ACAS Bulletins


ACAS_Bulletin_8<br /> Эксплуатация ТКАС II в Европейском воздушном пространстве



 
 
img acas

ACAS_Bulletin_8
Эксплуатация ТКАС II в Европейском воздушном пространстве

От автора
Событие 1: Ошибка диспетчера
Событие 2 Ошибка диспетчера привела к нескольким конфликтам
Событие 3: Неправильное сообщение ответчика о высоте
Событие 4: RA из-за высокой вертикальной скорости
Событие 5: Маневр противоположный RA при выполнении разрешения диспетчера
Событие 6 & 7: Ограниченные характеристики самолетов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 
 
 
 

  

От автора

Перед тем как внедрить RVSM в Европейском пространстве, была проделана работа поподтверждению, что TCAS II будет соответствовать RVSM и будет обеспечивать ожидаемое улучшение безопасности. TCAS II Версия 7 успешно вписалась в RVSM. Является важным, что EUROCONTROL прошел исчерпывающее изучение безопасности, для чего моделировалась работа TCAS II в условиях RVSM. Было подтверждено, что хотя случаи выдачи RAs могут случаться из-за высокой вертикальной скорости при выводе в горизонт со 1000ft интервалом, или при плохом выдерживании высоты автопилотом, TCAS II будет обеспечивать ожидаемую дополнительную безопасность. Сейчас, имея более чем 4 годовой опыт эксплуатации TCAS II в европейском пространстве RVSM, следующее изучение безопасности (ASARP — ACAS Safety Analysis post-RVSM Project) было выполнено имея реальные записи работы TCAS. Это подтвердило, что TCAS II обеспечивает надежный уровень безопасности в Европейском RVSM пространстве. Реальные случаи, описанные в этом Бюллетене не только иллюстрируют характеристики безопасности TCAS II в RVSM пространстве, но также подтвердили, что как и в других пространствах, снижение риска столкновения обеспечиваемое TCAS II зависит от быстрого и точного ответа на RAs.
John Law
Mode S and ACAS
Programme Manager,
EUROCONTROL May 2006

 
 
 
 

  

Событие 1: Ошибка диспетчера

MD80 летит на эшелоне FL340 с курсом на Север, перед снижением. Диспетчер не определил, что с Востока летит B737 на эшелоне FL330 на сходящемся курсе и, поэтому, дал MD80 разрешение снижаться на эшелон FL300. Когда MD80 начал снижение, сработала тревога на экране диспетчера. В попытке исправить ошибку, диспетчер дал команду MD80 прекратить снижение. Под стрессом он дал странную инструкцию для B737 повернуть.


Пилот не ответил. В этой точке оба самолета получили скоординированную RA:
-Пилот MD80 получил «Climb» RA, которую он выполнил правильно, доложив диспетчеру.
-Пилот B737 получил «Descend» RA, которую он также выполнил.
Как результат скоординированных «Climb» и «Descend» RAs, самолеты разошлись на интервалах 1400 ft и 0.6 NM. Расчеты показывают, что вертикальный интервал без этих маневров был бы 100 ft.

Остерегайтесь не нужных больших отклонений от эшелона
В событии 1, описанном вверху, пилот B737 правильно ответил на «Descend» RA. Тем не менее, как показано на следующих картинках, он продолжил снижаться, несмотря на получение «Adjust Vertical Speed» RA, и даже после команды ТКАС «Clear of Conflict». Таким образом, он снизился на 1000 ft, в то время как при правильной реакции отклонение от эшелона не должно превышать 300 ft.

Быстрый и аккуратный ответ на все RAs минимизирует отклонение и уменьшает вероятность эффекта домино с третьим самолетом.
 
 
 
 

Событие 2 Ошибка диспетчера привела к нескольким конфликтам

A320 летит с курсом на север, на эшелоне FL380. Его маршрут пересекают два самолета с курсом на Юго-Запад, B767 ниже на эшелоне FL370 и A319 выше на эшелоне FL390.
Незадолго до пересечения с B767, A320-й получил, по ошибке диспетчера, снижение на эшелон FL320. Снижение вызвало конфликт на экране радара диспетчера и, в ответ, он дал команду B767 немедленно отвернуть влево на 20 градусов. Пилот В767 ответил, что он разворачивается, а также, выполняет снижение в ответ на RA ТКАС “Descent”.

A320 получил скоординированный RA «Climb» и, пилот ответил корректно. Вместе с тем, он не отреагировал на последующий ослабляющий «Adjust Vertical Speed» RA и продолжил набор. В результате, TCAS определил , что A319 вверху нарушитель и, выдал комбинированную команду для А320 «Adjust Vertical Speed» RA, требующую вывести в горизонт (level-off). Пилот А320 прекратил набор. Затем, после того как вывел в горизонт, A320 получил «Clear of Conflict» для обоих нарушителей. После этого пилот A320 продолжил снижение на разрешенный ранее эшелон FL320.
Несмотря на отсутствие реакции пилота A320-го на ослабляющую RA, дальнейшая правильная реакция на «композитную» (составную) RA обеспечило то, что А319 не получил RA по правилу «домино», а получил только «Traffic Advisory». В ближайшей точке пересечения, A320 прошел примерно в 1700 ft от B767 и700 ft от A319. Без TCAS, A320 пересек бы эшелон B767-го на расстоянии только 1.4 NM.

 
 
 
 

  

Событие 3: Неправильное сообщение ответчика о высоте

B737, летит курсом на Северо-Восток на эшелоне FL350. Его маршрут пересекает два маршрута на Северо-Запад, A320 летит выше на эшелоне FL360, почти над B757, идущем ниже на эшелоне FL340. Тем не менее, ответчик A320 неправильно передаёт высоту. К тому же передающаяся высота периодически «прыгает» на 100-футов. Так как высота передается с шагом в 25 футов, TCAS на B737 подсчитал повышенную вертикальную скорость для A320.

Один из таких неправильных передач высоты (скачков) произошел за 30 секунд до пересечения, поэтому TCAS на B737 подсчитал, что A320 снижается со скоростью 3300 fpm и, что он нарушитель. В737 получил «Descend» RA. TCAS не должен срабатывать когда самолеты находятся на интервале 1000 фут (Примечание: Для ТКАС II 7,0 это 600фут) Неправильная высота в ответчике ТКАС A320 вызвала получение скоординированной «Climb» RA ,на которую пилот не ответил.
Пилот B737 начал снижение в ответ на RA и проинформировал диспетчера. Этот маневр привел к вертикальному схождению с B757 и также была выдана скоординированная RAs для В757. B757 получил «Descend» RA (эффект домино), в это время первоначальное RA для B737 меняется на вторичное RA , требующее вывода в горизонт и, оно обеспечивает избегание столкновения. обоими нарушителями. Пока пилот B757 снижался и докладывал диспетчеру, пилот B737 остановил снижение и вывел в горизонт.
В результате, B737 прошел на1300 футов ниже A320 и на 1000 футов выше B757.

Несколько одновременных конфликтов в пространстве RVSM

Евроконтроль глубоко изучил (см. От Автора) характеристики работы ТКАС при одновременном конфликте нескольких самолетов, это показало что:
1)Это очень редкие ситуации. Два события описанные в этом бюллетене, взяты из программы мониторинга TCAS II , в Европе существует только несколько подобных случаев в год.
2)RAs, выдаваемые при конфликте нескольких самолетов эффективны и выдача вторичной «Adjust Vertical Speed» RAs является типичным.
3)Хороший самолетный высотомер, поддерживающий точную передачу высоты, является существенным для избегания не желательных RAs в зоне RVSM.
Быстрый и аккуратный ответ пилотов на все RAs является ключевым элементом в снижении вероятности получения ТКАС эффекта домино с третьим самолетом на соседнем эшелоне.
Наконец, ASARP изучение безопасности показывает, что в зоне RVSM, TCAS II влияет позитивно на безопасность полетов, при одновременном конфликте нескольких самолетов.
 
 
 
 

  

Событие 4: RA из-за высокой вертикальной скорости

B757, набирает эшелон FL320 с курсом на Северо-Запад со скоростью около 2000 fpm. В противоположном направлении, на эшелоне FL350, B737 подходит к точке снижения. Он имел первоначальное разрешение снижаться на эшелон FL330 из-за В757 который на 12 часах в 15 NM. B737 начал снижение со скоростью около 500 fpm и, затем увеличил вертикальную скорость более 4000 fpm. Вскоре после этого, оба самолета получили скоординированные RA –их разделяло 3000 ft и 7 NM, но они сходились со скоростью более 6000 fpm по вертикали и 880 kts по горизонтали.
TCAS рассчитал, что из-за высокой вертикальной скорости сближения, интервал между самолетами будет снижен до 140 ft.

B737, который получил «Adjust Vertical Speed» RA на снижение вертикальной скорости до, менее чем 2000 fpm, на самом деле прекратил снижение, вывел в горизонт и доложил о RA диспетчеру . B757 также проинформировал диспетчера о RA и изменил траекторию cоответственно (вывел в горизонт). При пересечении самолеты разошлись на 2300 ft и 0.2 NM.

Рекомендация по снижению вертикальной скорости перед выводом в горизонт.

До внедрения RVSM в Европейском пространстве, Программа Евроконтроля ACAS предоставила программу подготовки пилотов и диспетчеров касающаяся характеристик TCAS II в RVSM пространстве. В частности было ясно описано ожидаемое взаимодействие RVSM и TCAS II. Основываясь на опыте TCAS II на более низких высотах, предполагалось, что RA, может быть сгенерирован в 1000 футовой зоне при высоких вертикальных скоростях. Для предупреждения таких RAs, EUROCONTROL рекомендует пилотам набор или снижение со скоростью менее 1000 fpm за 1000 ft до достижения разрешенной высоты, когда им известно о трафике вблизи на соседних эшелонах. Это важно в зоне RVSM. Тем не менее, программа мониторинга эксплуатации показывает, что эта рекомендация не всегда выполняется. Всё ещё много RAs выдаётся в 1000 ft зоне маневра в зоне RVSM, из за высоких вертикальных скоростей набора и снижения.

 
 
 
 

  

Событие 5: Маневр противоположный RA при выполнении разрешения диспетчера

A319 на эшелоне FL310 из за турбулентности запрашивает снижение на FL290. Диспетчер разрешает снижение наблюдая за B737 на эшелоне FL300, на противоположном треке, около 20 NM впереди. Диспетчер быстро осознал свою ошибку и дал команду A319 повернуть влево на 30 градусов, а B737-му повернуть влево на 20 градусов. Пилоты ответили корректно и выполнили команды. На экране диспетчера сработал сигнал тревоги и он довернул B737 ещё на 20 градусов. Вследствие комбинированного схождения по вертикали и горизонтали, оба самолета получили скоординированные RAs: “Climb» RA для A319 и «Descend» RA для B737. Однако, только пилот В737 корректно выполнил RA. Пилот A319 проигнорировал «Climb» RA и продолжил снижение, выполняя последнюю команду диспетчера, при этом маневрирую в обратную RA сторону. В результате, самолеты разошлись на 500 ft и 3.5 NM.


Горизонтальный маневр от диспетчера явился дополнением к RAs выданных TCAS II. Расчёты показывают, что самолеты разошлись бы на расстоянии 0.8 NM без разворотов и в 0 ft без маневра B737-ом в ответ на «Descend» RA. Если бы пилот A319 отреагировал бы на «Climb» RA, вертикальный интервал на пересечении был бы 850 ft. Тем не менее, не выполнение и противоположный RA маневр пилотом A319 привел к вертикальному интервалу в 500 ft на пересечении. Маневр в противоположную RA сторону может иметь очень серьёзные последствия.
Ещё раз подчеркивается, что ICAO PANS-OPS Doc 8168 четко требует:
«пилоты обязаны следовать RA даже если это противоречит инструкции диспетчера » (см. также ACAS Бюллетени 5 и 7).

 
 
 
 

  

Событие 6 & 7: Ограниченные характеристики самолетов

• A320 идет на FL390, Falcon 900 набирает по сходящейся эшелон FL400 с вертикальной скоростью, требуемой для выдерживания интервала с А320. Тем не менее, пилот F900 неожиданно информирует диспетчера, что не может держать требуемую вертикальную скорость (из за большой температуры воздуха). Далее, понимая что будет конфликт диспетчер выдаёт команду обоим самолетам повернуть влево на 30 градусов. Через несколько секунд, наряду с получением команды диспетчера на разворот, оба самолета получили скоординированные RAs: «Climb» RA для A320 и «Descend» RA для F900. Хотя A320 был на максимально допустимой высоте и в развороте, пилот выполнил RA и начал набор, достигнув скорости 800 fpm. Пилот F900 ответил также на RA и начал снижение. В результате маневров, самолеты разошлись на 1370 ft и1.1 NM.
• A340 разрешен набор FL340 с требованием набрать эшелон за 3 минуты. Это требование вызвано набором эшелона FL330 A320-м. Тем не менее, из-за ограничения характеристик, A340 снизил скорость набора с 1700 fpm до 300 fpm и не мог выполнить набор за требуемое время. Когда A340 проходил эшелон FL335, его TCAS выдал «Climb» RA против A320, который только выводил в горизонт на эшелоне FL330. Пилот A340 не мог набрать вертикальную cкорость до 1500 fpm как требует RA. Тем не менее, он продолжил набор на скорости 300 fpm. A320 получил скоординированный “Descend» RA, который был корректно выполнен пилотом. В результате скоординированных climb и descent, самолеты разошлись на 930 ft и 1.5 NM.

Реакция на «Climb» RAs на больших высотах

• A320 идет на FL390, Falcon 900 набирает по сходящейся эшелон FL400 с вертикальной скоростью, требуемой для выдерживания интервала с А320. Тем не менее, пилот F900 неожиданно информирует диспетчера, что не может держать требуемую вертикальную скорость (из за большой температуры воздуха). Далее, понимая что будет конфликт диспетчер выдаёт команду обоим самолетам повернуть влево на 30 градусов. Через несколько секунд, наряду с получением команды диспетчера на разворот, оба самолета получили скоординированные RAs: «Climb» RA для A320 и «Descend» RA для F900. Хотя A320 был на максимально допустимой высоте и в развороте, пилот выполнил RA и начал набор, достигнув скорости 800 fpm. Пилот F900 ответил также на RA и начал снижение. В результате маневров, самолеты разошлись на 1370 ft и1.1 NM.
• A340 разрешен набор FL340 с требованием набрать эшелон за 3 минуты. Это требование вызвано набором эшелона FL330 A320-м. Тем не менее, из-за ограничения характеристик, A340 снизил скорость набора с 1700 fpm до 300 fpm и не мог выполнить набор за требуемое время. Когда A340 проходил эшелон FL335, его TCAS выдал «Climb» RA против A320, который только выводил в горизонт на эшелоне FL330. Пилот A340 не мог набрать вертикальную скорость до 1500 fpm как требует RA. Тем не менее, он продолжил набор на скорости 300 fpm. A320 получил скоординированный “Descend» RA, который был корректно выполнен пилотом. В результате скоординированных climb и descent, самолеты разошлись на 930 ft и 1.5 NM.
TCAS, когда выдает RA обычно не учитывает ограничения характеристик самолетов. Даже на максимально ограничиваемой высоте, самолет должен иметь возможность набора, хотя бы и со скоростью менее 1500 fpm, на короткий период времени действия RA, примерно на 30 seconds. В событии 6, пилот A320 выполнил «Climb» RA даже на максимально допустимой высоте. Такие действия уже заложены многими компаниями в процедуры эксплуатации. Самолет также разворачивался, что в дальнейшем ограничило его характеристики набора. Несмотря на оба ограничения, пилот был еще в состоянии частично соответствовать RА. В событиях 6 & 7, самолет получивший «Climb» RAs не смог набрать требуемую вертикальную скорость (т.е. 1500 fpm). Тем не менее, ограниченная скорость набора в комбинации с выполнением «Descend» RA другим пилотом обеспечило вертикальное эшелонирование. Т.К. почти все самолеты в зоне RVSM оборудованы TCAS II, выполнение скоординированных RA другими самолетами будет обеспечивать защиту. Это также подчеркивает, что пилоты никогда не должны маневрировать в противоположную RА сторону. Даже если они не в состоянии достичь требуемой скорости набора высоты, они должны выполнить действия по RA как можно лучше.
 
 
 
 

  

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В последних исследованиях безопасности ASARP делается вывод, что TCAS II обеспечивает существенные преимущества безопасности в европейском воздушном пространстве RVSM. Это было подтверждено оперативным мониторингом. Быстрый и точный ответ пилота на все RAs является ключевым для достижения максимальной пользы для безопасности во всех воздушных пространствах, в том числе европейском воздушном пространстве RVSM. Это также позволит свести к минимуму риск эффекта домино при наличии третьего самолета в горизонтальном полете на смежном эшелоне RVSM. «Climb» RAs должны выполняться даже на больших высотах, даже если ЛТХ самолета не позволяют достичь скороподъемность требуемую TCAS. Конфликты в зоне RVSM между несколькими самолетами редки. Однако, TCAS II обеспечивает значительные преимущества безопасности и в этих случаях. Так как это может произойти на более низких высотах, RA могут быть выданы за 1000 футов до вывода в горизонт из-за высокой вертикальной скорости или, как результат неправильной выдачи высоты ответчиком, или выдерживания высоты.
Рекомендуется, чтобы вертикальная скорость была снижена до менее чем 1000 футов в минуту за последние 1000 футов до достижения эшелона полета. Это приведет к сокращению числа RA, генерируемых таких ситуациях. Наконец, напоминаем компаниям, что точная передача высоты, есть фундаментальное ребование для эффективности TCAS.
TCAS II очень эффективна в Европейском RVSM пространстве, при условии корректных действий пилотов на все RAs.

ВВЕРХ

НА СТРАНИЦУ ИНФОРМАЦИОННЫЕ БЮЛЛЕТЕНИ «ACAS II Bulletins» от Eurocontrol


Система Orphus