Безопасность в небе

Технический перевод статьи журнала ROOM, №1 июль 2014

Курт Вайденмеер (Kurt Weidemeyer), вице-президент по развитию стратегии и бизнеса в Инмарсат, обсуждает проблему безопасности полётов и потенциал для более комплексного отслеживания маршрутов самолётов

Когда речь заходит об отслеживании маршрутов летательных средств, Инмарсат (Международная организация по морским спутниковым системам) не видит необходимости в регламентациях, поэтому необходимо определить отрасль для более энергичного продвижения перспективной системы аэронавигации (FANS) ADS-С. Если нормативная база считается лучшим вариантом, чтобы обеспечить более широкое внедрение FANS, потребуется поддержка большинства авиакомпаний.

Услуги FANS доступны для большинства океанических и удалённых аэрокосмических применений, и значительная часть воздушных флотов уже оборудована этой системой, но услуги не используются в полном объёме. Следует всячески содействовать более комплексному и незамедлительному внедрению системы FANS и последующему систематическому использование FANS ADS-C на соответствующих летательных аппаратах. Она имеет существенные эксплуатационные преимущества безопасности, преимущества пропускной способности воздушного пространства, а также позволяет авиакомпании выбирать маршруты с самым малым расходом топлива, используя коммуникации FANS CPDLC.

Если предположить, что предприятия будут настоятельно рекомендовать систематическое использование FANS на всех функциональных летательных средствах, в Инмарсат готовы поддержать начинание, чтобы каждые 15 минут передавалось одно бесплатное сообщение о местонахождении объекта, такой интервал представляется более постоянным по сравнению, что мы имеем в настоящее время, если брать усреднённое значение.

На практике это означает, что в Инмарсат будут готовы поддержать более широкое внедрение FANS путём обеспечения бесплатных ADS-С сообщений о местонахождении объектов. В воздушном пространстве, где используется более высокая тарификация отчётности для распознавания между воздушными судами, например, при интервалах от 5 до 10 минут, расходы для ADS-С сообщений о местонахождении составят максимум $ 10. Это относительное значение экономии топлива и СО2 (будь то для отслеживания или распознавания) и приводит в результате к исключительной аналитике затрат и выгод (CBA), что вряд ли может быть возможно для других систем, для которых могут потребоваться инвестиции в любое бортовое оборудование или новую инфраструктуру системы.

Какими техническими знаниями мы располагаем сейчас? И какие новые технические решения появятся в нашем распоряжении в ближайшее время?

Инмарсат является давним поставщиком услуг безопасной спутниковой связи, предоставляемых для обеспечения полётов на всемирной основе. Инмарсат имеет более чем 30-летний опыт в проектировании, запуске и эксплуатации спутниковых коммуникационных систем. Имея в своём распоряжении группу из 11 собственных управляемых геостационарных спутников, Инмарсат предоставляет полный спектр глобальных услуг мобильной спутниковой связи, в том числе речевые каналы и услуги широкополосной передачи данных для обеспечения экстренной передачи информации.

В настоящее время Инмарсат поддерживает речевые каналы и услуги широкополосной передачи данных для воздушных судов, которые оснащены собственным электронным оборудованием Classic Aero в формате действующего стандарта для океанических систем безопасности спутниковой связи для полётов воздушных судов. Служба Classic Aero поддерживает систему безопасности управления воздушным движением (УВД), а также услуги оперативной связи авиакомпаний (AOC). Возможность использования обеспечивает группа спутников Инмарсат-3 и Инмарсат-4 через партнёров-дистрибьюторов Classic Aero: ARINC (Aeronautical Radio  Incorporated)  и SITA (International Society for Aeronautical Telecommunications – Международное общество по связи и аэронавтике).

Classic Aero используется более чем на 11 тысячах летательных аппаратов по всему миру, поддерживая операции FANS. Диапазон терминалов спутниковой связи достаточный, чтобы удовлетворить потребности разных типов воздушных судов.

Голосовой сервис спутниковой связи в кабине экипажа, как правило, используется в качестве дополнения операций УВД между пилотом и диспетчером на земле, особенно когда отсутствует ВЧ или УКВ радио покрытие. Он также может быть использован для того, чтобы самолёт изо дня в день поддерживал оперативную голосовую связь, а также оказывать помощь экипажам в случае аварийных ситуаций на борту.

Услуги передачи данных предоставляются через символьно-ориентированный протокол передачи данных ACARS (адресно-отчётная система авиационной связи). ACARS поддерживает формат передачи данных FANS, который включает функцию создания отчётов о местоположении воздушного судна ADS-С (автоматическое зависимое наблюдение), приложение диспетчер-пилот Data Link Communication (CPDLC).

Услуги канала спутниковой связи для передачи данных повышают функциональные возможности ATM (Организация управления воздушного движения) по наблюдению и оперативному исправлению, и поэтому Международная организация гражданской авиации ICAO рассматривает их в качестве инструментального средства, чтобы помочь в достижении заданного уровня безопасности (TLS) в океаническом воздушном пространстве. Приложение FANS ADS-C предоставляет авиадиспетчерам активную картину наблюдения за их воздушным пространством, тем самым повышая безопасность всех летательных средств, оборудованных FANS, в частности в океанической среде, которая представляет собой реальную проблему для отслеживания безопасности воздушных судов.

Поскольку FANS ADS-С обеспечивает активное отслеживание позиции самолёта, предупреждая диспетчера-наблюдателя о любом отклонении воздушного судна от его запланированной траектории или о любых пропущенных отчётах, нет технических требований для верхнего значения предела отчётности, которые могут потребоваться для других систем наблюдения. В результате применение FANS ADS-C значительно облегчает поисково-спасательные операции и определение местоположения воздушного судна после инцидента в океаническом воздушном пространстве.

Ещё одним преимуществом FANS является применение линии передачи данных CPDLC, что позволяет пилотам делать запросы по альтернативным высотам или маршрутам в соответствии с погодными данными. Это также позволяет диспетчеру-наблюдателю подключиться в любое время в том случае, если самолёт начинает отклоняться от трассы, указанной в их плане полёта.

Доля широкофюзеляжных самолётов, оборудованных FANS, неуклонно растёт через списание самолётов старшего поколения и поставку новых. Тем не менее в самолётах, не оборудованных FANS, позиционно-эксплуатационная информационная система всё ещё в состоянии передавать такие данные, как местоположение и курс с помощью ACARS приложений через спутниковые сети Инмарсат.

Заглядывая в будущее, для авиационного сообщества станет доступен более широкий спектр услуг отслеживания через перспективную оперативную широкополосную систему безопасности SwiftBroadband, которая, конечно же, в состоянии предоставлять такие же услуги FANS, как Classic Aero, но вместе с новыми, дополнительными функциями передачи донесений о местоположении.

Система безопасности SwiftBroadband будет поддерживать все функции управления воздушным движением, которые на данный момент обеспечивает Classic Aero, в том числе FANS ADS-С, CPDLC и передачу речевых сообщений AOC, предназначенных для удовлетворения потребностей GOLD RCP240 Международной организации гражданской авиации для эксплуатации океанических FANS. Кроме того, улучшенная спектральная эффективность SwiftBroadband, по сравнению с Classic Aero, позволит Инмарсат предложить услуги передачи данных по безопасности по более низкой цене за МБ по сравнению с Classic Aero, а также предложить опцию спутникового терминала для узкофюзеляжных и реактивных самолётов бизнес-класса.

Система безопасности SwiftBroadband дополнительно поддерживает отдельную полностью автоматизированную функцию, которая обеспечивает регулярные передачи донесений о местоположении от всех, соответственно оборудованных, воздушных судов. Служба отчётности о местоположении системы безопасности SwiftBroadband реализуется в рамках инфраструктуры ACARS и обеспечивает поступление отчётов о местоположении, содержащих широту, долготу, высоту, реальный курс и скорость относительно земли, с максимальным интервалом, который настраивается с земли. Инмарсат также сможет сделать данные о местоположении воздушного судна доступными для поиска и проведения спасательных операций в случае возникновения чрезвычайной ситуации.

Концепция отчётности о местоположении обладает потенциалом для расширения функции до поддержки передачи в реальном времени полётных данных (FDR) и через загрузку данных бортового речевого самописца (CVR), с загрузкой данных FDR через защищенный выделенный IP – канал.

В настоящее время мы можем предположить, что система безопасности SwiftBroadband может стать коммерчески доступной к концу 2015 года после испытаний, которые начнутся в 2014 году. Лётные испытания FANS с дополнительными функциональными возможностями планируется начать в 3 квартале 2014 года.

Почему производители не спешат принять спутниковые технологии? Почему после рейса 447 Air France не было предпринято никаких действий?        

За последние годы резко возросло количество самолётов, оборудованных FANS, всё новые широкофюзеляжные самолёты Boeing и Airbus оснащаются авиационным электронным оборудованием, сочетаемым с FANS. В течение пяти лет с момента потери рейса 447Air France доля коммерческих транспортных самолётов, совершающих трансконтинентальные полёты над океанами и оборудованных FANS, увеличилась с менее 50% до почти 80%. Это, несомненно, значительный рост, хотя многое ещё предстоит сделать, чтобы использовать весь потенциал FANS и в дальнейшем.

Кроме того, отрасль находится в поиске решения «один-размер-подходит-всем». Тем не менее, учитывая особенности авиации с многообразием различных маршрутов по всему миру и множеством различных типов воздушных судов, мы можем определённо сказать, что технология «один-размер-подходит-всем» вряд ли появится в течение ещё долгих лет. Таким образом, отрасль должна использовать то, что доступно сегодня, что ей предлагает FANS.

Как предотвратить воздушные катастрофы, сделать шаг вперёд от поиска и вскрытия чёрных ящиков к информации в режиме реального времени?

Важным шагом является увеличение использования FANS ADS-C, которые оповестят УВД диспетчеров-наблюдателей об инциденте в режиме реального времени, передавая такие сообщения, как уведомления об отклонении воздушных судов в режиме реального времени, перебои в передаче судном отчётов и так далее.

Более того, оборудование, которое может быть установлено на самолётах для загрузки информации FDR (бортовых самописцев), в реальном формате времени существует уже сейчас, и это легко можно сделать через спутниковый канал Inmarsat: авиакомпании лишь нужно сделать запрос на его усановку.

Опираясь на опыт Инмарсат в судоходных и других применениях, какие дополнительные преимущества авиационная промышленность сможет получить от использования спутниковых технологий?        

Мы можем использовать спутниковые технологии для целого ряда применений. К ним относятся обычные программы управления воздушным движением, как мы делаем это во многих частях воздушного пространства уже сегодня, а также проактивное управление воздушным движением, что способствует снижению потребности распознавания над океаническим воздушным пространством, следовательно, давая в результате экономию выбросов топлива и CO2. Они также могут быть использованы для обеспечения защищённой связи с высокой пропускной способностью в кабине для пилотов, например, для подключения их электронной системы бортовой документации (Electronic Flight Bag). Данные «чёрного ящика» можно передавать с борта на землю в режиме реального времени, а также спутниковая связь может использоваться для экстренных коммуникаций «состояния опасности», когда самолёт сталкивается с чрезвычайной ситуацией. Он также может быть использован для пассажирских каналов связи: развлечения на борту самолёта, ТВ, Wi-Fi и GSM, например.

В будущем спутниковая связь станет дополнительным средством общения даже в межконтинентальном воздушном пространстве в сочетании с наземными средствами связи. В настоящее время Инмарсат возглавляет проект Iris Precursor, направленный на расширение спектра услуг системы безопасности SwiftBroadband для поддержки приложений организации воздушного движения с той же степенью эффективности функционирования, что и УКВ, одновременно увеличивая диапазон частот для ожидаемого роста AOC коммуникаций.

Технический перевод статьи журнала ROOM

Оригинал статьи можно прочитать по этой ссылке
View from Inmarsat: the search for MH370 and using satellites for safety
 журнал ROOM №1 июль 2014