К вопросу управления авиацией в условиях отсутствия радиолокационного поля

Военная мысль № 4/2007, стр. 78-80

К вопросу управления авиацией в условиях отсутствия радиолокационного поля

Полковник С.Б. РУБЦОВ,

кандидат военных наук

Полковник С. Н. МЕДВЕДСКИЙ,

кандидат технических наук

В СОВРЕМЕННЫХ условиях возможности радиотехнических войск Военно-воздушных сил не позволяют в полной мере осуществлять на некоторых операционных направлениях радиолокационный контроль воздушного пространства на всех высотах, что не всегда способствует непрерывному управлению летательными аппаратами (ЛА) на малой высоте и в горной местности.

На наш взгляд, существующую проблему можно решить с помощью установки на каждом ЛА специальных приборов - транспондеров, позволяющих определять в любой момент времени не только положение в пространстве и состояние каждого летательного аппарата, но и обеспечивать трансляцию координат ЛА в центр управления с целью формирования обобщенной картины воздушной обстановки.

При установке на летательном аппарате навигационного приемника спутниковых радионавигационных систем (СРНС) второго поколения, таких как NAVSTAR (США) и ГЛОНАСС (РФ), появляется возможность определять собственное местоположение с точностью до 20 м. С обеспечением ЛА цифровой радиосвязью у него появляется возможность транслировать в эфир координаты. Этот метод контроля за движением ЛА уже используется в теории управления транспортными средствами и носит название автоматического зависимого наблюдения (АЗН).

Авиационный транспондер уже выпускается промышленностью, является средством подключения ЛА к сети АЗН и состоит из СРНС-приемника, цифрового многоканального УКВ-приемопередатчика и контроллера, осуществляющего передачу и прием информации в соответствии с соглашениями о протоколах работы линии связи АЗН. Транспондер имеет гибкую структуру интерфейсов, позволяющую подключаться к различным каналам связи, например спутниковым, и дополнительным источникам информации, таким как инерциальная навигационная система, цифровой барометрический высотомер, бортовой вычислительный комплекс самолета и др. Вместе с координатами ЛА СРНС позволяет получить также точное время, по которому происходит синхронизация системы. Таким образом, все ЛА, оснащенные транспондерами АЗН, связаны единым цифровым радиоканалом. Каждый из них, «прослушивая» этот канал, получает координатно-временную информацию о других ЛА, находящихся в зоне действия радиосвязи, а также транслирует в сеть АЗН информацию о себе. В итоге реализуется принцип «все видят всех», и офицер боевого управления авиацией на наземных (воздушных, корабельных) пунктах управления в этом смысле ничем не выделен по отношению к экипажам ЛА. Полученная информация о положении ЛА передается от транспондера на рабочее место офицера боевого управления авиацией (стационарный вариант) или на бортовой индикатор (мобильный вариант).

Надежность и точность местоопределения ЛА могут быть значительно повышены использованием локальной контрольно-корректирующей станции (ЛККС). Дифференциальные поправки, вырабатываемые такой ЛККС, могут транслироваться по линии связи АЗН с последующим их использованием на борту ЛА. В результате на небольших удалениях от ЛККС достигается точность определения координат до одного-двух метров, что особенно важно для обеспечения посадки ЛА в автоматическом режиме в любое время суток при любых метеорологических условиях.

Данные СРНС при этом методе управления ЛА могут использоваться для ежесекундной (а в некоторых случаях - и более частой) коррекции инерциальной системы навигации. При этом появляется возможность получать не только координатную информацию, но и информацию об углах пространственной ориентации ЛА (курса, крена, тангажа, пикирования). В дополнение к высоте над земным эллипсоидом транспондер АЗН может транслировать барометрическую высоту, а также данные радиовысотомера (при сопряжении этих приборов с бортовым индикатором), что особенно актуально для авиации. Это повышает надежность определения высоты и обеспечивает одинаковые правила эшелонирования для ЛА как оснащенных, так и не оснащенных АЗН. Кроме того, данные от инерциальной навигационной системы могут использоваться для защиты от сбоев СРНС, а также для получения координатной информации при нахождении ЛА вне зоны видимости спутников СРНС.

Таким образом, метод АЗН, при котором ЛА автоматически (до одного сообщения в секунду) по цифровой линии передачи данных (ЛПД) предоставляет информацию своих бортовых систем всем заинтересованным пользователям, является чрезвычайно перспективным методом контроля за воздушной обстановкой и альтернативой методу вторичной радиолокации. Такая система может быть использована не только для трансляции координат ЛА, но и для обмена другой информацией, необходимой как офицеру боевого управления КП, так и экипажу ЛА (например, метеоинформацией).

Применение метода АЗН делает возможным координацию действий ЛА в составе группы, например при поиске и спасении экипажей и пассажиров воздушных судов, терпящих бедствие. Кроме того, для поисково-спасательной службы авиации, работающей в полевых условиях, представляется возможность оперативного развертывания мобильного командно-диспетчерского пункта, который способен приступить к работе по организации поиска и спасения в течение нескольких минут после прибытия на место аварии.

Функциональные возможности авиационных транспондеров реализуются в нескольких режимах.

В режиме «База данных» возможно хранение, пополнение и редактирование аэронавигационной информации; ввод маршрута полета с возможностью оперативного изменения; вычисление расчетных временных параметров прохождения поворотных пунктов маршрута полета; выбор схемы захода на посадку в зависимости от ее курса.

В режиме «Навигация на эшелоне» происходит отображение электронного авиагоризонта со шкалами крена, тангажа, пикирования, высоты, воздушной и вертикальной скоростей; отображение окна маршрута полета со шкалой курса, азимутально-дальномерной сеткой и вектором прогнозирования; отображение в двух проекциях положения других ЛА, информация о координатах которых поставляется транспон-дером АЗН.

В режиме «Навигация по карте» происходит отображение положения ЛА относительно местности со шкалами курса, высоты и скорости; поддержка растровой и векторной картографической информации; возможность оперативного выбора масштаба, положения центра и списка отображаемых карт; отображение положения других ЛА, информация о координатах которых поставляется транспондером АЗН.

В режиме «Трехмерная визуализация» осуществляется эмуляция вида местности, используемая для визуального полета при ограниченной видимости; визуально отображается положение ЛА, информация о координатах которых поставляется транспондером АЗН; отображается ограничительный туннель вокруг глиссады при заходе на посадку.

В режиме «Посадка» отображаются положение ЛА на курсо-глиссадной шкале; шкалы высоты, воздушной скорости, удаления отточки посадки, уклонения по курсу и глиссаде; сигнализация прохождения дальнего и ближнего приводных радиомаяков; положение других летательных аппаратов в зоне посадки, информация о координатах которых поставляется транспондсром АЗН. Кроме того, на всех режимах применения транспондеров реализуются функции систем предупреждения о возможном столкновении ЛА, записи и воспроизведения входящей информации и пультовых операций.

Для наблюдения за воздушной обстановкой на ПУ авиацией может использоваться рабочее место автоматизированной системы управления воздушным движением «Альфа», разработанное фирмой НИТА, хорошо зарекомендовавшее себя и успешно эксплуатируемое более чем в 80 аэропортах России и других стран. Для наблюдения за наземной и надводной (морской) обстановкой используется специализированное рабочее место офицера-оператора, обеспечивающее отображение подвижных объектов с возможностью масштабирования цифровых карт местности; поддержку растровой и векторной картографической информации; отображение состояния ЛА; обмен сообщениями между офицером-оператором и экипажем по цифровой линии связи АЗН.

Таким образом, метод автоматического зависимого наблюдения может стать одним из основных способов решения проблемы управления авиацией вне зон радиолокационной видимости.