Sebeoddělení - Self-separation

Letadlo odloučení je schopnost letadlo udržování přijatelně bezpečné oddělení z jiných letadel, aniž by pro tento účel postupovali podle pokynů nebo pokynů agenta rozhodčího, například řízení letového provozu. V nejjednodušších formách to lze popsat konceptem vidět a vyhnout se,[1] v případě letadel řízených člověkem nebo smysl a vyhnout se,[2] v případě jiných než lidských pilotovaných letadel (např UAV ). Kvůli několika faktorům, jako je počasí, pravidla letu podle přístrojů a složitost letového provozu zahrnuje schopnost samostatné oddělování další prvky a aspekty, jako jsou pravidla létání,[3] komunikační technologie a protokoly, řízení letového provozu a další.

Kontext a historické pozadí

Piloti moderních letadel se nemohou spoléhat pouze na vizuální schopnosti a pilotní dovednosti, aby se udrželi na přijatelně bezpečné úrovni oddělení z jiných letadel, a tak se značná část současných letů provádí pod pravidla letu podle přístrojů s odpovědností za oddělení patřící řízení letového provozu (ATC). Vzhledem k tomu, že letecký provoz rostl na konci 20. století a na začátku 21. století[4][5][6][7] napíná ATC kapacity se vědci v oblasti letectví a letecké dopravy pokoušejí navrhnout provozní a technologická vylepšení, aby se vyrovnali s tímto napětím, jedním z nich je samooddělení.

Self-oddělení začalo být považováno za potenciálně proveditelný operační koncept v rámci Volný let iniciativa.[8] Jeho klíčovým technologickým předpokladem je automatické závislé sledování (ADS-B), ve kterém letadlo spontánně vysílá pravidelné zprávy o poloze a stavu, včetně absolutních informací o vodorovné poloze, které se nepoužívají jako zdroj informací pro již existující Systém prevence kolize s dopravou (TCAS). Ve vztahu k současným implementacím TCAS,[9] který je určen pouze k zabránění kolizím, vyžaduje samostatné oddělení skok v logice zpracování, předvídání času a změny postupu. Jeho proveditelnost závisí na důvěře v automatizaci a jeho koexistenci s lidskou rolí v kokpitu. K posouzení tohoto vztahu byly provedeny některé studie,[10][11] a výsledky ukazují, že koncept je z pilotního hlediska dobře přijatelný, aniž by ukládal nepřiměřenou pracovní zátěž.

Později byl navržen sladěný, ale méně radikální a proveditelnější přístup, který byl pojmenován Distribuované řízení letového provozu (DAG-TM),[12] udržení ATC stále na významném místě, ale umožnění větší svobody ve vzdušném prostoru na trati.[13] Kromě toho byly v projektu Středozemního volného letu studovány další relevantní aspekty v širším kontextu[14][15](MFF), který jako jeden z hlavních závěrů vycházel z toho, že samostatné oddělení by bylo celkově přínosné, ale mělo by být omezeno na nízkou nebo střední hustotu vzdušný prostor.[16]

Od počátku vztahu mezi sebe-oddělením a ADS-B, je také spojován s dalším technickým konceptem s názvem Airborne Separation Assistance System[17](ASAS), který, stručně řečeno, provádí základní logiku odloučení od sebe a dalších souvisejících aplikací. S tímto sdružením je koncept samo-oddělení letadel v úplném technologickém a provozním kontextu jasněji odlišitelný od již citovaného vidět a vyhnout se a smysl a vyhnout se základní pojmy. ASAS byl předpokladem v projektu MFF a také v následných studiích, jako je řada od Consiglio et al.,[18][19][20][21] který šel hlouběji do lidský faktor aspekty a položit základy pro oddělení strategických a taktických procesů zvládání konfliktů v sebe-oddělení.

Další projekty poskytly doplňkové příspěvky, například Advanced Safe Separation Technologies a Algorithms[22](ASSTAR), která provedla analýzy výkonu, bezpečnosti a nákladů a přínosů pro aplikace ASAS, včetně omezené verze Self-separation, což vedlo k pozitivním zjištěním. Na základě výše zmíněných a dalších studií byla jako jeden z cílů, které mají být sledovány hlavními rozvojovými programy v oblasti řízení letového provozu, vybrána samostatná separace založená na ASAS, jako je Jednotné evropské nebe Výzkum a vývoj v oblasti bankomatů (SESAR)[23][24] a americký systém letecké dopravy nové generace[25](NextGen), i když jsou omezeny na určité podmínky a vzdušné prostory.

Nedávný vývoj

Více nedávno, projekt iFly[26] na základě výše popsaných prací definoval nový koncept operací autodeparace ve vzdušném prostoru s vyšší hustotou a kvantitativně jej vyhodnotil pomocí pokročilých stochastických simulačních metod.[27] Výsledky získané z těchto studií naznačují, že lze ve vzdušném prostoru bezpečně použít samostatnou separaci s trojnásobnou hustotou evropského traťového vzdušného prostoru od roku 2005, pokud se úroveň spolehlivosti ADS-B zlepší pětkrát nebo pokud TCAS spolehlivost se zlepšuje stejným faktorem.

Nevyřešené problémy

Některé z nejrelevantnějších problémů, které je třeba pro Self-oddělení vyřešit, jsou:

  • Jak bezpečně přejít z kontrolovaného vzdušného prostoru do samostatného vzdušného prostoru?
  • Jaká je správná rovnováha mezi předvídatelností trajektorie a flexibilitou pro dosažení praktické účinnosti a přijatelné bezpečnosti?

Ačkoli byla tato témata prozkoumána a je pro ně navržena některá řešení, složitost problému zabránila dosažení definitivní odpovědi.

Reference

  1. ^ Vidět a vyhnout se, Skybrary
  2. ^ Rosenkrans, W. „Detect, Sense and Avoid“. FlightTech, s. 24-29, červenec 2008.
  3. ^ Pravidla ovzduší, příloha 2 Úmluvy o mezinárodním civilním letectví, ICAO.
  4. ^ EUROCONTROL Dlouhodobá předpověď letových pohybů 2010-2030[trvalý mrtvý odkaz ]
  5. ^ Svět civilního letectví 2003-2006. ICAO Circular 307 AT / 129, 2005
  6. ^ Letecká doprava, trendy a předpovědi růstu leteckého provozu. UNESCAP Archivováno 2012-09-24 na Wayback Machine
  7. ^ Fiskální roky 2010–2030, prognóza FAA Aerospace
  8. ^ Závěrečná zpráva RTCA Task Force 3 o implementaci volného letu. Říjen 1995
  9. ^ „Archivovaná kopie“. Archivovány od originál dne 21. 7. 2011. Citováno 2011-06-14.CS1 maint: archivovaná kopie jako titul (odkaz)
  10. ^ „Archivovaná kopie“. Archivovány od originál dne 2012-03-25. Citováno 2011-06-14.CS1 maint: archivovaná kopie jako titul (odkaz)
  11. ^ „Archivovaná kopie“ (PDF). Archivovány od originál (PDF) dne 27.09.2011. Citováno 2011-06-14.CS1 maint: archivovaná kopie jako titul (odkaz)
  12. ^ NASA, Definice konceptu pro distribuované řízení letového / pozemního provozu (DAG-TM), verze 1.0, projekt Advanced Air Transportation Technologies, program kapacity letectví, Národní úřad pro letectví a vesmír, NASA, 1999
  13. ^ NASA. DAG-TM Concept element 5 manévrování na trati pro zajištění preferované separace preferované uživatelem a popis provozního konceptu místní shody TFM, AATT Project Milestone 8.503.10, NASA Airspace Systems Program Office Office, Washington D.C., 2004.
  14. ^ http://www.eurocontrol.int/eec/public/standard_page/proj_MFF.html
  15. ^ http://www.medff.it Archivováno 02.04.2005 na Wayback Machine
  16. ^ http://www.asas-tn.org/workshops/2nd-asas-tn2-workshop/session-3-b/1_MFFresults.ppt
  17. ^ http://www.skybrary.aero/index.php/Airborne_Separation_Assurance_Systems_%28ASAS%29
  18. ^ M. Consiglio, S. Hoadley, D. Wing a B. Baxley, Bezpečnostní výkonnost vzdušných separací: Předběžné základní zkoušky, Proc. 7. AIAA ATIO Conf., Belfast, Severní Irsko, 2007
  19. ^ M. Consiglio, S. Hoadley, D. Wing, B. Baxley a D. Allen, Dopad zpoždění pilota a nereagování na bezpečnostní výkonnost vzdušných separací, Proc. 8. konference AIAA ATIO, září 2008
  20. ^ M. Consiglio, S. Hoadley a B.D. Allen, Odhad separačních nárazníků pro chybu předpovědi větru v systému asistence při separaci ve vzduchu, Proc. USA / Europe ATM Seminar, Nappa, CA, 2009
  21. ^ M.C. Consiglio, S.R. Wilson, J. Sturdy, J.L. Murdoch, D.J. Křídlo, Člověk ve smyčce simuluje opatření zpoždění odezvy pilota v konceptu operací oddělování, Proc. 27. Int. Kongres leteckých věd (ICAS 2010), 2010
  22. ^ http://www.asstar.org/
  23. ^ „Archivovaná kopie“. Archivovány od originál dne 12.06.2011. Citováno 2011-06-14.CS1 maint: archivovaná kopie jako titul (odkaz)
  24. ^ „Projekty SESAR WP4“. Archivovány od originál dne 06.05.2012. Citováno 2012-05-11.
  25. ^ https://www.faa.gov/nextgen/
  26. ^ http://ifly.nlr.nl/
  27. ^ „H.A.P. Blom, G.J. Bakker, Bezpečnost pokročilého samostatného oddělení ve vzduchu při velmi vysokých požadavcích na provoz na trati„Inovační dny SESAR, 2011“ (PDF). Archivovány od originál (PDF) dne 04.03.2016. Citováno 2012-05-11.

externí odkazy