Реферат: Системы автоматической посадки самолетов для XXI века

1999 г.

WAAS

"Близко к категории I “

Категория I

2001-2002 г. г.

2002-2003 г. г.

SCAT-1

Категория I

Сертифицирована

LAAS

Категория I

Категория II

Категория III

2005 г.

2005-2010 г. г.

После 2010 г.

Факторы, влияющие на выбор системы посадки (погодные условия) районе аэропорта, частота посадок и взлетов, стоимость захода на посадку и взлета), действуют совместно. Выбор типа системы определяет высоту принятия решения* to есть точки на глиссаде, в которой пилот должен принять решение о прекращении снижения и уходе на повторный заход, если ВПП не видна. Для аэропортов с хорошей погодой достаточна система, отвечающая требованиям I категории ICAO, для стран северо-западной части Европы необходима система, отвечающая требованиям III ICAO.

В настоящее время система ILS, являющаяся стандартом ICAO, установлена во всех международных и большинстве региональных аэропортов. Однако характерные для нее недостатки (например, ин­терференция от радиостанций, работающих на близких частотах или от высотных зданий) расположённых вблизи аэропорта, или от находящихся в воздухе больших ВС) иногда приводят к искажению луча курсового маяка. По этой и другим причинам ICAO в 1970 г. одобрила систему MLS, которая не подвержена недостаткам системы ILS. Примерно через 10 лет было предложено использовать в системах автоматической посадки дифференциальную глобальную спутниковую навигационную систему DGPS. В 1995 г. ICAO приняла компромиссное решение, по которому система ILS может использоваться до 2015 г.; си­стема MLS должна быть установлена там, где это вызвано условиями эксплуатации воздушного транспорта. Система DGPS дает возмож­ность использовать два варианта автоматической посадки, полностью отвечающие требованиям точности при заходе на посадку и посадке по I категории ICAO.

Система LAAS (система наведения для местного региона) являет­ся наземной системой, непрерывно сравнивающей отраженный сигнал DGPS с посланным ею, определяющей рассогласование и передающей его на борт ВС, выполняющего заход на посадку. Ошибка наведения системы не превышает 7 м. Несколько первых систем этого типа, из­вестных как Scat-1 (система посадки специальной категории I), нахо­дятся в эксплуатации как приватно финансируемые системы не для общего пользования. FAA разрабатывает спецификацию и требования к системе LAAS для общего пользования, которая должна поступить в эксплуатацию с 2005г. Не дожидаясь утверждения стандарта на систему, несколько фирм производят вариант системы Scat-1. Среди них фирма Honey well, система Scat-1 которой сертифицирована и установлена в аэропортах Миннеаполис и Ньюарк (в последнем —для авиакомпании Continental Airlines). Ожидается сертификация системы Scat-1 в Канаде, Индонезии и Австралии. В Российской Федерации си­стема Scat-1 фирмы Honeywell с помощью Научно-производственного предприятия АВИТЕКС (Москва) будет устанавливаться на самоле­ты гражданской авиации. Несколько других производящих эту систему фирм (Raytheon, Wilcox, DASA-NFS, Interstate Electronics) ожида­ют сертификации установленных в некоторых аэропортах (Флорида в США, Бодо в Норвегии) систем Scat-1, заключают контракты на поставку системы и ожидают от FAA сертификации системы для общего пользования. Для обеспечения широкого использования спутни­ковой навигационной системы DGPS сеть ее наземных станции долж­на быть увеличена; потребуется коррекция линий передачи данных спутник—наземные станции и запуск геостационарного спутника с экваториальной орбитой. Для такого варианта спутниковой системы FAA разрабатывает систему автоматической посадки WAAS (система наведения для большой площади перекрытия). Создаваемые в Европе система EGNOS (Европейская спутниковая геостационарная навига­ционная система большой площади перекрытия) и японская система MTSAS (многоцелевая спутниковая система наведения) подобны си­стеме WAAS.

К 2001-2002 гг. FAA планирует сертифицировать систему WAAS по условиям, близким к требованиям I категории ICAO (высота при­нятия решения 90-120 м). В процессе дальнейших испытаний FAA на­деется сертифицировать систему WAAS по полным условиям I кате­гории ICAO (высота принятия решения 60 м). В более поздние сроки (см. табл. 1). FAA планирует сертифицировать систему WAAS для требований II и III категорий ICAO, однако имеются две причины, которые препятствуют этому: первая — при длительных трассах сиг­налы геостационарного спутника могут быть искажены ионосферным эффектом, то есть может возникнуть ошибка в координатах положения объекта, вторая причина —система WAAS может обеспечить преду­преждение об отказе за время не более 6 с, что требуется I категорией ICAO, тогда как по условиям требований II и III категорий это время не должно превышать 2 с.

В США утверждена специальная программа замены системы ILS на систему с использованием DGPS. FAA планирует проверить состояние около 1000 систем ILS и заменить их на систему LAAS I категории ICAO. Это произойдет после того как будет сертифицирована система LAAS I категории, то есть в 2005 г. Стратегия замены еще не разработана, однако система LAAS I категории ICAO может быть приобретена аэропортами в частном порядке. Если такая схема сработает, то процесс замены системы ILS на LAAS I категории затянется на много лет.

Необходимость оборудовать самолет для работы с четырьмя раз­личными системами автоматической посадки привела к созданию авиационными фирмами многорежимного приемника (MMR). С его помощью пилот в полете выбирает систему посадки конкретного аэропорта и выполняет заход на посадку и посадку по процедуре системы ILS. На последних сериях самолетов фирм Boeing и Airbus устанавли­ваются MMR, кроме того для замены старого оборудования самолетов предшествующих серий используются цифровые и аналоговые блоки. Фирма Rockwell получила заказов от авиакомпаний на 3000 приемни­ков MMR. в том числе от авиакомпаний British Airways, United Airlines и Continental Airlines.

ПЛАНЫ УСТАНОВКИ МИКРОВОЛНОВОЙ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ПОСАДКИ В АЭРОПОРТАХ ЕВРОПЫ

Национальный комитет по управлению воздушным движением Ве­ликобритании (NATS) планирует установить в основных аэропортах страны микроволновую систему автоматической посадки (MLS). Объ­явлены тендеры на поставку и установку систем в четырех аэропортах:

две системы для взлетно-посадочных полос (ВПП) аэропорта Хитроу и две — для ВПП аэропорта Гатвик, а также на получение прав заме­ны посадочных систем в 16 других аэропортах страны. Системы MLS в аэропортах Хитроу и Гатвик должны быть установлены и приняты к эксплуатации к 2000 г. Требования к промышленности на системы для замены эксплуатируемых систем ILS в других 16 аэропортах еще не согласованы. Все 22 системы MLS, которые планируется устано­вить, соответствуют принятым для ВС гражданской авиации меж­дународным стандартам III — категории ICAO, то есть обеспечива­ют заход на посадку и посадку в условиях горизонтальной видимости вдоль ВПП (RVR) менее 200 м. При таких условиях пилот непрерыв­но докладывает, что он видит ВПП вплоть до касания ВПП колесами шасси.

В настоящее время заход на посадку и посадка в сложных усло­виях при пониженной RVR осуществляется по системе ILS. ILS для посадки при пониженном минимуме используется на мировом уровне, но наиболее часто — в Великобритании и Западной Европе. Во всем мире более 2500 ВПП оборудовано системой ILS, но только 90 из них сертифицировано для посадки по III категории сложности, причем около 2/3 установлено в Европе. ILS обеспечивает заход на посадку при RVR не меньше 550 м. а в некоторых случаях даже не меньше 300 м. При более низкой видимости посадка ВС либо задерживается до улуч­шения погоды, либо он отправляется в запасной аэропорт.

Решение NATS об установке систем MLS не является неожидан­ным, так как NATS в течение многих лет поддерживал промышленность, разрабатывающую MLS , и в 1997 г. установил для ВПП-27R аэропорта Хитроу MLS категории III фирмы Siemens-Plessey. Одна­ко NATS заявил, что следующим очередным и вероятно логическим шагом на пути обеспечения всепогодной посадки ВС будет являться использование систем посадки, основанных на спутниковой техноло­гии.

Ниже перечислены три основные причины, обосновывающие пере­ход NATS на систему MLS.

1. Присущие ILS ограничения на посадки ВС при метеорологиче­ском минимуме ниже установленного и частоту посадок на ВПП препятствуют потребностям возрастающего объема воздушного движе­ния. Временной интервал между садящимеся и взлетающими ВС не может быть меньше определенного, так как при его сокращении радиолучи посадочных маяков могут быть искажены взлетающим ВС и находящимся над передатчиком ILS или ВС, находящимся на фи­нальной стадии захода на посадку. Для исключения этого дистанция между садящимися по системе ILS ВС должна быть увеличена, что, в свою очередь, приводит к снижению частоты посадок. В настоящее время ведущие авиакомпании сертифицированы для посадки своих ВС в условиях категории III, а это требует увеличения пропускной способности аэропортов, то есть снятия любых ограничений, препят­ствующих этому. В отличие от ILS луч наведения системы MLS не подвержен искажениям от пролетающих ВС, что позволяет обеспе-, чить такую же дистанцию между заходящими на посадку ВС, как при визуальном заходе.