АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ УВД

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«УЛЬЯНОВСКОЕ ВЫСШЕЕ АВИАЦИОННОЕ УЧИЛИЩЕ ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ (ИНСТИТУТ)»

АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ УВД

Методические указания

по изучению дисциплины

Ульяновск 2009

О 580.3-4-05я7

А 22

Автоматизированные системы УВД: метод. указания по изучению дисци-

плины / cост. А. С. Лушников. – Ульяновск : УВАУ ГА (и), 2009. – 44 с.

Содержат общие сведения об учебной дисциплине «Автоматизированные

системы УВД», даны методические указания по темам с указанием рекомен-

дуемой литературы и вопросами для самопроверки.

Предназначены для курсантов и студентов заочной формы обучения спе-

циализации 160505.65.01 – Управление воздушным движением.

Рекомендовано Редсоветом училища.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Общие сведения……………………………………………………………….... 3

Основные термины, обозначения и сокращения………………………………4

Рекомендуемая литература……………………………………………………..11

Содержание учебной дисциплины

и методические рекомендации по ее изучению……………………………….12

Контрольная работа………….………………………………………………… 43

© Ульяновск, УВАУ ГА (и), 2009.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Целью изучения дисциплины является формирование у обучающихся

систематизированных знаний о назначении, принципах работы, устройстве,

основных характеристиках, порядке эксплуатации современных и вводимых в

эксплуатацию в гражданской авиации России средств автоматизации управле-

ния воздушным движением.

Знания и навыки, полученные при изучении этой дисциплины, позволят

специалисту по аэронавигационному обслуживанию воздушного движения и

использованию воздушного пространства квалифицированно эксплуатировать

средства автоматизации и автоматизированные системы УВД, применяемые в

настоящее время, а также быстро осваивать те системы, которые будут вво-

диться в эксплуатацию в будущем.

В результате изучения дисциплины обучающиеся должны

знать:

– назначение, решаемые задачи и основные эксплуатационные и техниче-

ские характеристики существующих средств автоматизации УВД;

– состав оборудования и функционирование существующих АС УВД;

– основы технической эксплуатации аппаратуры отображения, комплек-

сов средств автоматизации и АС УВД;

уметь:

– адекватно воспринимать координатную, картографическую, метеороло-

гическую и плановую информацию, представляемую с помощью уст-

ройств отображения;

– технически грамотно использовать органы оперативного управления

средств автоматизации УВД;

– выполнять технологические операции по обслуживанию воздушного

движения;

– контролировать работоспособность используемого оборудования;

иметь представление о:

– перспективах и тенденциях развития АС УВД;

– зарубежных АС УВД и их особенностях;

– перспективах внедрения в мире и в России сегментов системы автома-

тического зависимого наблюдения (АЗН) в соответствии с концепцией

CNS/ATM;

– принципах взаимодействия средств отображения информации и автома-

тизации УВД с бортовым и наземным сегментами АЗН.

При изучении дисциплины учебным планом предусмотрены лекции и

практические занятия. Аттестация по учебной дисциплине предусмотрена в

форме экзамена.

ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ, ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

Автосопровождение – процесс постоянного автоматического обновления

цифровых данных в вычислительном комплексе средства автоматизации УВД,

обеспечивающий изменение (отслеживание) координатной и плановой инфор-

мации о каждом ВС, а также информации, вводимой диспетчером, например,

заданной высоты.

Канал сопровождения – область памяти в вычислительном комплексе сред-

ства автоматизации УВД, в которой содержится постоянно обновляемая коор-

динатная, плановая и прочая информация о ВС. Эта область памяти выделяет-

ся автоматически при вводе в автосопровождение. Каналу сопровождения ав-

томатически присваивается номер.

Скоррелированный трек – траектория ВС, по которому имеется плановая

информация, рассчитываемая в вычислительном комплексе и представляемая

в аппаратуре отображения средства автоматизации УВД.

Список входа – автоматически упорядоченный по времени список, содер-

жащий краткую плановую информацию о ВС, которые войдут в зону ответ-

ственности (сектор УВД) данного диспетчера. Информация в списке появ-

ляется, как правило, за 7 минут до времени пролета (ETO) крайней точки

входа в зону в случае прибывающего ВС или за 25 минут до расчетного

времени вылета (ETD) для вылетающего ВС.

Список ожидания – автоматически упорядоченный по высотам список, со-

держащий радиотелефонные позывные, информацию о текущих высотах, вре-

мени и других параметрах полета ВС, отправленных диспетчером в зону ожи-

дания. Формирование списка ожидания инициируется диспетчером. Необхо-

димость отображения информации о ВС в форме списка вызвана наложением

формуляров сопровождения в случае нахождения нескольких ВС в одной зоне

ожидания, но на разных высотах.

Список потерь – список, содержащий информацию о ВС из формуляра со-

провождения, введенную ранее диспетчером (радиотелефонный позывной, за-

данную высоту). Каждая строка списка потерь появляется автоматически в

случае прекращения поступления в систему радиолокационных данных о ВС,

т.е. при срыве автосопровождения и невозможности обновления координатной

информации. При возобновлении автосопровождения строка списка потерь по

данному ВС исчезает, а информация отображается в формуляре сопровожде-

ния. Если поступление радиолокационных данных от ВС не восстанавливается

более 10 минут, то вся информация по данному рейсу стирается. Диспетчер

может ввести в строку списка потерь запрет на такое автоматическое стирание.

Табло системных данных (статический телбек) – информация о выбранных

ранее диспетчером режимах и параметрах системы (каналы АРП, масштаб по

дальности, время экстраполяции и т.п.), упорядоченная в виде табло.

Трэк-бол (Ролинг-бол, ДПК) – устройство, содержащее вращаемый рукой

оператора шаровой датчик прямоугольных координат, с помощью которого

перемещается курсор на ИВО (в современных АС УВД эту роль выполняет

манипулятор «мышь»).

Формуляр сопровождения – упорядоченная совокупность буквенно-

цифровых данных о ВС (радиотелефонный позывной, текущая высота по дан-

ным ВРЛ и заданная диспетчером высота Нзад , путевая скорость, элементы

плановой информации и пр.), сопровождающая координатную отметку ВС на

ИВО и соединенная с ней линией связки.

Вектор экстраполяции – графическое представление на ИВО рассчитанного

системой предполагаемого (упрежденного) положения ВС через интервал

времени, задаваемый диспетчером. Вектор экстраполяции представляет собой

отрезок прямой линии, направленной по линии предполагаемого пути. Длина

вектора определяется путевой скоростью ВС, временным интервалом упреж-

дения (обычно 1…10 минут) и масштабом по дальности на ИВО. Экстраполя-

ция используется для прогноза опасного сближения ВС.

АЗН-К(В) автоматическое зависимое наблюдение – контрактное (К) или

вещательное (В), основанное на приеме донесений о текущем

положении ВС, излучаемых его аппаратурой (транспондером)

АКДП аэродромный командный диспетчерский пункт

АНС аэронавигационные сборы (сборы за аэронавигационное

обслуживание движения ВС)

АО аппаратура отображения (радиолокационной информации)

АПОИ аппаратура первичной (цифровой) обработки информации

(экстрактор)

АРМ автоматизированное рабочее место (обычно на основе ПЭВМ)

АРП автоматический радиопеленгатор

АС УВД автоматизированная система управления воздушным движением

АФТН авиационная фиксированная телеграфная сеть (AFTN)

ВД воздушное движение

ВК вычислительный комплекс

ВП воздушное пространство

ВПП взлетно-посадочная полоса

ВРЛ вторичная радиолокация (активная радиолокация

с активным ответом)

ГЛОНАСС Российская глобальная навигационная спутниковая система

ИВО индикатор воздушной обстановки

ИВП использование воздушного пространства

ИКО индикатор кругового обзора

ИСЗ искусственный спутник Земли

КДП см. АКДП

КОИ комплекс отображения информации

КРАМС комплексная радиотехническая автоматизированная

метеорологическая станция

КС конфликтная ситуация

КСА комплекс средств автоматизации

КТА контрольная точка аэродрома

ЛПД линия передачи (цифровых) данных

МРЛ метеорологический радиолокатор

ОВД обслуживание воздушного движения

ОЗУ оперативное запоминающее устройство

ОрВД организация воздушного движения

ОС операционная система (ЭВМ)

ПВД планирование воздушного движения

ПЗУ постоянное запоминающее устройство

ПКС потенциально конфликтная ситуация

РЛК радиолокационный комплекс, состоящий из первичного

и вторичного радиолокаторов

СИТА международное общество авиационной электросвязи (SITA)

СО самолетный ответчик системы ВРЛ

ТЗИ таблично-знаковый индикатор

ТСД табло системных данных (см. выше)

ADS-A(C) Automatic Dependence Surveillance-Address (Contract) (автома-

тическое зависимое наблюдение – контрактное)

ADS-B Automatic Dependence Surveillance-Broadcast (автоматическое

зависимое наблюдение – вещательное)

ACARS Airborne Communication Addressing and Reporting System (Аме-

риканская система авиационной цифровой мобильной связи)

AFTN Aeronautical Fixed Telecommunications Network (авиационная

телеграфная сеть наземной связи)

AMSS Aeronautical Mobile Satellite Service (система авиационной под-

вижной спутниковой связи или обслуживания)

ARINC Aeronautical Radio International Corporation (международная

корпорация по авиационной радиоэлектронике)

ATIS Aeronautical Terminal Information Service (служба автоматиче-

ского вещания информации в районе аэродрома для вылета

и/или посадки ВС)

ATN Aeronautical Telecommunications Network (авиационная цифро-

вая сеть связи как с наземными, так и с подвижными объектами)

CIDIN Common ICAO Data Interchange Network (сеть связи ICAO для

обмена данными)

CNS/ATM Communication, Navigation, Surveillance / Air Traffic Management

(концепция ICAO, основанная на использовании спутниковых

технологий для ОВД)

CPDLC Controller Pilot Date Link Communication (цифровая линия пере-

дачи данных «пилот – диспетчер», основанная на ВРЛ режима

«S» или системах связи ОВЧ-диапазона 4-го уровня)

CVSM Conventional Vertical Separation Minimum (обычные нормы вер-

тикального эшелонирования в 2000 футов)

ETA Estimated Time of Arrival (расчетное время прибытия)

ETD Estimated Time of Departure (расчетное время вылета)

ETO Estimated Time Over (расчетное время пролета пункта

маршрута)

FANS Future Air Navigation System (комитет при ICAO по разработке

и внедрению перспективных аэронавигационных систем, осно-

ванных, в первую очередь, на спутниковых системах навигации

и связи)

FDP Flight plan Data Processor (составная часть ВК – процессор для

обработки плановой информации)

FIR Flight Information Region (район УВД и обеспечения полетной

информацией)

FIS Flight Information Service (полетно-информационное

обслуживание)

GNSS Global Navigation Satellite System (объединенная спутниковая

глобальная система навигации ГЛОНАСС и GPS)

GPS Global Positioning System (Американская глобальная спутнико-

вая система навигации)

NOTAM Notice for Airmen (срочное сообщение для пилотов)

RDP Radar Data Processor (составная часть ВК – процессор для обра-

ботки радиолокационной информации)

RNAV Area (Region) Navigation (зональная навигация)

RVSM Reduced Vertical Separation Minimum (нормы вертикального

эшелонирования в верхнем ВП, уменьшенные до 1000 футов)

SID Standard Instrument Departure (стандартный маршрут вылета ВС

по приборам)

SITA International Society for Aeronautical Telecommunication (между-

народная система передачи данных для авиации)

SMGCS Surface Movement Guidance and Control System (система контро-

ля и управления движением ВС на земле)

SSR Secondary Surveillance Radar (вторичный радиолокатор)

STAR Standard Terminal Arrival Route (стандартный маршрут прибы-

тия ВС по приборам)

TIS Traffic Information Service (взаимное наблюдение пилотами ВС

за движением ВС в воздухе и на земле)

UTC Coordinated Universal Time (всемирное скоординированное

время)

VDL VHF Data Link (линия передачи цифровых данных ОВЧ-

диапазона)

VOLMET метеорологическая информация для экипажей ВС в полете

WGS-84 World Geodetic System – 1984 (глобальная геодезическая систе-

ма 1984 г., рекомендуемая ICAO в качестве единой геодезиче-

ской системы для мировой гражданской авиации)

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

Основная:

1. Автоматизированные системы управления воздушным движением: Но-

вые информационные технологии в авиации: учеб. пособие / Р. М. Ах-

медов, А. А. Бибутов, А. В. Васильев и др.; под ред. С. Г. Пятко и

А. И. Краснова. – СПб. : Политехника, 2004. – 446 с.

2. Тучков, Н. Т. Автоматизированные системы и радиоэлектронные сред-

ства управления воздушным движением: учебник для вузов / Н. Т. Туч-

ков. – М. : Транспорт, 1994. – 368 с.

3. Анодина, Т. Г. Автоматизация управления воздушным движением:

учебник для вузов / Т. Г. Анодина, А. А. Кузнецов, Е. Д. Маркович; под

ред. А. А. Кузнецова. – М. : Транспорт, 1992. – 280 с.

Дополнительная:

4. Верещака, А. И. Авиационное радиооборудование: учебник для вузов /

А. И. Верещака, П. В. Олянюк. – М. : Транспорт, 1996. – 344 с.

5. Автоматизированные системы управления воздушным движением:

Справочник / В. И. Савицкий, В. А. Василенко, Ю. А. Владимиров,

В. В. Точилов; под ред. В. И. Савицкого. – М. : Транспорт, 1986. –

192 с.

6. Олянюк, П. В. Авиационное радиооборудование: учебник для вузов /

П. В. Олянюк, В. В. Грачев. – М. : Транспорт, 1989. – 319 с.

7. Пособие диспетчерам службы движения при работе с оборудованием

АС УВД. – М. : Воздушный транспорт, 1984. – 168 с.

8. Радиолокационное оборудование автоматизированных систем управле-

ния воздушным движением: учебник для вузов / А. А. Кузнецов,

А. И. Козлов, В. В. Криницын и др.; под ред. А. А. Кузнецова. – М. :

Транспорт, 1995. – 344 с.

9. Концепция и системы CNS/ATM в гражданской авиации /

В. В. Бочкарев, В. Ф. Кравцов, Г. А. Крыжановский и др.; под ред.

Г. А. Крыжановского. – М. : Академкнига, 2003. – 415 с.

10. Бочкарев, В. В. Автоматизированное управление движением авиаци-

онного транспорта / В. В. Бочкарев, Г. А. Крыжановский, Н. Н. Сухих;

под ред. Г. А. Крыжановского. – М. : Транспорт, 1999. – 319 с.

11. Автоматизированные системы управления воздушным движением на

трассах и в районах аэродромов: пособие для диспетчеров. – М. : Воз-

душный транспорт, 1979. – 270 с.

12. Справочник диспетчера службы движения гражданской авиации. – М. :

Воздушный транспорт, 1984. – 176 с.

13. Кузнецов, А. А. Эксплуатация средств управления воздушным движе-

нием: Справочник / А. А. Кузнецов, В. И. Дубровский, А. С. Уланов. –

М. : Транспорт, 1983. – 256 с.

14. Лушников, А. С. Наземные радиоэлектронные средства обеспечения

полетов воздушных судов: учеб. пособие / А. С. Лушников. – Улья-

новск : УВАУ ГА, 2001. – 46 с.

СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ЕЕ ИЗУЧЕНИЮ

Тема 1. Введение. Общие сведения об автоматизации УВД

Необходимость автоматизации процессов УВД. Этапы развития автома-

тизации УВД в мире и в России. Первая отечественная автоматизированная

система УВД «Старт».

Назначение и классификация средств автоматизации и АС УВД, приме-

няемых в ГА; их краткая характеристика.

Обобщенные структурные схемы автоматизированных систем планирова-

ния воздушного движения, непосредственного УВД и управления наземным

движением. Требования, предъявляемые к автоматизированным системам об-

служивания воздушного движения в ГА. Эффективность средств автоматизации

УВД.

Литература: [1, с. 15, 70], [2, с. 6–23, 297], [3, с. 173, 204], [5, с. 5–19],

[6, с. 297, 307], [10, с. 203–240].


Автоматизация процессов ОВД является необходимым условием обес-

печения безопасности полетов ВС гражданской авиации в настоящее время и

в будущем, при увеличении интенсивности и плотности воздушного движе-

ния, возрастании нагрузки на диспетчеров всех секторов УВД. Кроме того,

автоматизация ОВД позволяет повысить экономичность полетов и обеспечить

их регулярность. Автоматизация УВД стала возможной благодаря внедрению

вычислительной техники (начиная с 60-х годов XX века). Первая отечествен-

ная аэродромная АС УВД «Старт» начала работать с 1975 года. АС УВД – это

человеко-машинные системы, обеспечивающие сбор, хранение, обработку и

представление разнообразной информации о движении множества ВС челове-

ку для оптимизации процессов УВД.

На первом этапе автоматизации УВД решались задачи приема, хранения и

отображения плановой информации, отображения действительного положения

множества ВС, расчета параметров движения и экстраполяции их местополо-

жения. Автоматизируются процессы передачи управления в смежные зоны

УВД. Кроме того, на совмещенных индикаторах воздушной обстановки пред-

ставляется картографическая и метеорологическая информация об опасных

очагах грозовой деятельности.

На втором этапе решаются задачи анализа воздушной обстановки и свое-

временного предупреждения диспетчера о возможных сближениях ВС и дру-

гих конфликтных ситуациях, таких как отклонение ВС от осевых линий трасс,

снижение ниже минимальных безопасных высот, приближениях к зонам огра-

ничения полетов или запретным зонам и т.п.

На третьем этапе автоматизируются процессы выработки решений по

УВД. Система представляет диспетчеру рекомендации в целях снижения веро-

ятности ошибочных действий с его стороны.

Различают:

– АС ПВД – для планирования воздушного движения;

– АС управления наземным движением ВС;

– АС УВД – для непосредственного УВД как диспетчерами радиолока-

ционного управления, так и диспетчерами процедурного контроля;

– совмещенные автоматизированные системы, выполняющие все ука-

занные функции.

При изучении схемы АС УВД необходимо обратить внимание на то, что,

как и любая система автоматизации управления, она имеет структуру в виде

замкнутого кольца с отрицательной обратной связью. В состав системы входят

последовательно связанные подсистемы:

– комплекс источников координатной информации (ПРЛ, ВРЛ, МРЛ, АРП

и наземная часть системы АЗН);

– комплекс сопряжения (связи с удаленными источниками информации)

и предварительной обработки информации;

– вычислительный комплекс;

– комплекс отображения информации на ИВО и ТЗИ;

– операторы (диспетчеры, руководитель полетов);

– комплекс связи (в том числе радиосвязи с ВС).

В состав АС УВД обязательно входит комплекс бесперебойного электро-

питания, комплекс единого времени на основе приемников системы спутнико-

вой навигации и комплекс документирования информации. Кроме того, в со-

став АС УВД может входить тренажерный комплекс и информационно-

справочная подсистема. Объектом управления являются ВС.

Вопросы для самопроверки

1. Какова роль АС УВД в обеспечении безопасности полетов ВС?

2. Что такое «средство автоматизации УВД» или АС УВД?

3. Какие процедуры автоматизировались на первом, втором и третьем

этапах автоматизации УВД?

4. Каковы особенности структуры АС УВД?

5. Назовите элементы, входящие в состав АС УВД.

6. В чем представляется эффективность средств автоматизации УВД?

Тема 2. Вычислительные комплексы

и программное обеспечение АС УВД

Классификация вычислительных комплексов АС УВД. Требования,

предъявляемые к вычислительным комплексам АС УВД. Аппаратные и про-

граммные средства вычислительных комплексов АС УВД. Масштаб реального

времени; вычислительная мощность; принципы выбора аппаратных и про-

граммных средств для АС УВД.

Синхронизация времени в системах УВД. Единое системное время. Син-

хронизация сервера АС УВД по данным GNSS-приемника; синхронизация ав-

томатизированных рабочих мест и внешних устройств АС УВД.

Литература: [1, с. 80–88, 382], [3, с. 189], [4, с. 54], [5, с. 133].


Вычислительный комплекс является одной из главных составных частей

АС УВД. Он представляет собой совокупность технических средств, вклю-

чающих в себя, как правило, несколько ЭВМ или процессоров, общесистемное

базовое и прикладное программное обеспечение. Это сложная управляющая

система, предназначенная для обработки плановой (FDP) и радиолокационной

(координатной) информации (RDP).

Основными задачами ВК являются:

– сбор, хранение и своевременное распределение плановой информации;

– форматный и логический контроль вводимой плановой информации, ее

анализ, выявление конфликтных ситуаций по планам полетов в крити-

ческих точках ВП, расчет временных параметров планов, их автомати-

ческая активизация и отображение в удобной форме;

– вторичная и третичная обработка радиолокационной и другой коорди-

натной информации, в том числе информации АЗН;

– обнаружение потенциальных конфликтных ситуаций;

– отображение координатной (трековой) информации в удобной форме;

– прием и выполнение команд диспетчеров от клавиатуры и других орга-

нов управления (ДПК, манипулятор «мышь» и т.п.);

– подготовка и выдача информации для документирования; – имитация моделей ВО для тренировки диспетчеров. Необходимо обратить внимание на общие требования к технической реа-

лизации современных ВК в связи с внедрением концепции CNS/ATM [1, с. 79].

Важнейшим требованием ВК при обработке координатной информации в RDP является его работа в «масштабе реального времени». Это означает, что адек-ватность изображения воздушной обстановки на экране ИВО должна быть та-кова, чтобы обеспечивать безошибочное и своевременное восприятие диспетче-ром всех изменений в контролируемом ВП. Следует понимать, что даже при высочайшем быстродействии современных ЭВМ задержки при передаче ин-формации в соответствии с протоколами обмена и при ее обработке неизбежны. Однако общая задержка отображения ВО по отношению к реальному движению ВС не должна превышать долей секунды. Для выполнения этого требования ис-пользуются многопроцессорные (многоядерные) ВК, сопроцессоры которого работают с общим ОЗУ под управлением общей ОС.

Различают многомашинные, многопроцессорные, сосредоточенные и рас-

пределенные ВК, а также ВК смешанной структуры. По учебному пособию

[1, с. 80] следует ознакомиться с архитектурой информационно-вычислитель-

ных систем, образующих ВК. Большинство современных средств автоматиза-

ции УВД строится на основе локальной вычислительной сети. Необходимо

обратить внимание на возможные варианты структуры (топологии) вычисли-

тельной сети: «шина», «звезда», «кольцо» – и их комбинацию.

При изучении этой темы повторите учебный материал дисциплин «Инфор-

матика» и «Современные информационные технологии», в частности сведения о

структуре ЭВМ, разновидностях и параметрах запоминающих устройств, видах

программного обеспечения ЭВМ, языках программирования и об ОС.


1. Каково назначение ВК в составе АС УВД и решаемые им задачи?

2. Каковы требования к аппаратным и программным средствам вычисли-

тельных комплексов АС УВД?

3. Что такое FDP и какие задачи он решает?

4. Что такое RDP и какие задачи он решает?

5. Что такое «масштаб реального времени» и почему он необходим

в RDP?

6. Каковы разновидности структуры ВК?

7. Каковы разновидности ОС, применяемых в АС УВД?

8. Что такое локальная вычислительная сеть и по какой топологии она

может быть построена?

Тема 3. Обеспечение безопасности

в информационно-вычислительных сетях

Методы и средства обеспечения безопасности в информационно-

вычислительных сетях; защита операционных систем и данных. Особенности

обеспечения безопасности в АС УВД.

Литература: [1, с. 228–238, 419].


Безопасность в области информатики в широком смысле включает огра-

ничение доступа к информации лицам, не имеющим официального разреше-

ния, предотвращение ее несанкционированного использования и обеспечение

сохранности информации при программных сбоях и отказах. Необходимо об-

ратить внимание на виды угроз безопасности информационных данных в вы-

числительных комплексах, в информационно-вычислительных сетях и сетях

связи АС УВД.

Организация системы обеспечения безопасности данных в информацион-

но-вычислительных сетях предусматривает несколько принципов. Это принцип

системности, принцип специализированности, принцип неформальности и др.

Далее необходимо изучить классификацию методов и средств защиты данных.

Основными методами защиты данных являются: управление препятствиями,

маскировка, регламентация, побуждение и принуждение. Неформальными

средствами защиты данных являются организационные, законодательные, мо-

рально-этические. Формальными средствами защиты являются технические

средства – физические, программные и криптографические средства, Про-

граммные средства включают внешнюю и внутреннюю защиту, а также обес-

печение и управление защитой данных. Криптографические средства защиты

подразделяются на программные, аппаратные и программно-аппаратные.

Особую роль в защите информации в вычислительных комплексах

АС УВД играет защита операционных систем. Основной проблемой обеспече-

ния безопасности ОС является создание механизмов контроля доступа к ре-

сурсам системы. Процедура контроля доступа заключается в проверке соот-

ветствия запроса субъекта представленным ему правам доступа к ресурсам.

Состав и структура средств защиты ОС зависят от архитектуры системы.


1. Какова цель ограничения несанкционированного доступа к информаци-

онным ресурсам АС УВД?

2. Дайте определение понятия безопасности в информационно-

вычислительных сетях.

3. Назовите основные угрозы безопасности информационных данных.

4. Каковы основные принципы построения системы обеспечения безопас-

ности данных в вычислительных комплексах АС УВД?

5. Перечислите основные методы и средства защиты данных. Дайте пояс-

нения по каждому из них.

6. Каковы пути защиты ОС?

Тема 4. Автоматизация обработки плановой информации

Назначение и задачи систем обработки плановой информации. Общие

сведения об организации обмена плановой информацией в структуре Единой

системы организации воздушного движения (ЕС ОрВД). Источники плановой

информации в АС УВД. Программное обеспечение вычислительных комплек-

сов для решения задач планирования воздушного движения. Базы данных как

основа построения систем обработки плановой информации.

Литература: [1, с. 89, 305, 384, 423], [3, с. 136], [4, с. 101], [5, с. 153, 178],

[10, с. 245–266, 285].


Любому полету ВС предшествует составление его плана. Даже если вы-

полняется срочное задание, то вслед за вылетом ВС передается план, в кото-

ром наряду с другими сведениями о данном рейсе содержится маршрут поле-

та. Различают предварительное (долгосрочное) планирование, суточное и те-

кущее планирование ВД. Необходимо рассмотреть задачи, решаемые на каж-

дом из этих этапов планирования.

Автоматизация планирования ВД должна осуществляться в соответствии

с рекомендациями ICAO, изложенными в Европейском аэронавигационном

плане. При этом решаются следующие задачи:

– создание единого центра для ведения общей базы аэронавигационных

данных о структуре ВП России;

– планирование и координация ИВП России и сопредельных государств;

– выбор наиболее экономичных маршрутов и профилей полетов с учетом

интересов пользователей ВП;

– устранение перегрузок зон и секторов УВД путем рационального пла-

нирования и упорядочения потоков ВС;

– осуществление процессов планирования ВД и расчета АНС с использо-

ванием современных средств цифровой связи;

– обмен планами полетов и аэронавигационной информацией между эле-

ментами системы УВД России, сопредельных государств и органами

организации ПВД Европейского региона ICAO;

– взаимодействие с военными системами ОрВД России.

Обработка плановой информации производится в подсистеме FDP

АС УВД.

Источниками плановой информации при формировании суточного плана

полетов в АС УВД являются:

– расписание движения ВС (РПЛ). Расписание, хранящееся в ПЗУ вычис-

лительного комплекса, анализируется один раз в сутки, создается вы-

борка рейсов на следующие сутки (на завтра). Снятые копии отправля-

ются для формирования суточного плана;

– предварительные планы (ППЛ) полетов от удаленных центров УВД или

от авиакомпаний принимаются по сети AFTN и вводятся в систему че-

рез АРМ оператора AFTN;

– предварительные планы полетов от диспетчера АДП данного аэродрома;

– планы полетов (ФПЛ), веденные в систему с рабочих мест диспетчеров

непосредственного радиолокационного УВД или диспетчеров проце-

дурного контроля.

При вводе плановой информации в подсистему планирования АС УВД

производится форматный и логический контроль.

Сформированный накануне суточный план отправляется по сети AFTN в

зональный центр ПВД для проверки на конфликтность и утверждения. После

утверждения суточный план возвращается в центр УВД. С наступлением но-

вых суток суточный план переходит в текущий.

Плановая информация представляется пользователям в виде таблиц, спи-

сков входа (иногда их называют списками ожидания), в графической форме

при запуске функций «Маршрут по плану» и «Трек по плану». Для реализа-

ции автоматической рассылки плановой информации на рабочие места дис-

петчеров УВД в форме списков входа производится автоматическая (или руч-

ная по сообщению «АЦТ») активизация планов полета за 30 минут до вылета

либо за 7 минут до входа в сектор УВД для прибывающих ВС. Частично плано-

вая информация может быть представлена в составе формуляров сопровожде-

ния (например, подписанный эшелон). В случае представления плановой ин-

формации в виде таблиц суточного (текущего) плана полетов диспетчер может

фильтровать представляемую информацию по временным параметрам, по точ-

кам ВП, по прибывающим, по вылетающим либо по транзитным ВС и т.п.

При изучении этой темы необходимо обратить внимание на состав при-

кладного программного обеспечения вычислительного комплекса АС УВД,

принципы построения баз данных, их классификацию, средства управления

базами данных и на обеспечение надежности и резервирования данных, со-

держащих плановую информацию.


1. Каково назначение и задачи обработки планов полетов в АС УВД?

2. В какой части вычислительного комплекса АС УВД осуществляется

обработка плановой информации?

3. Назовите источники плановой информации в АС УВД для суточного

планирования ВД.

4. Каким образом производится активизация плана полета?

5. В каких формах представляется плановая информация диспетчерам УВД?

6. Как и зачем осуществляется фильтрация плановой информации при

отображении в виде таблицы?

7. Поясните принципы реализации функции «Маршрут по плану».

8. Поясните принципы реализации функции «Трек по плану».

Тема 5. Автоматизация обработки

метеорологической информации

Общие сведения об автоматизации обработки метеорологической инфор-

мации в системах автоматизации УВД. Источники метеорологической инфор-

мации в АС УВД. Представление метеорологической информации в АС УВД.

Литература: [1, с. 45], [2, с. 225–232].


Метеорологическая информация вводится в вычислительный комплекс

АС УВД от метеорадиолокаторов через цифровой преобразователь и с АРМ

синоптика. Метеорологическая информация в АС УВД представляется в двух

видах – графическом и буквенно-цифровом.

В графическом виде метеорологическая информация представляет собой

границы опасных для полетов ВС метеообразований (МО) – кучево-

дождевых облачностей. Для формирования координат МО на ИВО использу-

ется метод «оконтуривания», принцип которого заключается в определении в

процессе обзора на ряде последовательных азимутов начала и конца МО.

Во избежание дробления отметок используется цифровое интегрирование по

критерию «k из m». Датчиками информации являются либо первичные кана-

лы РЛС, либо специальные МРЛ с устройством цифрового преобразования.

В ряде АС УВД границу МО сопровождает буквенно-цифровой формуляр, в

котором представлены значения нижней и верхней границ МО, направления

и скорости его перемещения. Большую пользу для УВД приносит аппарат-

ный комплекс сбора, обработки и преобразования радиолокационной инфор-

мации (АКСОПРИ), в котором объединяется метеорологическая информация

об облачностях и других подобных явлениях от нескольких распределенных

на большой территории МРЛ. Карта МО представляется в соответствии с

цветовой кодировкой метеоявлений.

В некоторых АС УВД на ИВО отображаются траектории специально за-

пускаемых метеорологических радиозондов, позволяющие судить о переме-

щении воздушных масс на различных высотах.

Буквенно-цифровая метеорологическая информация используется сис-

темой:

– для удобного (без специального кодирования) представления диспетче-

рам аэродромной метеорологической информации, полученной от

КРАМС, и информации о состоянии ВПП;

– для обеспечения диспетчеров метеорологической информацией на

удаленных аэродромах – запасных, аэродромах назначения и других,

информация по которым может потребоваться диспетчерам, и которая

имеется в базе данных Росгидромета. Представляется информация о

фактической погоде в кодах METAR, прогноз в коде TAF и штормовые

предупреждения SIGMET. Используются разновидности экономного

кодирования, поскольку эта метеорологическая информация передается

регулярно на большие расстояния;

– для моделирования полета ВС, по которому диспетчером включена

функция «Трек по плану». В данном случае трассовая метеоинформа-

ция (сила и направление ветра, температура по эшелонам) не отобража-

ется, а служит для расчета траектории ВС при кратковременном отсут-

ствии радиолокационного наблюдения. Для получения этой информа-

ции могут запускаться радиозонды, оборудованные датчиками темпе-

ратуры и влажности, либо принимаются доклады экипажей ВС, проле-

тающих в этом ВП.


1. Перечислите виды метеорологической информации, представляемой

диспетчерам в АС УВД.

2. Каково назначение отображения границ МО на ИВО?

3. Перечислите состав буквенно-цифровой метеорологической информа-

ции по аэродрому, представляемой от КРАМС.

4. Почему метеорологическая информация по удаленным аэродромам пе-

редается и представляется в кодированном виде?

Тема 6. Автоматизация наблюдения за воздушной обстановкой

Особенности процессов наблюдения при УВД. Формализация и структу-

ризация процесса наблюдения при УВД. Методы наблюдения. Последователь-

ное наблюдение, построение и оценивание параметров траекторий полета воз-

душных судов.

Преобразование и отображение «сырого видео» обзорного радио-

локатора.

Литература: [1, с. 101–125], [10, с. 240].


Для осуществления наблюдения за движущимися объектами необходимо

решение задач оценивания положения и параметров движения наблюдаемых

объектов. Решение этих задач практически всегда происходит в условиях по-

мех, неопределенности и дефицита времени. Проблема наблюдения состоит в

поиске наилучших в определенном смысле, т.е. оптимальных способов обра-

ботки замеров координат движущихся объектов. Выход из создавшегося по-

ложения состоит в определении координат не только по их мгновенным изме-

ренным значениям, но и с использованием предыстории их измерения на

предшествующем интервале времени. Координаты объектов приходится вы-

числять, т.е. получать с помощью косвенных, а не прямых измерений. При по-

лучившем наибольшее распространение вероятностном подходе процесс оце-

нивания координат объектов, заключающийся в статистической обработке ре-

зультатов измерений, называют фильтрацией. Под фильтрацией в данном слу-

чае понимают отделение полезной координатной информации от помех.

Для оптимизации процесса наблюдения производится его формализация и

структуризация. Основным методом наблюдения, используемым в АС УВД,

является последовательное наблюдение с использованием статистических ал-

горитмов сглаживания траекторий на основе анализа предшествующих значе-

ний координат, т.н. рекуррентных алгоритмов. В основу теории наблюдения

положена теория информационных множеств. Метод информационных мно-

жеств используется для идентификации траекторий движения ВС.

С целью резервирования при отказах вычислительного комплекса в со-

временных АС УВД используется преобразование и отображение «сырого

видео», т.е. отображение координатной информации от первичных источни-

ков, обычно ПРЛ и ВРЛ, без цифрового обнаружения, цифрового измерения

азимута и дальности и отображения синтезированных отметок ВС. Такое

преобразование производится с помощью сканконвертеров, основная функция

которых состоит в преобразовании аналоговых информационных сигналов ра-

диолокаторов в цифровую форму (оцифровке) для ввода в видеопроцессор

системы отображения информации АС УВД. Необходимо изучить структуру

сканконвертера и решаемые им задачи.


1. Назовите основные задачи наблюдения за ВС в АС УВД.

2. Какие проблемы возникают при построении траекторий ВС на основе

оценки их координат?

3. С какой целью в состав аппаратных средств отображения в АС УВД

включаются сканконвертеры?

4. Поясните структуру сканконвертера.

5. Перечислите и объясните задачи, решаемые сканконвертером.

Тема 7. Автоматическое зависимое наблюдение

Основные принципы АЗН; возможные технологии; структура бортового и

наземного оборудования для реализации АЗН. Взаимодействие между борто-

вым, космическим и наземным сегментами системы АЗН. Контрактное АЗН-К

и вещательное АЗН-В автоматическое зависимое наблюдение. Влияние АЗН

на процессы УВД. Роль АЗН в решении проблемы обеспечения безопасности

полетов. Проблемы внедрения АЗН в России. Этапы внедрения АЗН в соответ-

ствии с постановлениями Правительства РФ № 368 от 20.04.95 г. и № 1435

от 15.11.97 г.

Литература: [1, с. 186, 374], [2, с. 351], [3, с. 263–271], [9, с. 265, 389],

[10, с. 242, 305].


В связи с развитием спутниковых систем точного позиционирования

GPS, ГЛОНАСС и др. экспертами ICAO предложен и уже находит воплоще-

ние новый способ наблюдения за подвижными объектами – автоматическое

зависимое наблюдение. Принцип АЗН заключается в определении точного ме-

стоположения подвижного объекта в пространстве с помощью бортовой нави-

гационной аппаратуры и трансляции координатной информации наблюдателю.

Для передачи этой информации могут быть использованы радиоканалы ВЧ- и

ОВЧ- связи, канал спутниковой связи и канал ответа вторичной радиолокации

режима «S».

Различают АЗН-К – контрактное, когда координатная информация от

объекта передается одному конкретному наблюдателю (диспетчеру), а также

АЗН-В – вещательное, когда информация транслируется в окружающее про-

странство. В этом случае координатная информация может быть воспринята

любым наблюдателем, в том числе диспетчером, а также экипажами других

ВС для наблюдения взаимного местоположения с целью предотвращения

столкновений (TIS).

Необходимо ознакомиться с влиянием АЗН на процессы УВД, с этапами и

проблемами внедрения АЗН-В в России.


1. Каковы предпосылки внедрения АЗН в гражданской авиации?

2. Поясните принцип АЗН.

3. Каковы разновидности АЗН?

4. Поясните суть АЗН-К и АЗН-В.

5. Какова роль АЗН-В в системе УВД России?

Тема 8. Первичная обработка радиолокационной информации

Общие сведения о цифровой обработке радиолокационной информации в

АС УВД. Методы и алгоритмы первичной обработки радиолокационной ин-

формации; дискретизация времени и пространства; обнаружение радиосигна-

лов, цифровое измерение дальности и азимута. Сопряжение информации ПРЛ

и ВРЛ. Структура и характеристики АПОИ (экстрактора). Передача радиоло-

кационной информации по узкополосным линиям связи.

Литература: [1, с. 141], [2, с. 88–100], [3, с. 70–78], [6, с. 302].


Цифровая обработка радиолокационной информации производится в три

этапа: первичная, вторичная и третичная обработка.

Под первичной обработкой радиолокационных сигналов понимают извле-

чение из них информации о местоположении объектов наблюдения. К задачам

первичной цифровой обработки относятся:

– обнаружение радиолокационного сигнала на фоне помех;

– измерение координат (азимута и дальности) наблюдаемых объектов и

преобразование данных в цифровой двоичный код;

– для ВРЛ дополнительно решается задача декодирования полетной ин-

формации от ответчика;

– объединение цифровых данных от ПРЛ и ВРЛ в информационный пакет

для последующей передачи в центр УВД.

Первичная обработка производится в АПОИ (экстракторе) на радиолока-

ционной позиции. Она заключается в предварительном амплитудно-

временном преобразовании сигналов радиоприемника РЛС в двоичную после-

довательность. В простейшем виде используется бинарное квантование (сим-

волы «1» и «0»). В последующем производится обнаружение полезного сигна-

ла путем накопления и сравнения с порогом по критерию «k из m». Ознако-

миться с практической реализацией метода «скользящего окна». Затем осуще-

ствляется цифровое измерение азимута и дальности для каждого обнаружен-

ного полезного сигнала, кодирование этих значений и объединение информа-

ции первичной и вторичной РЛС. Такие цифровые посылки могут без замет-

ных потерь передаваться по узкополосным линиям связи на значительные рас-

стояния в удаленные центры УВД для вторичной и третичной обработки в вы-

числительных комплексах АС УВД.

Необходимо обратить внимание на принципы цифрового измерения ази-

мута и дальности ВС, преимущества такой обработки и потери соотношения

сигнал/шум.

Изучить принципы построения, структуру и характеристики аппаратуры

первичной обработки информации (АПОИ) (экстрактора).


1. Какова цель и задачи первичной цифровой обработки радиолокацион-

ной информации в АПОИ?

2. В чем заключается первичная цифровая обработка радиолокационной

информации? Какие процедуры необходимы при ее осуществлении?

3. Как производится обнаружение радиолокационного сигнала по крите-

рию «k из m»?

4. Поясните принципы измерения и кодирования дальности и азимута ВС.

5. Почему вероятность объединения цифровых данных ПРЛ и ВРЛ

не равна единице?

Тема 9. Вторичная обработка радиолокационной информации

Задачи вторичной обработки радиолокационной информации. Преобразо-

вание полярных координат ВС. Обнаружение начала и окончания траекторий

движения ВС; ввод в автосопровождение и построение траекторий движения

ВС, последовательный алгоритм обнаружения изменений характера траекто-

рий. Пространственно-временное стробирование. Скользящее сглаживание

траекторий и экстраполяция положения ВС; расчет параметров траектории

движения ВС.

Виды конфликтных ситуаций, общие принципы их обнаружения и пред-

ставления информации об их возникновении в АС УВД.

Литература: [1, с. 154–177], [2, с. 102], [3, с. 141–152, 166–170],

[5, с. 150].


Вторичная или межобзорная обработка радиолокационной информации

производится в вычислительном комплексе АС УВД, в частности в его части,

имеющей обозначение RDP. Целью вторичной обработки является получение

информации о траекториях и параметрах движения ВС для УВД.

Вторичная обработка радиолокационной информации должна производить-

ся в масштабе реального времени, т.е. без существенного запаздывания отобра-

жения воздушной обстановки по отношению к реальному перемещению ВС.

Задачами вторичной обработки радиолокационной информации являются:

– преобразование координат ВС, поступивших от РЛС, из полярной сис-

темы в прямоугольную систему координат (если это не реализовано на

этапе первичной обработки в АПОИ);

– обнаружение начала траектории движения каждого ВС («завязка трека»

или автоматический ввод в автосопровождение);

– обнаружение окончания траектории движения каждого ВС (срыв авто-

сопровождения и автоматический перевод информации из формуляра

сопровождения в список потерь);

– сглаживание траекторий движения ВС (на основе рекуррентных алго-

ритмов фильтрации Калмана);

– формирование стробов для автосопровождения ВС;

– расчет параметров движения ВС по сглаженной траектории (путевой

скорости, курса, а при наличии боковой составляющей ветра – путевого

угла);

– экстраполяция положения ВС (построение вектора упрежденного поло-

жения ВС – вектора экстраполяции);

– обнаружение и отображение на ИВО потенциально конфликтных и

конфликтных ситуаций различных видов;

– пересчет барометрической высоты ВС, ответчики которых работают в

режиме RBS, из отсчетов по уровню стандартного давления (QNE) в

отсчеты по уровню атмосферного давления на аэродроме (QFE). Эта

задача реализуется только в аэродромных и аэроузловых АС УВД.

Автоматический ввод в автосопровождение (завязка трека) может осуще-

ствляться упрощенным методом при наличии плана полета и ответчика ВРЛ

на борту ВС. Так после приема первого ответного сигнала от ВС, содержащего

код ответчика, производится сопоставление этого кода с его значением, ука-

занным в плане полета, и ввод в автосопровождение.

Необходимо обратить внимание на алгоритмы обнаружения конфликтных

ситуаций, необходимого в условиях повышения интенсивности воздушного дви-

жения и повышения требований по безопасности полетов ВС. Параметры кон-

фликтных ситуаций устанавливаются различными в различных секторах УВД,

поскольку в этих секторах установлены различные нормы эшелонирования.

Необходимо ознакомиться с принципами обнаружения и отображения

различных видов конфликтных ситуаций: между двумя ВС, между ВС и пре-

пятствием на земной поверхности, между ВС и границей зоны ограничения

полетов.


1. Каковы цели и задачи вторичной обработки радиолокационной инфор-

мации?

2. Каким образом осуществляется автоматический ввод ВС в авто-

сопровождение?

3. В чем заключается автосопровождение ВС в АС УВД?

4. Перечислите виды конфликтных ситуаций, обнаруживаемых и отобра-

жаемых в современных АС УВД?

Тема 10. Третичная обработка радиолокационной информации

Общая характеристика проблемы третичной обработки координатной ин-

формации в аэроузловых и трассовых АС УВД. Принципы мозаичного фильт-

рования радиолокационной информации; мультирадарная обработка. Алго-

ритм мультисенсорной обработки на основе информационных множеств. Со-

вместное использование радиолокационных источников координатной инфор-

мации и данных АЗН.

Литература: [1, с. 178–185], [3, с. 170].


Необходимость третичной обработки радиолокационной информации

(мультирадарного или мультисенсорного наблюдения) возникает в том случае,

когда в вычислительный комплекс АС УВД поступает координатная инфор-

мация одновременно от нескольких РЛС или других источников. Это имеет

место в аэроузловых и трассовых АС УВД, в которых для покрытия большой

территории устанавливаются несколько РЛС с перекрытием их зон обнаруже-

ния. В связи с внедрением АЗН проблема мультисенсорного наблюдения ста-

новится еще более актуальной. При реализации мультисенсорного наблюдения

необходимо обратить внимание на следующие проблемы:

– оценка достоверности координатной информации, получаемой от раз-

личных сенсоров (датчиков);

– пересчет измерений в единую систему координат;

– приведение измерений к единому времени;

– построение интегрированных траекторий и обеспечение их непрерывно-

сти (стыковки).

Необходимо изучить принципы и алгоритмы «мозаичного фильтрования»,

построение мультирадарных траекторий (метод «виртуального радара»), ис-

пользование теории информационных множеств для мультисенсорной обра-

ботки координатной информации.


1. В каких АС УВД необходима третичная обработка координатной ин-

формации?

2. По какой причине введен новый термин «мультисенсорное наблюде-

ние»?

3. В чем заключаются проблемы объединения координатной информации

от различных источников (сенсоров или датчиков)?

4. Поясните сущность метода «виртуального радара».

5. В чем заключается совместное использование данных радиолокацион-

ного наблюдения и АЗН?

Тема 11. Функции поддержки принятия решений при УВД

Применение экспертных систем для автоматизации процессов УВД; авто-

матизация при принятии решений по управлению движением ВС. Функции

предупреждения столкновений ВС; виды конфликтных ситуаций (КС); прин-

ципы обнаружения КС в АС УВД; использование плановой информации.

Взаимодействие бортовых и наземных средств предотвращения столкновений

ВС в воздухе и с земной поверхностью. Взаимодействие бортовой аппаратуры

системы TCAS II с наземной системой УВД.

Литература: [1, с. 245], [3, с. 201].


В связи с возрастанием интенсивности ВД, пассажировместимости ВС,

уменьшением норм эшелонирования в значительной степени возрастают на-

грузки как на членов экипажей ВС, так и на диспетчеров УВД. В критических

ситуациях увеличивается вероятность совершения ошибочных действий чело-

веком – оператором сложной техники. Проявляется пресловутый «человече-

ский фактор».

Для сокращения вероятности человеческих ошибок в случаях возникно-

вения угрозы столкновения ВС как в бортовой аппаратуре, так и в наземной

аппаратуре АС УВД начинают применяться экспертные системы. Они служат

для поддержки принятия решений по предотвращению столкновений ВС в

воздухе, столкновений с земной поверхностью и с препятствиями, приближе-

ния ВС к запретным зонам или к зонам ограничения полетов. Алгоритмы

оценки степени угрозы столкновения основаны на анализе взаимного распо-

ложения сближающихся объектов. Критерием угрозы может служить, в част-

ности, время полета до точки наибольшего сближения (в бортовой системе

TCAS II).

Функционирование экспертных систем основано на сопоставлении трех

баз данных, представленных в формализованном цифровом виде:

– статическая база данных (например, нормы эшелонирования, летно-

технические характеристики ВС, правила полетов и т.п.);

– динамическая база данных (например, текущее расстояние между объ-

ектами, текущее высотное разделение и другая координатная инфор-

мация);

– база знаний (формализованное мнение экспертов о необходимом дейст-

вии в случае возникновения тех или иных критических ситуаций).

При возникновении опасной ситуации из базы выбирается рекомендация

и предлагается пользователю (пилоту или диспетчеру). Рекомендация может

быть принята или отвергнута, поскольку окончательное решение о пути выхо-

да из критической ситуации остается за человеком.


1. Поясните принцип функционирования экспертных систем поддержки

при принятии решений.

2. Перечислите виды конфликтных ситуаций в процессе УВД.

3. Какова роль человека-оператора при автоматизации процессов управ-

ления движением ВС?

4. Приведите примеры систем поддержки при принятии решений в борто-

вой аппаратуре.

Тема 12. Комплексы отображения информации в АС УВД

Эргономические характеристики средств отображения информации. Па-

раметры средств отображения информации. Типы индикаторов; основные тре-

бования к ним и характеристики.

Средства отображения информации о воздушной обстановке, применяе-

мые в АС УВД. Средства отображения плановой информации. Интерфейс

«диспетчер – система». Отображение информации о полетах ВС на бумажных

и электронных стрипах.

Справочно-информационная подсистема АС УВД.

Принципы построения систем технологического управления; подсистема

диагностики и технического управления АС УВД.

Документирование информации в АС УВД. Типы устройств хранения ин-

формации.

Общие сведения о подсистеме тренировки диспетчерского персонала. Со-

став тренажера; программное обеспечение.

Пульты управления АС УВД; требования к пультам управления; особен-

ности их конструкции.

Литература: [1, с. 204–337], [2, с. 233–296], [3, с. 178–188], [4, с. 320],

[5, с. 159, 161], [6, с. 305].


При изучении этой темы необходимо уяснить, что в результате цифровой

обработки радиолокационной информации на ИВО аппаратуры совмещенного

отображения АС УВД могут быть представлены три вида информации: 1) ко-

ординатная информация в виде синтезированных отметок ВС, формуляров со-

провождения с линиями связки, точками предыстории и векторами экстрапо-

ляции; 2) картографическая информация в виде линий трасс, коридоров поле-

та, пунктов обязательных донесений (ПОД), схем захода на посадку (STAR),

выхода из района аэродрома (SID) и т.п.; 3) буквенно-цифровая информация в

виде табло системных данных, списка входа, списка ожидания, списка потерь,

списка плана полетов, метеотабло и т.д.

Информационное наполнение всех отображаемых на ИВО элементов

осуществляется из канала сопровождения. Канал сопровождения – это область

памяти в вычислительном устройстве АС УВД, в которой собрана и обновля-

ется вся информация о данном ВС (плановая информация, текущие координа-

ты, заданная диспетчером высота и пр.).

Для отображения плановой информации в АС УВД используются таблич-

но-знаковые индикаторы (ТЗИ).

По рекомендуемой учебной литературе ознакомиться с построением

средств отображения информации в АС УВД, с органами оперативного

управления и приборами индикации, а также с основными пультовыми опера-

циями. Описание интерфейса «диспетчер – система» приведено в [1, с. 204].

В современных АС УВД используется либо встроенная справочно-

информационная подсистема, либо автономная компьютерная система для

обеспечения диспетчеров УВД справочной информацией, часто используемой

в процессе УВД. Примерами справочной информации могут служить летно-

технические характеристики различных типов ВС, таблицы восхода и захода

Солнца, наставление по производству полетов ГА, таблицы перевода единиц

измерения и т.п. (подробнее об этом см. в [1, с. 318]).

Рабочее место инженера АС УВД оборудуется монитором, на котором

представлена структурная схема всей системы. Это отображение служит для

целей диагностики работы всей системы. В нормальном состоянии все блоки

на схеме окрашены, например, в зеленый цвет. При отказе какого-либо блока

системы его изображение на схеме окрашивается в красный цвет. Оператор

может вызвать на отображение схему отказавшего блока с тем, чтобы анало-

гично определить отказавший элемент этого блока. Время на диагностику и

устранение неисправности при этом значительно сокращается. Подробнее об

этом см. в [1, с. 315].

Современные АС УВД содержат в своем составе подсистему документи-

рования отображаемой информации наряду с системой документирования ре-

чевой информации, применявшейся ранее. Основными требованиями к про-

цессу документирования являются:

– полнота записываемой информации;

– достоверность информации;

– возможность длительного хранения и воспроизведения записанной ин-

формации;

– ограниченность доступа к записанной информации и невозможность ее

искажения.

Кроме записи изображений, представляемых на экране ИВО, в состав до-

кументируемой информации входит:

– ручной ввод в автосопровождение;

– прием и передача ВС под управление в смежные секторы УВД;

– ввод радиотелефонных позывных ВС в формуляр сопровождения;

– активизация планов полета;

– перевод информации в списки ожидания, потерь и исключение из этих

списков.

При документировании перечисленной информации всегда регистрируется

системное время в момент совершения операций. Подробнее см. в [1, с. 321].

В состав многих АС УВД включается подсистема тренировки диспетчер-

ского состава и имитации воздушного движения. Диспетчерский тренажер –

это эффективное средство выработки практических навыков контроля ВО и

принятия решений при УВД. Он может использоваться диспетчерами для вос-

становления утраченных навыков после перерыва в работе. Подробнее см.

в [1, с. 327].

Требования к диспетчерским пультам и их конструкция изучается на

практических и выездных занятиях. Примеры конструкций пультов представ-

лены в [1, с. 238].


1. Какие виды информации отображаются на ИВО?

2. Приведите примеры картографической информации, отображаемой

на ИВО.

3. Приведите примеры координатной информации, отображаемой на ИВО.

4. Приведите примеры буквенно-цифровой информации (списки, табло),

отображаемой на ИВО.

5. Каково назначение справочно-информационной системы в АС УВД?

6. Каковы принципы функционирования инженерно-технической подсис-

темы диагностики работы АС УВД?

7. Приведите состав документируемой информации в АС УВД.

8. Каково назначение и решаемые задачи подсистемы тренажера?

9. Каковы требования к диспетчерским пультам и их конструкции?

Тема 13. Комплекс средств автоматизации

планирования воздушного движения

Назначение, состав, программное и информационное обеспечение под-

системы планирования воздушного движения в АС УВД. Программная обо-

лочка системы планирования «Планета»; функции и работа системы.

Литература: [1, с. 305], [5, с. 178].


При изучении вопросов автоматизации процессов планирования ВД необ-

ходимо изучить состав и формат информации, содержащейся в планах поле-

тов. Плановая информация должна автоматически обрабатываться и представ-

ляться пользователям в удобной форме в виде таблиц планов, формуляров,

списков входа и ожидания. Она включает базовые, плановые, корректировоч-

ные данные, метеоинформацию и вспомогательную информацию (НОТАМ).

Взаимодействие с источниками и потребителями плановой информации осу-

ществляется по сетям AFTN, SIDIN, по региональным и местным сетям пере-

дачи данных, по сетям связи авиакомпаний либо по сети SITA.

При изучении этой темы необходимо ознакомиться с возможностями по

решению задач планирования ВД, предоставляемыми системой «Планета», ее

программным и информационным обеспечением.

Необходимо также обратить внимание на функции и работу системы

«Планета», на работу с окнами просмотра и редактирования записей.


1. Перечислите состав и форматы информации, представленные в плане

полета?

2. Как осуществляется взаимодействие системы планирования ВД с сетя-

ми связи?

3. Перечислите задачи по планированию ВД, которые могут решаться с

помощью АРМ системы «Планета».

Тема 14. Современные средства обработки и отображения

радиолокационной информации «Норд»,

«Коринф», «Топаз», КАРМ ДРУ

Назначение аппаратуры отображения «Норд», «Коринф», «Топаз» и

КАРМ ДРУ; решаемые ими задачи и основные технические характеристики.

Общие принципы построения и функционирования этих средств автоматизации

УВД. Информация, отображаемая на ИВО. Органы оперативного управления,

установленные на пультах диспетчеров, и основные приемы эксплуатации АО.

Литература: [1, с. 412], [2, с. 233].


Изучение аппаратуры отображения «Норд», «Коринф», «Топаз» и КАРМ

ДРУ производится во время аудиторных практических занятий с использова-

нием мультимедийных средств обучения.

Самостоятельное изучение возможностей аппаратуры и ознакомление с ее

интерфейсом возможно с помощью руководства для оператора, которое можно

получить у преподавателя.


1. Каково назначение аппаратуры?

2. Каков состав информации, отображаемой на ИВО?

3. Каков информационный состав формуляров сопровождения?

4. Каков состав и содержание основных пультовых операций?

Тема 15. Автоматизированные системы УВД «ТЕРКАС» и «Стрела»

Назначение АС УВД «ТЕРКАС», «Стрела»; решаемые ими задачи и ос-

новные технические характеристики. Общие принципы построения и функ-

ционирования этих систем УВД. Информация, отображаемая на индикаторах

воздушной обстановки. Органы оперативного управления, установленные на

пультах диспетчеров, и основные приемы эксплуатации систем.

Литература: [2, с. 342], [3, с. 243], [6, с. 313].


Изучение АС УВД «ТЕРКАС» и «Стрела» производится во время ауди-

торных практических занятий с использованием мультимедийных средств

обучения.


интерфейсом возможно с помощью руководства оператора, которое можно







Тема 16. Общие сведения об АС УВД зарубежного производства

Назначение АС УВД «Буран» (а/п Самара), системы УВД фирмы Indra

(By pass – а/п Минеральные воды) и системы УВД фирмы Thomson («Идель» –

а/п Казань); решаемые ими задачи и основные технические характеристики.

Общие принципы построения и функционирования этих систем УВД. Инфор-

мация, отображаемая на ИВО. Органы оперативного управления, установлен-

ные на пультах диспетчеров, и основные приемы эксплуатации систем.

Литература: [1, с. 413], [5, с. 175].


Изучение АС УВД «Буран» (а/п Самара), системы УВД фирмы Indra

(By pass – а/п Минеральные воды) и системы УВД фирмы Thomson («Идель» –

а/п Казань) производится во время аудиторных практических занятий с ис-

пользованием мультимедийных средств обучения.









Тема 17. Унифицированный ряд АС УВД «Синтез»

Назначение АС УВД «Синтез»; решаемые задачи и основные технические

характеристики. Общие принципы построения и функционирования системы.

Информация, отображаемая на ИВО. Органы оперативного управления, уста-

новленные на пультах диспетчеров, и основные приемы эксплуатации системы.

Литература: [1, с. 412].


Изучение АС УВД «Синтез» производится во время аудиторных практи-

ческих занятий с использованием мультимедийных средств обучения.









Тема 18. Комплекс средств автоматизации УВД «Альфа»

Назначение КСА УВД «Альфа»; решаемые задачи и основные техниче-

ские характеристики. Общие принципы построения и функционирования ком-

плекса. Информация, отображаемая на ИВО. Органы оперативного управле-

ния, установленные на пультах диспетчеров, и основные приемы эксплуатации

комплекса.

Литература: [1, с. 204].


Изучение КСА УВД «Альфа» производится во время аудиторных практи-

ческих занятий с использованием мультимедийных средств обучения.









Тема 19. Эксплуатация КСА и АС УВД

Нормирование технико-эксплуатационных характеристик оборудования

средств автоматизации УВД; стандартизация и сертификация оборудования.

Факторы надежности функционирования средств автоматизации; учет

условий эксплуатации. Эксплуатационная документация; запасные части и

принадлежности. Взаимодействие поставщика и организации, эксплуати-

рующей оборудование АС УВД; организация технического обслуживания

оборудования.

Литература: [1, с. 338–360, 434], [3, с. 229–239].


По учебной литературе необходимо ознакомиться с задачами нормирова-

ния технико-эксплуатационных характеристик средств автоматизации УВД и

планирования ВД, с принципами их стандартизации, сертификации и пре-

дэксплуатационных испытаний. Рассмотреть факторы, определяющие надеж-

ность функционирования средств автоматизации УВД, с учетом условий экс-

плуатации. Важным является получение представления о видах эксплуатаци-

онных документов, о принципах взаимодействия поставщиков оборудования

средств автоматизации с эксплуатантами, как при вводе в эксплуатацию, так и

при постгарантийном обслуживании. Полученные сведения должны быть за-

креплены во время производственной практики в центрах УВД.


1. Каковы общие требования к конструктивному исполнению средств ав-

томатизации УВД?

2. Что означают термины «стандартизация» и «сертификация» оборудо-

вания АС УВД?

3. Назовите факторы, определяющие надежность функционирования обо-

рудования АС УВД.

4. Назовите виды эксплуатационной документации оборудования

АС УВД.

5. Каковы принципы взаимодействия поставщиков оборудования средств

автоматизации с эксплуатантами?

6. Как организуется постгарантийное обслуживание оборудования

АС УВД?

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

Контрольная работа выполняется только студентами факультета безот-

рывной формы обучения.

Целью контрольной работы является обобщение и закрепление знаний,

полученных в процессе изучения дисциплины, и углубленное изучение одной

из разновидностей средств автоматизации планирования ВД и непосредствен-

ного УВД.

Заданием на контрольную работу предусматривается:

– составление и описание функциональной схемы средства автоматизации

УВД (конкретный тип указывается в задании);

– представление всех видов информации, отображаемой на ИВО аппара-

туры автоматизации УВД;

– представление всех видов формуляров сопровождения и списков (ожи-

дания, входа, потерь и т.д.);

– представление примеров основных пультовых операций (изменение мас-

штаба, ручной ввод в автосопровождение, передача управления в смеж-

ный сектор УВД, управление полнотой формуляра, отброс формуляров

сопровождения, работа с вектором-измерителем, управление вектором

экстраполяции, работа с планами полетов, настройка изображения).


по изучению дисциплины

АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ УВД

Составитель ЛУШНИКОВ

АЛЕКСАНДР СТЕПАНОВИЧ

Редактор Е.С. Дергилева

Компьютерная верстка О.В. Николаткина

Подписано в печать 2009. Формат 60х90/16. Бумага офсетная.

Печать офсетная. Усл. печ. л. 2,75. Уч.-изд.л. 2,45.

Тираж Заказ

РИО и типография УВАУ ГА (и). 432071, г. Ульяновск, ул. Можайского, 8/8

Documents

АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ УВД