Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Еркін ұшу – орталықтандырылған басқарусыз (мысалы, әуе қозғалысын басқарушылар) дамып келе жатқан әуе қозғалысын басқару әдісі. Оның орнына, әуе кеңістігінің бөліктері компьютерлік байланыс арқылы динамикалық және автоматты түрде резервтеледі, бұл ұшақтар арасындағы қажетті қашықтықты қамтамасыз етеді. Бұл жаңа жүйе келесі он жылда АҚШ-тың әуе қозғалысын басқару жүйесіне енгізілуі мүмкін. Дегенмен, оның ұлттық әуе кеңістігі жүйесіне тигізер әсері әлі даулы.
Free flight is a developing air traffic control method that uses no centralized control (e. g. air traffic controllers). Instead, parts of airspace are reserved dynamically and automatically in a distributed way using computer communication to ensure the required separation between aircraft. This new system may be implemented into the U. S. air traffic control system in the next decade. Its potential impact on the operations of the national airspace system is disputed, however.
Шолу
Еркін ұшу – технологияны пайдалану арқылы қазіргі әуе трафигін басқару әдістерін алмастыруға арналған жаңа ұғым. Нағыз еркін ұшу, жауапкершілікті ұшқышқа беру арқылы, әуе трафигін басқару (АТБ) операторларының қажеттілігін жояды. Бұл ұшқышқа ұшу барысында траекторияны өзгертуге мүмкіндік береді. Компьютерлік жүйелердің және/немесе АТБ-нің көмегімен ұшқыштар ұшу жолын тәуелсіз түрде көбірек шеше алады. Көптеген күрделі жүйелердегідей, таратылған, бірақ өзара ынтымақтастықта шешім қабылдау, қазіргі әуе трафигін басқару ерекшеленетін орталықтандырылған басқарудан тиімдірек деп саналады.
Free flight is a new concept being developed to take the place of the current air traffic management methods through the use of technology. True free flight eliminates the need for air traffic control (ATC) operators by giving the responsibility to the pilot in command. This gives the pilot the ability to change trajectory in mid flight. With the aid of computer systems and/or ATC, pilots will be able to make more flight path decisions independently. As in most complex systems, distributed yet cooperative decision making is believed to be more efficient than the centralized control characterized by the current mode of air traffic management.
Тарих
Еркін ұшу адам факторына тәуелділікті азайту және сол кездегі өркендеп келе жатқан технологияға көбірек сүйену мақсатымен басталды. 1960 жылдары әуе компаниялары парктерін кеңейткенде, әуе қозғалысын басқару (ATM) қажеттілігі арта түсті. АТМ ұшу кемелерінің санының өсуін басқару үшін аспаптық ұшу ережелерін (көбінесе "IFR" деп аталады) енгізді. Бұл әуе қозғалысын бақылауға көмектесті, бірақ IFR ұшуын сақтау үшін көп уақыт, күш-жігер және ресурстар қажет болды. 1968 жылы Федералдық авиация басқармасы әуежайдағы ұшақтардың санын азайту үшін жоғары тығыздықтағы әуежайлар ережесін қабылдады. 20 жыл бұрын Крокер Сноу ұшақпен ұшу кезінде өзінің орнын анықтау үшін телекамераларды пайдаланған. Ол ұшаққа сигналдар жіберіп, оларға ұшақтың айналасын үшінші тұлғаның көзімен көруге мүмкіндік берді. Бұл идея жұмыс істеді, бірақ тым қымбат және іс жүзінде қолдану қиын болды. 1960 жылдары транспондерлер телекамераларды пайдалану қажеттілігін жойды. Әуе қозғалысы саласында туындаған басқа да мәселелер – ОПЕК отын дағдарысы және 1982 жылғы Кәсіби әуе қозғалысын бақылаушылар ұйымының (PATCO) ереуілі, нәтижесінде президент Рональд Рейган мыңдаған бақылаушыларды жұмыстан босатты. Бұл әуе көлігінің экономикалық күштерге қаншалықты осал екенін көрсетті. Еркін ұшудың негізгі элементтерін 1971 жылы United Airlines жүйелер менеджері Уильям Коттон анықтады, бірақ оны іске асыру технологиясы тағы екі онжылдықтан кейін ғана қолжетімді болды. 1970 жылдары GPS спутниктік навигациялық жүйесі АҚШ Қорғаныс министрлігімен енгізілді, ал авиация саласы GPS-ті осы мүмкіндікті автоматтандыру арқылы әуе қозғалысын басқарудың тиімділігін арттыру үшін пайдалану мүмкіндігін көрді. 1991 жылы Халықаралық азаматтық авиация ұйымы Болашақ әуе навигациялық жүйесі жөніндегі комиссия құрды. Комиссия спутниктік технологияларды қолдану және оларды әуе қозғалысын басқаруда пайдалану туралы сипаттамалар жасады. 1990 жылдардың ортасында "пайдаланушы анықтаған траектория" маңызды рөлге ие болды, ол кейіннен "еркін ұшу" деп аталды. Еркін ұшуды іске асыру мәселелері бойынша алғашқы тыңдаулар 1994 жылдың тамызында FAA-ны бақылау құзыретіне ие Палатаның кіші комитетінің төрағасы, конгрессмен Коллин Петерсон (D Minnesota) жүргізді. Бірінші кезең 2002 жылдың соңында аяқталды, ал қалғандары әлі басталған жоқ. Ұшақтардың бағыттарын динамикалық түрде оңтайландыруға мүмкіндік беретін автоматтандырылған құралдың әдісі мен жүйесі 2001 жылы NASA-да патенттелді. Нағыз еркін ұшу қолданбалары тек таңдалған әуе кеңістігіндегі операцияларда ғана, мысалы, коммерциялық авиалайнерлердің жоғары биіктіктегі рейстерінде, жақсы жабдықталған ұшақтармен ғана қолданылады. Келесі буын әуе көлігі жүйесіне (NGATS) қатысты еркін ұшудың көптеген нұсқалары жасалуда. Еркін ұшудың көрінісі алдағы 20-30 жылда NGATS миллиардтаған долларлық даму, сынақтар, мұқият ауысу жоспарлау, оқыту және барлық типтегі ұшақтар үшін жердегі және әуедегі жүйелерді орнату нәтижесінде біртіндеп қалыптасады деп күтілуде. NGATS-тің негізгі элементтері – автоматты тәуелді бақылау хабарларын тарату (ADS B) және жүйелік ақпараттық басқару жүйесі немесе "SWIM" деп аталатын, үздіксіз дамып келе жатқан, желілік ақпараттық қолданбаны қамтиды.
Free flight began as an effort to become less dependent on the human factor and more dependent on the growing technology of its day. As airlines expanded their fleets in the 1960s, they increased the need for air traffic management (ATM). ATM created instrument flight rules (commonly known as "IFR") to manage the growing numbers of aircraft. This helped control air traffic, but required a significant amount of time, effort, and resources to maintain IFR flight. In 1968, the Federal Aviation Administration issued the High Density Airport Rule to reduce the number of aircraft in a given airport. Twenty years earlier Crocker Snow used television cameras to locate his position when flying an aircraft. He sent up signals to the aircraft so they could get a third person perspective of the aircraft's surrounding. This idea worked but was too costly and was impractical. In the 1960s transponders removed the need to use television cameras. Other problems that occurred in the air traffic industry were the OPEC fuel crises and the Professional Air Traffic Controllers Organization (PATCO) strike of 1982 resulting in the firing of thousands of controllers by President Ronald Reagan. This showed how vulnerable air transportation was to economic forces. The key components of free flight were identified in 1971 by United Airlines systems manager William Cotton, although the technology to implement it was not available for another two decades. In the 1970's the GPS satellite navigation system was deployed by the US Department of Defense and the aviation industry saw the opportunity to use GPS for potentially more efficient air traffic management capabilities through an increased use of this capability coupled with automation enabled by it. In 1991 the International Civil Aviation Organization created the Future Air Navigation System Panel. The panel produced descriptions of satellite based technology applications and their use in air traffic management. A larger role emerged for "user defined trajectory" that became known as "free flight" by the mid 1990s. The first hearings on implementing free flight were held in August 1994 by Representative Collin Peterson (D Minnesota), chair of the House subcommittee with investigative jurisdiction over the FAA. phase I ended at the end of 2002, the others have not been started. A method and system for an automated tool to enable en route traffic controllers to optimize aircraft routes dynamically was patented by the NASA in 2001. True free flight applications exist only on a small scale in selected airspace operations where only the most well equipped aircraft operate, such as at high altitude by commercial airliners. There are many versions of free flight being conceived for the Next Generation Air Transportation System (NGATS). The free flight vision is expected to slowly emerge over the next 20–30 years as NGATS emerges from billions of dollars of development, testing, careful transition planning, training, and deployment of ground based and airborne systems by all types of aircraft. Key elements of NGATS include the automatic dependent surveillance broadcast (ADS B) and what can be expected to be an ever evolving, net centric information application called the System Wide Information Management System or "SWIM".
Еркін ұшудың тәсілдері
Еркін ұшудың бірнеше жолы бар.
There are several approaches that free flight can move towards.
Әуеде
Әуедегі келу кезінде, қашықтық сақтау жауапкершілігі толыққанды түрде ұшқыштарда болады, олар өздігінен қашықтық сақтау шарттарында жұмыс істейді. Ұшқыш ұшу кезінде туындаған мәселелерді анықтау және оларды шешуге жауапты. Компьютерлер осы мәселеде ұшақ экипажына көмектеседі. Ауа трафигін басқару (АТБ) немесе автоматтандырылған станциялардан ауа-райы туралы хабарламалар немесе басқа ұшақтардың орналасуы сияқты ақпарат ұшаққа жіберіледі, соның арқасында ұшқыштар ең дұрыс әрекет ету жолын анықтай алады. Бақылау жүйесі жерде немесе ұшақта орналасуы мүмкін. Бұл әдістің проблемаларына толыққанды бақылау ақпаратының кепілдігі, түрлі жабдықтармен байланыс, жабдықты тасымалдауға қабілетсіз кіші ұшақтар және жүйенің істен шығуы жатады. Барлық ауа трафигіне толық сенімді болу өте қиын. Егер әртүрлі жабдықпен ұшатын екі ұшақ кездессе, жабдықтарының деректері қабылдаушы жабдыққа, сондай-ақ жылдамдық сияқты қалыпты ақпаратпен бірге жіберілуі керек. Ірі ұшақтарда жабдықпен проблемалар болмайды, бірақ кіші ұшақтарда маңызды компоненті болмаса, бір-бірімен байланыс орнату қиындық тудырады. Егер бұл бір ғана ұшаққа қатысты жағдай болса, оны шешу оңай болар еді, бірақ бірнеше ұшақ қатысса, шешім табу қиындығы арта түседі. Соңында, егер жүйе істен шығып немесе бағдарламалық жасақтамада қателік болса, ұшақтар және басқа ұшақтар «көрінбейтін» режимде ұшуға мәжбүр болады.
In the airborne approach, the separation responsibility is entirely with the pilots, operating under self separation conditions. The pilot is responsible for detecting and resolving problems while in flight. Computers will help aid the aircrew in this matter. Information, such as weather reports or other aircraft position, is forwarded from ATC (or automated stations) to the aircraft so the pilots can decide the best course of action to take. The surveillance system can either be on the ground or on board the aircraft. Problems with this method include complete surveillance information assurance, communication with different equipment, smaller aircraft incapable of carrying the equipment, and the possibility of a system malfunctioning. It is extremely difficult to have total assurance of all air traffic. If two aircraft flying with different equipment encounter each other, the equipment's data will have to be sent to the receiving equipment as well as the normal information such as speed. Larger planes will have no problems with the equipment, but smaller aircraft will have problems communicating to each other if it lacks an essential component. Surely, if this was a one on one scenario, it would be easy to solve, but if multiple aircraft were involved, the difficulty of finding a solution compounds. Lastly, if a system fails or the software has a computer programming error, the aircraft and other aircraft will be flying blind.
Жер
Барлық деректер ӘКК-ға жіберіледі, ал ұшқыш нақты бір ұшу бағытын сұрайды. Байланыс әуе кемесінен әуе кемесіне емес, әуе кемесінен ӘКК-ға қалыптасады. Осы тәсілде ұшақ экипажының ұшу кезіндегі толыққанды жағдайды бағалау мүмкіндігі болмайды. Экипаж бұл тәсілмен кездесетін белгісіз жағдайларды шеше алмайды және басқа ұшақтарға көмектесе алмайды. Егер бір әуе кемесі ӘКК берген нұсқауды орындамаса, нұсқау қайтадан берілуі керек, бұл ӘКК операторларының жұмыс жүктемесін арттырады.
All of the data are sent to ATC and pilot requests a particular flight path. Communication will be from aircraft to ATC instead of aircraft to aircraft. In this approach the aircrew will not have the full situational awareness experience in the airborne approach. Aircrew will not be able to handle uncertainties or help out with the uncertainties in this approach. If one aircraft does not follow the directive ATC issues, the directive will have to be reissued and in turn increase the workload of ATM operators.
Аралас фокус
Аралас тәсіл – бұл әуеден және жерден бақылауды біріктіретін тәсіл. Бақылау орталығы (AOC) бастапқыда ұшаққа және әуе қозғалысын басқару жүйесіне (ATM) бағытты жібереді. Егер ұшақ экипажы бағытқа наразы болса, ол бағытты өзгерту туралы өтінішті ATM және AOC-ге жібереді.
Mixed focus approach which is a combination of both the airborne and ground approach. AOC initially sends route to aircraft and ATM. If the aircrew does not like the route, it sends the route changes to ATM and AOC.
Бөлу
Ұшақтар арасындағы қашықтық қорғалған және ескерту аймақтарына бөлінеді. Ескерту аймағы – үлкенірек аймақ, онда жүйе үш тәсілдің бірі арқылы ұшаққа жақын жерде басқа ұшақ бар екенін хабарлайды. Бұл экипажға ескерту беру үшін ғана арналған белгі болып табылады. Ал қорғалған аймақта, барлық сыртқы заттардың болуына жол жоқ. Бұл – кез келген нысанның жақындаса алатын ең аз қашықтығы. Жүйе экипажға қандай да бір нысан жақындаса, алдын ала ескертуі керек, бірақ егер нысан қорғалған аймаққа еніп кетсе, экипаж соқтығысудан сақтану үшін маневр жасайды.
Aircraft separation is divided up into the protected zone and the alert zone. In the larger zone, called the alert zone, the system informs the aircraft through one of the three approaches that an aircraft is in the vicinity. It acts as a flag and merely alerts the aircrew. In the protected zone, the area must remain sterile of all foreign objects. It is the minimum distance anything can approach. The system should alert the aircrew before anything comes close to it, but if it manages to enter the protected zone, aircrew will take evasive maneuver to avoid a collision.
ТРАКОН орталық автоматтандыру жүйесін пайдалану арқылы қақтығыс пен анықтау әдісі
Орталық TRACON автоматтандыру жүйесі (CTAS) ұшақтың траекториясы, атмосфералық модель, ұшақтың өнімділігі және басқа да ықпал ететін факторлардан деректерді қабылдайды. Алған ақпаратына негізделген түрде, ол теңдеулер мен логика арқылы ең қолайлы траекторияны есептейді. CTAS қазіргі таңда шағын көлемде пайдаланылуда.
Center TRACON automation system (CTAS) receives data from aircraft trajectory, atmospheric model, aircraft performance, and other contributing factors. Based on the information it receives it will calculate the best trajectory though equations and logic. CTAS is currently being used on a small scale.