1 КРАТКОСРОЧНОЕ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ О КОНФЛИКТНЫХ СИТУАЦИЯХ (Short Term Conflict Alert – STCA)
1.1 Роль и место STCA в системе УВД
ИКАО определила три уровня управления конфликтами [Global ATM Operation Concept doc.9854 AN/458 п.2.7.8.]:
1) Стратегическое управление конфликтами.
2) Обеспечение эшелонирования.
3) Предотвращение столкновений.
STCA (Short Term Conflict Alert) является частью третьего уровня наряду с бортовыми системами предупреждения столкновений – ACAS (рисунок 1.1).
Рисунок 1.1 – Три уровня управления конфликтами
ЕВРОКОНТРОЛЬ определяет STCA как Наземную Систему Обеспечения Безопасности, предназначенную для помощи диспетчеру в предотвращении столкновений между воздушными судами путем выдачи своевременных предупреждений о фактических или потенциальных нарушениях принятых норм разделения ВС. При этом предполагается, что:
STCA спроектирована, настроена и используется для внесения значительного вклада в эффективность соблюдения установленных норм разделения ВС и предотвращение столкновений;
STCA предназначена для использования на краткосрочных промежутках времени со временем прогнозирования конфликтных ситуаций менее 2 минут.
Предупреждения, выдаваемые за время более 2 минут, должны выдаваться Среднесрочной Системой Обнаружения Конфликтных Ситуаций (Medium Term Conflict Detection, MTCD). В отличие от STCA, MTCD в большей степени использует плановую информацию. В случае, если обе системы выдают предупреждение по одному и тому же воздушному судну, считается, что система STCA обладает более высоким приоритетом (EATCHIP PHASE III ORD ATM Added Functions Volume 2 – Safety Nets Part A: Functional Requirements § 1.1.1).
1.2 Стратегии применения STCA
Основная цель применения STCA может быть достигнута с помощью различных стратегий, совмещающих с одной стороны функции обеспечения норм эшелонирования и, с другой стороны, функции предотвращения столкновения.
Существуют три основные стратегии, которые могут быть приняты при внедрении STCA в конкретном центре УВД:
либеральная стратегия, при которой STCA используется главным образом для внесения значительного вклада в повышение эффективности предотвращения столкновений ВС (и в меньшей степени в предупреждение нарушения принятых норм эшелонирования), вырабатывая сигнализацию диспетчеру только при «значительном» нарушении норм эшелонирования (например, половины от уставленного минимально допустимого значения). При такой стратегии применения STCA эффективно снижается уровень нежелательных тревог;
промежуточная стратегия, при которой система STCA создается для внесения значительного вклада в повышение эффективности как предотвращения столкновений, так и соблюдения норм эшелонирования, предупреждая диспетчера о нарушении норм эшелонирования при более чем 20% от установленного минимально допустимого значения, с большим или меньшим уровнем нежелательных тревог;
консервативная стратегия, при которой система STCA создается, главным образом, для внесения значительного вклада в повышение эффективности соблюдения норм эшелонирования (и, как следствие, в повышение эффективности предотвращения столкновений), предупреждая диспетчера о любом нарушении норм эшелонирования, и имея более высокий уровень нежелательных тревог.
Три стратегии применения STCA проиллюстрированы на рисунке 1.2.
Рисунок 1.2 – Стратегии применения STCA
1.3 Основные определения
1.3.1 Конфликт (конфликтная ситуация)
Ситуация сближения, характеризующаяся прогнозируемым нарушением заданных интервалов разделения ВС.
-----------------EUROCONTROL Specification for Short Term Conflict Alert-------------------------
Conflict. Converging of aircraft in space and time which constitutes a predicted violation of a given set of separation minima.
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
1.3.2 Опасные сближения ВС
Предлагается различать 4 категории опасных сближений ВС в зависимости от степени нарушения интервалов безопасного разделения ВС.
Таблица 1.1 – Категории опасных сближений ВС
Опасность
|
Определение
|
Категория 1
|
Сближение с «серьезным» нарушением, при котором интервал между воздушными судами составляет менее 20% от минимально допустимого
|
Категория 2
|
Сближение с «большим» нарушением, при котором интервал между воздушными судами составляет менее 50%, но более 20% от минимально допустимого
|
Категория 3
|
Сближение со «значительным» нарушением, при котором интервал между воздушными судами составляет менее 80%, но более 50% от минимально допустимого
|
Категория 4
|
Сближение с «минимальным» нарушением, при котором интервал между воздушными судами составляет менее 100%, но более 80% от минимально допустимого
|
1.3.3 Критическое сближение ВС
Критическое сближение ВС – это такое сближение, при котором расстояние между воздушными судами составляет менее 300-500 метров в плане и менее 50 метров по высоте.
Рисунок 1.3 – Категории опасных сближений
1.3.4 Категории предупреждений STCA
Вырабатываемые STCA предупреждения можно разделить на следующие категории.
Категория 1: «необходимое» предупреждение.
Категория 2: «желательное» предупреждение. Ситуация, при которой не наблюдалось серьезных нарушений норм эшелонирования, но в которой было необходимо привлечь внимание диспетчера к потенциальному конфликту.
Категория 3: «ненужное» предупреждение. Предупреждение не являлось необходимым для разрешения конфликта, но было понятно диспетчеру.
Категория 4: «нежелательное» предупреждение. Ситуация, при которой существует лишь небольшая угроза нарушения норм эшелонирования и предупреждение будет отвлекающим или бесполезным.
Категория 5: «ложное» предупреждение. Причиной ложного срабатывания системы могут являться ошибочные данные траекторной обработки или срабатывание сигнализации в воздушном пространстве, не обслуживаемом системой STCA.
1.3.5 Виды предупреждений
Вырабатываемые STCA предупреждения можно также разделить на следующие виды.
Таблица 1.2 – Виды предупреждений STCA
Пропущенное предупреждение
|
Опасное сближение, по которому не было выдано предупреждение, несмотря на нарушение норм эшелонирования
|
Действительное предупреждение
|
Предупреждение, игнорирование которого приведет к нарушениям норм эшелонирования
|
Нежелательное предупреждение
|
Предупреждение, которое не может привести к нарушениям норм эшелонирования даже при отсутствии соответствующей реакции диспетчера
|
Ложное предупреждение
|
Предупреждение, при котором ошибки в системе УВД привели к тому, что ситуация казалось опасной, хотя на самом деле таковой не являлась
|
Преждевременно законченное предупреждение
|
Предупреждение, действие которого закончилось, несмотря на то, что конфликт сохранился
|
Кратковременное предупреждение
|
Предупреждение, действие которого закончилось менее чем через 20 секунд после срабатывания STCA
|
Раздробленное предупреждение
|
Предупреждение, действие которого временно прекращалось (хотя бы один раз) за время действия
|
Запоздалое предупреждение
|
Предупреждение, влекущее нарушение норм эшелонирования, несмотря на правильную реакцию диспетчера
|
Стоит отметить, что эти определения не учитывают серьезность самих опасных сближений. Допускается, что «достоверные конфликты», на которые система STCA должна реагировать, включают в себя все категории опасных сближений, которые приведут к нарушениям норм эшелонирования при отсутствии предупреждения, вне зависимости от степени нарушения норм эшелонирования (рисунок 1.4).
Рисунок 1.4 – Область действия «достоверных» предупреждений
системы STCA
«Действительные» и «пропущенные» предупреждения охватывают сближения от «серьезных» до «минимальных». В то время как «нежелательные» и «ложные» предупреждения охватывают ситуации, которые не приводят к нарушениям норм эшелонирования даже при отсутствии вмешательства диспетчера.
Рисунок 1.5 – Кратковременные предупреждения системы STCA
Термин «кратковременное» предупреждение взят из исследований, проведенных Министерством Гражданской Авиации США (HFF FAA), где предлагается следующее определение: «предупреждения, длительность которых составляет менее 20 секунд, могут считаться нежелательными, поскольку время их действия заканчивается до того, как ситуация изменяется в ответ на действия, предпринятые диспетчером».
1.3.6 Время предупреждения
Время предупреждения измеряется как время от момента срабатывания STCA до «точки риска» (Point of Risk, PoR). Время предупреждения зависит от того как определена точка риска.
1.3.7 Точка риска
Концепция «точки риска» вводится для определения момента, до которого измеряется время предупреждения. Точка риска может быть разной для различных реализаций STCA и зависит от логики реализации, лежащей в основе каждой отдельной системы. Точкой риска может считаться точка, принадлежащая реальной или предсказанной траектории движения воздушного судна (воздушных судов), и измеряемая дистанцией во времени, пространстве или комбинацией этих значений в зависимости от конкретной реализации.
Для STCA точка риска может быть определена как точка минимального расстояния между ВС (Closest Point of Approach, CPA) или граница нарушения каких-либо определенных критериев (например, установленных норм эшелонирования). Необходимо отметить, что если точка риска определена как CPA, то для обеспечения одинакового уровня безопасности время предупреждения должно быть большим, чем если точка риска определена как граница нарушения норм эшелонирования. На рисунке 1.6 показаны несколько вариантов определения точки риска, которые могут быть использованы в системе STCA.
Рисунок 1.6 – Варианты определения точки риска для STCA
|
