EGPWS





ИСТОРИЯ ПОЯВЛЕНИЯ EGPWS, TAWS (СРППЗ, СРПБЗ…)


 
 

ИСТОРИЯ ПОЯВЛЕНИЯ EGPWS, TAWS (СРППЗ, СРПБЗ…)

В самом начале 70-х годов, после целого ряда несчастных случаев, когда самолеты, ведомые диспетчерской службой, терпели крушение, инженер по имени Don Bateman (фирма Bendix), объединил в одном приборе альтиметр и генератор голоса и запрограммировал новые команды типа „Опасное сближение с землей!“ или „Штурвал на себя!“.
Первые версии систем предупреждения о приближении к земле были широко внедрены в середине 70-х годов.
Эти системы, сигнализирующие об опасном приближении ВС к земле, базировались на аэрометрических показаниях систем воздушных сигналов (барометрических высотомеров) и радиовысотомера, которые преобразовывались в соответствующие звуковые и визуальные предупреждения.
Их развитие шло в основном в направлении повышения точности измерений и быстродействия датчиков, а также преобразования данных в цифровую форму.
Примерами таких систем являются аналоговые ССОС — системы сигнализации опасной скорости сближения с землёй и цифровые СППЗ — системы предупреждения приближения земли,
или в терминологии ICAO — GPWS (Ground Proximity Warning System).
Эти системы позволили существенно снизить вероятность лётных происшествий типа CFIT, но не исключить их полностью.
Обусловлено это тем, что системы типа GPWS только сигнализируют об угрозе столкновения с землёй, да и то не ранее, чем за 5…30 с до столкновения, что не всегда позволяет экипажу выйти из опасной ситуации.
Они не представляют достаточной информации экипажу о требуемом характере манёвра (просто набор высоты или отворот от препятствия).
Кроме того, в полёте над горной местностью системы GPWS не могут обеспечить адекватной сигнализации; вероятность их ложных срабатываний недопустимо высока, что снижает уровень доверия экипажа к таким системам.
Это приводило к случаям, когда экипаж, получив информацию от исправно функционировавшего оборудования об угрозе столкновения, игнорировал рекомендации по набору высоты либо затягивал выполнение набора, пытаясь оценить достоверность сигналов GPWS.
В 1973 году FAA приняло решение об обязательном оснащении самолетов системой GPWS во избежание повторений аварий самолетов, находящихся в управляемом полете.
Системе GPWS пришлось проделать долгий путь развития.
1997 год. Система т.н. „слепой“ посадки на острове Гуам однажды вышла ненадолго из строя, а потому команда прибывающего Boeing 747 была вынуждена совершать заход на посадку по маякам VOR, что ей проходилось делать не столь уж и часто.
Самолет, выпустив шасси и не получая тем самым предупреждений системы GPWS о близости земли и о слишком крутом угле совершения посадки, врезался в холм недалеко от аэропорта. Все пассажиры и члены экипажа погибли.
Ирония судьбы: самолет был нацелен носом точно на середину посадочной полосы и разбился как раз рядом с маяком VOR, предназначенным для вывода на посадку.
А всего за год до этого случая, Bateman и его команда разработали новую, более совершенную модель своего прибора.
Используя системы электронной обработки данных, они объединили альтиметр с другими бортовыми датчиками и с системой GPS (глобальная система навигации и определения местоположения), добавив ко всему этому электронную карту местности.
До этого такие электронные карты местности были секретным рудиментом холодной войны и не использовались в гражданских целях.
Когда эта технология была принята, так сказать, на вооружение в гражданских целях, она получила название EGPWS (расширенная система предупреждения опасного сближения с землей).
Тем самым был сделан важный шаг вперед по пути обеспечения пилотов информацией о возможных опасностях. Система показывала пилотам, что происходит впереди самолета, а не только то, что и над чем самолет сейчас пролетает.
Пилот, таким образом, получал данные о том, что может ждать его впереди или попросту говоря, к чему самолет приблизится, если будет лететь и дальше по заданному курсу.
В отличие от предыдущих систем, новая система заранее предупреждала о грозящих опасностях, т.е. еще до того как самолет приблизится к опасным возвышениям на местности.
Это позволяло пилотам при необходимости заранее принять соответствующие упреждающие меры.
И вот самолет King Air фирмы Bendix, оборудованный по последнему тогдашнему слову техники, т.е. с системами GPWS и EGPWS, совершил испытательный полет для демонстрации различий этих двух систем.
Самолет пролетел на высоте в несколько сотен футов над западным побережьем Канады и направился к острову, где расположено много крутых скал.
На экране метеорадара такая скала опознается как крупный опасный объект. По мере приближения к скале генератор голоса системы EGPWS как и положено, сообщил „Опасное сближение с землей!“, затем — „Штурвал на себя!“ Пилот тут же выполнил маневр и вывел машину на безопасную высоту.
Несколько секунд спустя, когда машина уже пролетала над скалой, система GPWS тоже подала сигнал предупреждения об опасности (явно с запозданием).
Прошли годы, многое изменилось за это время. Технологии улучшались, совершенствовались, их данные становились все более точными.

Появились высокоточные системы TAWS -(Terrain Avoiding Warning System) с многофункциональными дисплеями даже для относительно небольших самолетов.
Потребность в системах TAWS класса „В“, где дисплей в кабине вообще не нужен, пошла на убыль, поскольку подавляющее большинство покупателей предпочитало систему класса „С“.
Фирма Bendix, которая стала называться Allied Signal, а затем была куплена фирмой Нoneywell, смогла продать около 40 000 своих систем предупреждения столкновения с наземными препятствиями.
Новый владелец Honeywell столкнулся, однако, с возрастающей конкуренцией со стороны других компаний — ACSS, Universal Aviation Systems, Chelton, L-3 Communications, Garmin, Sandel и т.д.
И хотя система EGPWS была практически идентична продукту фирмы Honeywell, FAA приняло решение о внедрении более универсального акронима — TAWS-Terrain Avoiding Warning System, хотя обе системы в равной степени отвечали заданным FAA параметрам.
Спутниковая навигация является основой работы системы TAWS.
Информация о текущем местоположении ВС, которую с достаточной точностью может предоставить спутниковая навигация, используется при работе системы для прогноза положения ВС.
Использование GNSS и цифровой базы данных о подстилающей поверхности и препятствиях делает эту систему независимой от метеоусловий.
В системе TAWS на основе данных бортовых систем ВС о вертикальной и путевой скоростях, об истинной высоте, путевом угле, пространственных координатах ВС, полученных по данным системы спутниковой навигации GNSS, постоянно вычисляется траектория полёта с упреждением более чем на 120 с.
Эта траектория соотносится с заложенной в цифровой базе данных информацией о высотах подстилающей поверхности с разрешением 0,5 либо 3 NM при полётах ВС в районе аэродрома или по маршруту соответственно.
При этом в вертикальной плоскости рассчитываются две области для оценки степени опасности столкновения с поверхностью земли.
Первая — это область заблаговременного предупреждения об угрозе возможного столкновения с землёй. Она распространяется вдоль линии пути от 20 до 132 с впереди ВС.
Конкретное значение времени рассчитывается автоматически и зависит от высоты препятствия, этапа полёта и технических возможностей ВС по набору высоты в данных условиях полёта.
При этом вырабатывается речевое сообщение «Земля». 20 с — это минимальное достаточное время для анализа изображения земной поверхности на специальном панорамном дисплее, реагирования экипажа и подготовки к набору высоты.
Вторая — это область высокой опасности столкновения с землёй. Она распространяется вдоль линии пути от 8 до 120 с впереди ВС. 8 с — это минимальное достаточное время для реагирования экипажа и экстренного набора безопасной высоты. При этом системой EGPWS вырабатывается
речевая команда «Pull up» (тяни вверх).
С 1 января 2003 года, ИКАО ввело обязательное требование наличия системы раннего предупреждения приближения к земле на всех самолетах с турбинными двигателями с максимальной разрешенной взлетной массой более 15000кг или разрешенным к перевозке 30 пассажиров, а с 1января 2005 г — на самолетах с максимальной разрешенной взлетной массой более 5700кг или разрешенным к перевозке 9 чел.
В Европе наличие ТAWS, (EGPWS) обязательно с 1 января 2007г.
Посмотрите, как работает ТКАС, например. Вначале ТКАС показывает всех потенциальных самолетов нарушителей (ТА)(Traffic!) и пилот готов к действиям.Примерно тоже решили и сделали в ССОС (GPWS), т.е. расширили её возможности.
Вот это улучшение обозначили буквой E(Enhanced-расширенная), получилась EGPWS (СРППЗ-Система Раннего Предупреждения о Приближении к Земле (ключевое слово -Раннего) или СРПБЗ — Система Раннего Предупреждения Близости Земли). Разница только в производителе системы.
В чем же расширение системы GPWS заключается. Добавили два основных режима, но каких!
«Estimation of the terrain relief in direction of the flight-FLTA («Оценка рельефа местности в направлении полета) и
«Premature descent during approach&landing — PDA («Преждевременное снижение при заходе на посадку»).
Т.е. эти два новых режима предупреждают заранее о возможном столкновении (а не по факту близости к препятствию, хотя все старые режимы остались).
И кроме того на МФИ (многофункциональный индикатор) выводится картинка рельефа местности в реальном времени).
А реализованы эти режимы за счет того, что заранее вводится в вычислитель TAWS базы данных по земной поверхности (естественные и искусственные препятствия) и базы данных по аэродромам.
Кроме того в вычислителе TAWS (Terrain Avoiding Warning System) имеется GPS приёмник, который привязывает все эти базы данных к самолету.
Или есть системы TAWS без встроенного GPS приемника (“Sandel 3400″), в этом случае данные о нахождении самолета берутся с внешнего GPS приемника(KLN-90, GPS-155 и.т.д.).
Системы EGPWS (TAWS) позволили улучшить осведомленность пилотов относительно наземных препятствий и увеличили запас времени на необходимый маневр.
Последние катастрофы современных самолетов с самыми современными системами TAWS говорят о том, что системы TAWS пока не могут эффективно решать задачи предотвращения столкновений самолетов с препятствиями.
Анализ подготовки пилотов показывает, что уровень их подготовки не достаточен для эффективного применения TAWS в сложных условиях горной местности, особенно при выполнении маневров.


Система Orphus

ВВЕРХ
Возврат на страницу СРППЗ
Возврат на главную страницу EGPWS