Применение Remote Tower в России

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 4Следующая ⇒

Применение данной технологии актуально и для России, где существует достаточно большое количество региональных аэродромов с низкой интенсивностью полетов. Зачастую диспетчерский персонал работает на таких аэродромах вахтовым методом. При этом возникает проблема в обеспечении персонала жильем; кроме того, работа в удаленных северных районах должна иметь соответствующую оплату, что сказывается на общих затратах.

Система Remote Tower позволит уменьшить описанные затраты, а также сократить количество диспетчеров за счет того, что одна смена сможет обслуживать несколько аэродромов. Данная система полностью укладывается в рамки федеральной целевой программы «Модернизация ЕС ОрВД Российской Федерации (2009-2020 годы)», поскольку позволит в укрупненных центрах ЕС ОрВД организовать не только централизованное управление ВД, но и централизованное управление объектами на летном поле удаленных региональных аэродромов [8].

В настоящее время в России разработкой решений для реализации Remote Tower занимается АО «Концерн «Международные аэронавигационные системы» (МАНС) [9]. Разработан комплекс средств автоматизации (КСА) «Наблюдение», в котором реализованы основные принципы Remote Tower. КСА «Наблюдение» предназначен для автоматизации визуального наблюдения и контроля за движением объектов на летном поле в условиях ограниченной видимости. Комплекс включает совокупность датчиков: телевизионные и инфракрасные камеры, РЛС ОЛП, МПСН и др. и позволяет решать следующие задачи [10]:

 - удаленное наблюдение за объектами на летном поле;

 - идентификация, классификация и сопровождение ВС в зонах маневрирования, а также при взлете и посадке;

 - обнаружение несанкционированных появлений объектов в запрещенных зонах;

 - отображение результатов видеонаблюдения на КДП в любом удобном для потребителя виде.

Информация о ситуации на летном поле предоставляется на унифицированном рабочем месте диспетчера с помощью системы «Виртуоз» [10].

При полномасштабном внедрении Remote Tower необходимо решить ряд проблем свойственных российской действительности:

1. Для страны в целом, а для северных и восточных регионов в особенности, характерны большие расстояния между населенными пунктами, составляющие многие сотни километров. В связи с этим, линии передачи данных должны иметь большую протяженность, а сложный характер рельефа и суровый климат нашей страны приводит к тому, что в некоторых регионах прокладка оптоволоконной линии становится экономически нецелесообразной или невозможной.

2. Серьезную проблему представляет обеспечение безопасности линии связи.

3. При внедрении перспективных систем должны выполнятся требования по надежности передачи данных наблюдения.

Решением первой проблемы может стать применение радиорелейных линий связи (РРЛС). Для организации РРЛС целесообразно, в рамках государственной программы импортозамещения, применять отечественные системы семейства «МИК-РЛ» производства ЗАО НПФ «Микран». Характеристики данных систем приведены в табл. 1 [11].

Для передачи цветного изображения от одной видеокамеры с разрешением 1920×1080 при использовании кодека Н.264 и условии, что видимый размер движущегося объекта достаточно невелик, необходим канал с пропускной способностью не менее 7.5 Мбит/с. Из анализа табл. 1 видно, что радиорелейные станции МИК-РЛ150М и МИК-РЛ400Р для решения поставленной задачи не подходят. Отсюда следует, что для организации РРЛС необходимо проектировать систему передачи данных на базе станций МИК-РЛ4-15РМ и МИК-РЛ4-15Р+.

Таблица 1 – Характеристики радиорелейных станций семейства «МИК-РЛ»

Наименование

Диапазон частот

Пропускная способность

Максимальная полезная нагрузка

МИК-РЛ150М

150 МГц

128 / 256 кбит/с

16×ТЧ

МИК-РЛ400Р

400 МГц

2…8 Мбит/с

4×Е1

МИК-РЛ4-15РМ

4…15 ГГц

5…78 Мбит/с

18×Е1

МИК-РЛ4-15Р+

4…15 ГГц

5…155 Мбит/с

48×Е1 / STM-1

Достигаемая пропускная способность позволит обеспечить стабильную работу 4…10 видеокамер наблюдения за объектами на летном поле удаленного аэродрома. Отечественные радиорелейные станции семейства «МИК-РЛ» проектировались с учетом эксплуатации в условиях сурового климата нашей страны, имеют системы защиты от гроз и импульсных помех, и потому подходят для организации РРЛС в рамках предлагаемой системы наблюдения за объектами на летном поле регионального аэродрома. РРЛС могут служить адекватной заменой оптоволоконным линиям, однако стоит сказать, что в данном случае линия передачи данных окажется не только протяженной, но и сегментированной: сложная структура приведет к удорожании системы.

Проблема обеспечения безопасности линий связи является одной из главных и характерных проблем нашей страны. Сложные технические объекты могут быть повреждены как в корыстных целях, так и без определенной цели. Необходимость в организации охраны вызовет значительное удорожание всей системы, а в ряде случаев, поставит под сомнение возможность реализации Remote Tower в России, особенно при использовании оптоволоконных линий связи. Выходом из сложившейся ситуации может стать применение спутниковых ЛПД. При этом организация линии связи сводится к установке терминалов: одного – на удаленном диспетчерском пункте укрупненного центра ЕС ОрВД, и в региональных аэродромах – по количеству аэродромов.  Организация фиксированной спутниковой связи возможна с применением спутников серии «Ямал», а также таких систем, как Inmarsat, Globalstar, Iridium [12, 13].

В настоящее время скорость передачи данных по спутниковому каналу связи достигает 2 Мб/с, что делает возможным передачу видеоизображения (от одной камеры) приемлемого качества в режиме реального времени. Однако стоимость аренды высокоскоростного канала пока еще сравнительно высока. Гораздо меньшей стоимостью обладают низкоскоростные каналы фиксированной спутниковой связи. Для обеспечения возможности их использования, необходимо уменьшить объем данных передаваемых в удаленный диспетчерский пункт от видеокамер, расположенных на региональных аэродромах.

Следует понимать, что передаваемое в классической системе Remote Tower обладает большой избыточностью. Диспетчера, по сути, интересует лишь местоположение транспортных средств на летном поле и воздушных судов на посадочной прямой. Поэтому, целесообразно применить первичную обработку видеоизображения.

Первичная обработка заключается в обнаружении транспортных средств, находящихся на летном поле, а также воздушных судов на посадочной прямой, определении их координат и идентификации: визуальной, либо с применением данных от других средств наблюдения (РЛС ОЛП, ВРЛ и др.). Таким образом, в удаленный диспетчерский пункт поступает информация о местоположении, ориентации и типе объекта, имеющая небольшой объем.

Дать точную оценку объему данной информации в настоящий момент достаточно сложно. Он будет зависеть от количества наблюдаемых объектов, периода обновления, а также количества и типа датчиков. Однако можно сказать, что этот объем будет сопоставим с объемом информации от аппаратуры первичной обработки обзорных радиолокаторов, либо незначительно превышать этот объем из-за большей частоты обновления информации. Поэтому для передачи обработанных данных от видеокамер потребуются каналы сравнимой емкости. Так, в блоке передачи радиолокационных данных (БПРД) ТАЛМ.465651.009 производства ЗАО «ВНИИРА-ОВД» используются каналы со скоростью 2.4, 4.8 или 9.6 Кбит/с [14]. Из этого можно сделать вывод, что для организации удаленного наблюдения за объектами на летном поле достаточно арендовать, например, канал Inmarsat со скоростью 2.4–4.8 Кбит/с или Iridium со скоростью 2.4 Кбит/с и более.

Проблема обеспечения надежности решается путем резервирования каналов связи. При использовании спутниковых систем связи потребуется арендовать дополнительные каналы. При этом следует учесть, что нарушение связи может быть вызвано отказом наземного терминала у одного из абонентов, отказом космического аппарата, либо ионосферными возмущениями, ухудшающими качество сигнала до неприемлемого уровня. Поэтому в качестве дополнительного канала целесообразно использовать средство, реализующее иной принцип передачи данных, например, цифровую радиосвязь ВЧ диапазона (HFDL). Современные радиостанции типа «Пирс» производства ОАО «РИМР» способны передавать данные на расстояния в сотни и тысячи километров со скоростью 2.4, 4.8 или 9.6 Кбит/с, что приемлемо для решения поставленной задачи [15].  Таким образом, в случае отказа РРЛС, на удаленный диспетчерский пункт будут поступать данные о местоположении и типе объектов на летном поле и воздушных судах на посадочной прямой. Эти данные будут передаваться по низкоскоростным каналам спутниковой или декаметровой радиосвязи, в самом же удаленном диспетчерском пункте на дисплее диспетчера будет происходить моделирование объектов, отражающее реальную обстановку на летном поле регионального аэродрома.

В настоящее время достаточное развитие получила технология синтетического зрения, применяемая, как для пилотирования воздушных судов, так и для управления ВД [16]. Предложенное решение предполагает воссоздание движения объектов по летному полю регионального аэродрома в виде компьютерной модели, реализация данного решения не должна встретить больших трудностей.

Схема решения, основанного на применении первичной обработки видеоизображения и применении низкоскоростных каналов передачи данных представлена на рис. 4, где ЛПД1 обозначает основную линию передачи данных (оптоволоконную с сегментами РРЛС), а ЛПД2 – резервную линию (спутниковую и HFDL).

Рис. 4. Схема предлагаемой системы наблюдения за объектами
на летном поле регионального аэродрома

Познавательные статьи:



Формы дистанционного обучения

Передача мяча двумя руками снизу

Значение правильной осанки для жизнедеятельности человека

Основные ошибки при выполнении передач мяча на месте