якій пілот повинен прийняти рішення про припинення зниження і відхід на повторний захід, якщо ЗПС не видно. Для аеропортів з гарною погодою достатня система, що відповідає вимогам I категорії ICAO, для країн північно-західній частині Європи необхідна система, що відповідає вимогам III ICAO.

В даний час система ILS, яка є стандартом ICAO, встановлена ​​у всіх міжнародних і більшості регіональних аеропортів. Однак характерні для неї недоліки (наприклад, інтерференція від радіостанцій, що працюють на близьких частотах або від висотних будівель) розташованих поблизу аеропорту, або від знаходяться в повітрі великих ВС) іноді призводять до спотворення променя курсового маяка. З цієї та інших причин ICAO в 1970 р. схвалила систему MLS, яка не схильна до недоліків системи ILS. Приблизно через 10 років було запропоновано використовувати в системах автоматичної посадки диференціальну глобальну супутникову навігаційну систему DGPS. У 1995 р. ICAO прийняла компромісне рішення, за яким система ILS може використовуватися до 2015 р.; система MLS повинна бути встановлена ​​там, де це викликано умовами експлуатації повітряного транспорту. Система DGPS дає можливість використовувати два варіанти автоматичної посадки, повністю відповідають вимогам точності при заході на посадку і посадки по I категорії ICAO.

Система LAAS (система наведення для місцевого регіону) є наземною системою, безперервно порівнює відбитий сигнал DGPS з посланим нею, визначальною неузгодженість і передавальної його на борт ПС, що виконує захід на посадку. Помилка наведення системи не перевищує 7 м. Кілька перших систем цього типу, відомих як Scat-1 (система посадки спеціальної категорії I), знаходяться в експлуатації як приватно фінансовані системи не для загального користування. FAA розробляє специфікацію і вимоги до системи LAAS для загального користування, яка повинна надійти в експлуатацію з 2005р. Не чекаючи затвердження стандарту на систему, кілька фірм роблять варіант системи Scat-1. Серед них фірма Honey well, система Scat-1 якої сертифікована і встановлена ​​в аеропортах Міннеаполіс і Ньюарк (в останньому-для авіакомпанії Continental Airlines). Очікується сертифікація системи Scat- 1 в Канаді, Індонезії і Австралії. У Російській Федерації система Scat-1 фірми Honeywell за допомогою Науково-виробничого підприємства Авітекс (Москва) буде встановлюватися на літаки цивільної авіації. Кілька інших виробляють цю систему фірм (Raytheon, Wilcox, DASA-NFS, Interstate Electronics) очікують сертифікації встановлених в деяких аеропортах (Флорида в США, Бодо в Норвегії) систем Scat-1, укладають контракти на поставку системи і чекають від FAA сертифікації системи для загального користування. Для забезпечення широкого використання супутникової навігаційної системи DGPS мережу її наземних станції повинна бути збільшена; потрібна корекція ліній передачі даних супутник-наземні станції і запуск геостаціонарного супутника з екваторіальній орбітою. Для такого варіанту супутникової системи FAA розробляє систему автоматичної посадки WAAS (система наведення для великої площі перекриття). Створювані в Європі система EGNOS (Європейська супутникова навігаційна система геостаціонарна великої площі перекриття) і японська система MTSAS (багатоцільова супутникова система наведення) подібні системі WAAS.

До 2001-2002 рр.. FAA планує сертифікувати систему WAAS за умовами, близьким до вимог I категорії ICAO (висота прийняття рішення 90-120 м). У процесі подальших випробувань FAA сподівається сертифікувати систему WAAS за повними умовами I категорії ICAO (висота прийняття рішення 60 м). У більш пізні терміни (див. табл. 1). FAA планує сертифікувати систему WAAS для вимог II і III категорій ICAO, проте є дві причини, які перешкоджають цьому: перша - при тривалих трасах сигнали геостаціонарного супутника можуть бути перекручені іоносферних ефектом, тобто може виникнути помилка в координатах положення об'єкта, друга причина-система WAAS може забезпечити попередження про відмову за час не більше 6 с, що потрібно I категорією ICAO, тоді як за умовами вимог II і III категорій цей час не повинно перевищувати 2 с.

У США затверджена спеціальна програма заміни системи ILS на систему з використанням DGPS. FAA планує перевірити стан близько 1000 систем ILS і замінити їх на систему LAAS I категорії ICAO. Це відбудеться після того як буде сертифікована система LAAS I категорії, тобто в 2005 р. Стратегія заміни ще не розроблена, проте система LAAS I категорії ICAO може бути придбана аеропортами в приватному порядку. Якщо така схема спрацює, то процес заміни системи ILS на LAAS I категорії затягнеться на багато років.

Необхідність обладнати літак для роботи з чотирма різними системами автоматичної посадки привела до створення авіаційними фірмами багаторежимних приймача (MMR). З його допомогою пілот в польоті вибирає систему посадки конкретного аеропорту і виконує захід на посадку та посадку за процедурою системи ILS. На останніх серіях літаків фірм Boeing і Airbus встановлюються MMR, крім того для заміни старого обладнання літаків попередніх серій використовуються цифрові й аналогові блоки. Фірма Rockwell отримала замовлень від авіакомпаній на 3000 приймачів MMR. В тому числі від авіакомпаній British Airways, United Airlines і Continental Airlines.

ПЛАНИ УСТАНОВКИ мікрохвильові системи Автоматичні посадки в аеропортах Європи

Національний комітет з управління повітряним рухом Великобританії (NATS) планує встановити в основних аеропортах країни мікрохвильову систему автоматичної посадки (MLS). Оголошено тендери на постачання і установку систем у чотирьох аеропортах:

дві системи для злітно-посадочних смуг (ЗПС) аеропорту Хітроу і дві - для ЗПС аеропорту Гатвік, а також на отримання прав заміни посадочних систем в 16 інших аеропортах країни. Системи MLS в аеропортах Хітроу та Гатвік повинні бути встановлені і прийняті до експлуатації до 2000 р. Вимоги до промисловості на системи для заміни експлуатованих систем ILS в інших 16 аеропортах ще не узгоджені. Усі 22 системи MLS, які планується встановити, чи відповідають прийнятим для ЗС цивільної авіації міжнародним стандартам III - категорії ICAO, тобто забезпечують захід на посадку та посадку в умовах горизонтальної видимості уздовж ВПП (RVR) менше 200 м. При таких умовах пілот безперервно доповідає, що він бачить ЗПС аж до торкання ЗПС колесами шасі.

В даний час захід на посадку і посадка в складних умовах при зниженій RVR здійснюється за системою ILS. ILS для посадки при зниженому мінімумі використовується на світовому рівні, але найчастіше - у Великобританії і Західній Європі. У всьому світі більше 2500 ВПП обладнано системою ILS, але тільки 90 з них сертифіковано для посадки по III категорії складності, причому близько 2 / 3 встановлено в Європі. ILS забезпечує захід на посадку при RVR не менше 550 м. а в деяких випадках навіть не менше 300 м. При більш низької видимості посадка ПС або затримується до поліпшення погоди, або він відправляється в запасний аеропорт.

Рішення NATS про установку систем MLS не є несподіваним, оскільки NATS протягом багатьох років підтримував промисловість, що розробляє MLS, і в 1997 р. встановив для ЗПС-27R аеропорту Хітроу MLS категорії III фірми Siemens-Plessey. Однак NATS заявив, що наступним черговим і ймовірно логічним кроком на шляху забезпечення всепогодної посадки ПС буде використання систем посадки, заснованих на супутниковій технології.

Нижче перераховані три основні причини, що обгрунтовують перехід NATS на систему MLS.

1. Притаманні ILS обмеження на посадки ПС при метеорологічному мінімумі нижче встановленого і частоту посадок на ВПП перешкоджають потребам зростаючого обсягу повітряного руху. Часовий інтервал між садящімеся і злітають ВС не може бути менше визначеного, так як при його скороченні радіопромені посадочних маяків можуть бути перекручені злітають ВС і знаходиться над передавачем ILS або ПС, що знаходяться на фінальній стадії заходу на посадку. Для виключення цього дистанція між сідаючим за системою ILS ПС повинно бути збільшена, що, в свою чергу, призводить до зниження частоти посадок. В даний час провідні авіакомпанії сертифіковані для посадки своїх ЗС в умовах категорії III, а це вимагає збільшення пропускної спроможності аеропортів, тобто зняття будь-яких обмежень, що перешкоджають цьому. На відміну від ILS промінь наведення системи MLS не схильний спотворень від пролітають ВС, що дозволяє забезпечити, чить таку ж дистанцію між заходять на посадку ПС, як при візуальному заході.

2. "Захищений" для системи ILS частотний діапазон 112-118 МГц все більшою мірою піддається інтерференції на кінцях діапазону від потужних комерційних радіомовних станцій, приватних радіостанцій, не ліцензованих експериментів та інших джерел. Хоча NATS приймає істотні зусилля для забезпечення реального захисту встановленого для системи ILS діапазону, гарантувати повністю такий захист після 2000 р. неможливо. Для частотного діапазону системи MLS 5000 МГц джерел перешкод значно менше.

3. Хоча система посадки з використанням супутникової технології прогнозується як система майбутнього, але сказати точно, коли вона буде сертифікована для цивільного пасажирського транспорту при перевезеннях в умовах зниженого метеорологічного мінімуму, важко. Найбільш вірогідною датою є 2010-2015 рр.. і навіть більш пізній термін.

Авіаційні фахівці Данії, грунтуючись на загальних думках з фахівцями Великобританії, встановлюють дві системи посадки MLS категорії III ICAO в аеропорту Амстердама Шипхол, надалі будуть встановлені ще чотири MLS для ЗПС, обладнаних системами ILS. Для аеропорту Шипхол установка MLS особливо важлива, тому що на відміну від ILS вона не схильна до впливу перешкод від висотних будівель у районі аеропорту ("роздвоєння" посадкового курсу). Система ILS не може відрізнити фальшивий посадковий курс від дійсного, що робить захід на посадку при зниженої видимості небезпечним.

Ініціатива Великобританії і Данії з встановлення в своїх аеропортах системи MLS ретельно вивчається авіакомпаніями Європи, що використовують посадки ПС у своїх аеропортах по системі ILS, але в умовах зниженого мінімуму. Думка авіаційних фахівців з подальшої установки системи MLS в аеропортах Європи оптимістично.

Список використаної літератури:

1. Журнал «Проблеми безпеки польотів» 1998р. № 4,5,12

2. MLS products are back in business 1997 № 9