260 likes | 392 Views
SYSTÉMY ZABEZPEČENIA A RIADENIA LETOVEJ PREVÁDKY. Popis automatizovaných zariadení pre podávanie letových plánov. http://web.tuke.sk/lf-klp/Fabry%20Lubomir/. Ing. Ľubomír FÁBRY, PhD. www.fabryatc.net. Ing. Ľubomír FÁBRY, PhD. Technický systém zabezpečenia a riadenia letovej prevádzky.
E N D
SYSTÉMY ZABEZPEČENIA A RIADENIA LETOVEJ PREVÁDKY Popis automatizovaných zariadení pre podávanie letových plánov http://web.tuke.sk/lf-klp/Fabry%20Lubomir/ Ing. Ľubomír FÁBRY, PhD. www.fabryatc.net Ing. Ľubomír FÁBRY, PhD.
Technický systém zabezpečenia a riadenia letovej prevádzky Spracovanie letových dát Spracovanie letových dát (FDP) má dve hlavné funkcie: - Systém pre spracovanie letového plánu (IFPS), - Spracovanie a distribúcia letových dát v reálnom case (FDPD). • Systém pre spracovanie letového plánu • Poslanie systému pre spracovanie letového plánov (IFPS) IFPS plní dve primárne funkcie: • Zaisťuje príjem, kontrolu, spracovanie a distribúciu dát, • týkajúcich sa letových plánov strediskám ATC po trati letu. • Dodáva dáta týkajúce sa stálych letových plánov (RPL) a • letových plánov (FPL) do sekcie usporiadania toku (FMD) k • plánovaniu opatrení pri riadení toku, monitoringu a prideľovaní • slotov.
Pred vytvorením tohto systému museli operátori, resp. ohlasovne letových prevádzkových služieb rozosielať letové plány individuálne jednotlivým strediskám ATC po trati letu. Pokiaľ práve prebieha let vnútri oblasti IFPS, prevádzkovateľ (príp. ARO) posiela letový plán iba na adresu IFPS, ktorá potvrdí príjem a ďalej dáta spracováva, ukladá do databázy CFMU a rozosiela všetkým strediskám riadenia letovej prevádzky, ktorých sa daný let bude týkať. Letové plány obsahujúce chybu sú zasielane k manuálnej opraveoperátorovi IFPS buď do Bruselu alebo do Bretigny podľa letiska vzletu.
Aby sa rozložilo zaťaženie IFPS rovnomerne medzi obe IFPU, je priestor pôsobnosti rozdelený na určitý počet regiónov, pričom každý región je tvorený skupinou letísk. Zodpovednosť je rozdelená takto: Každé IFPU je zodpovedné za určité regióny a spracováva individuálne správy súvisiace s letovými plánmi (FPM) pre lety, ktoré z tohto regiónu vzlietajú. Priradením jednotlivých letísk do regiónov sa občas mení a zmeny sú publikované s určitým časovým predstihom v správe AIM. IFPU1/RPL je využívané operačnými dispečingmi jednotlivých dopravcov pre priame podávanie FPL (nie prostredníctvom ARO). Stále letové plány sú dopravcami zasielane taktiež iba do IFPU1, ktoré podané RPL ďalej spracováva, uchováva a v definovanom čase pred vzletom (EOBT- 20 hodín) vytvára zodpovedajúce individuálne letové plány. IFPS sa skladá z dvoch jednotiek (IFPU), IFPU1/RPL so sídlom v Harene v Bruseli a IFPU2 v Brétigny-sur-Orge južne od Paríža, ktoré sú funkčne identické a za účelom výmeny dát v reálnom čase sú prepojené telekomunikačnou sieťou WAN. Obe jednotky teda disponujú rovnakými dátami a v prípade zlyhania jednej by druhá prevzala zodpovednosť za celú oblasť IFPS. IFPU zaisťuje spracovanie všetkých typov správ súvisiacich s letovými plánmi (FP), pričom sa do úvahy berú iba tie časti letov, ktoré prebiehajú za podmienok IFR GAT.
Funkcie systému IFPS Spracovanie individuálnych letových plánov (FPL) a) Kontrola, oprava a systematizácia letových plánov Prijaté letové plány sú v IFPS kontrolované a chybné letové plány, ktoré je možné zo znalosti ATC prostredia opraviť, sú odosielané k automatickej oprave. Pokiaľ sa chyba nedá automaticky opraviť, je letový plán ďalej poslaný k manuálnej oprave operátorovi IFPS buď do Bruselu alebo v Bretigny podľa letiska vzletu. IFPS spracováva viac ako 30 000 správ denne, čo predstavuje asi 20 000 letov. Viac ako 65% správ je spracovaných automaticky a 90% zo správ zaslaných k manuálnej oprave je vybavených do dvadsiatich minút od príjmu. Všetky letové plány sa posielajú na adresy oboch IFPU ako opatrenia umožňujúce spätnú kontrolu, ale iba jedno stredisko letový plán spracováva. Počas procesu kontroly a oprav systém automaticky vyberá dáta z letového plánu a tvorí systémový štvorrozmerný profil letu. b) Zasielanie správ predkladateľovi letového plánu Potom, co IFPS dokončí kontrolu a spracovanie letového plánu, zasiela predkladateľovi správy kategórie ORM, v ktorých je uvedené, či bol letový plán akceptovaný, podrobený manuálnej oprave alebo odmietnutý. c) Uchovanie letových plánov Dáta zo všetkých akceptovaných letových plánov sa uchovávajú v databáze IFPD. Tu sú uložené FPL zaslané priamo do IFPS, ako aj FPL vygenerované z RPL. d) Distribúcia Akceptované letové plány IFPS ďalej distribuuje CFMU a strediskám riadenia letovej prevádzky v oblastiach, cez ktoré let prebieha za podmienok IFR GAT. Systém pomocou vypočítaného štvorrozmerného profilu letu automaticky zaisťuje zodpovedajúce adresovanie správ FPM. V prípade, že let prebieha z časti mimo oblasť IFPS alebo nespĺňa charakter IFR GAT, IFPS pre tieto časti letu správy nerozosiela. Dáta z elektronickej databázy IFPD sú zasielané aj do systému TACT.
Funkcie systému IFPS Spracovanie stálych letových plánov (RPL) Postup pri spracovaní stálych letových plánov, zasielanie správ predkladateľovi i distribúcia (kroky a), b), c)) je takmer rovnaký ako v prípade individuálnych letových plánov. Rozdiely sú nasledujúce: Pri kontrole RPL systém neindikuje chyby vzťahujúce sa k prostrediu, pretože situácia vo vzdušnom priestore v dňoch aktivácie sa neustále mení a kontrola pri predkladaní teda nemá zmysel. Syntaktická kontrola však zostáva zachovaná a pri spracovaní nebudú indikované chyby. Kontrola vzhľadom k aktuálnemu stavu prostredia ATS nastáva až po vygenerovaní FPL z RPL. Je teda možné, aby bol FPL generovaný z RPL odmietnutý. Dáta týkajúce sa stálych letových plánov sú spracovávané a uchovávané iba v IFPU1 v Bruseli. Prijaté stále letové plány sa uchovávajú v databáze RFPD, odkiaľ sú v čase EOBT mínus 20 hodín vyvolávané, sú z nich generované FPL a tie sa ukladajú do databázy IFPD. d) Distribúcia IFPS stále letové plány distribuuje iba niektorým strediskám riadenia letovej prevádzky a to vo forme elektronických zoznamov tých RPL, ktoré sa ich budú týkať. e) Dni aktivácie Stále letové plány sú v čase EOBT mínus 20 hodín vyvolávané z databázy RFPD, sú z nich generované FPL a tie sa ukladajú do databázy IFPD. IFPS tak letový plán zasiela na adresy ATC zodpovedajúce profilu letu a do systému TACT.
Usporiadanie systému IFPS • IFPS sa fyzicky skladá z nasledujúcich časti: • počítačová sieť LAN • pracovisko prevádzkovateľov – terminály • Databáza • komunikačný server • Systémová architektúra oboch IFPU je modulárna a počet terminálov sa môže operatívne meniť podľa predpokladanej prevádzky. Možnosti meniť počet jednotlivých zariadení je prispôsobený i software. Systém IFPS je navrhnutý tak, aby zlyhanie ktoréhokoľvek komponentu nemohlo narušiť činnosť celého IFPU. K tomu sa používajú záložné okruhy, komponenty a rôzne postupové opatrenia.
Postupy pri výpadku jednej z IFPU Za normálnych okolností si obe jednotky vzájomne poskytujú zálohu dát v reálnom čase. IFPU1 je teda záložnou jednotkou pre IFPU2 a naopak. Je teda zaručené, že obe jednotky zdieľajú v každom okamžiku kompletné dáta. V prípade výpadku jednej z IFPU na dobu, ktorá by mala negatívny dopad na distribúciu letových plánov v oblasti IFPS, je zodpovednosť prevedená na druhú IFPU. Za túto činnosť je zodpovedný manažér IFPS. Ten rozhodne, ktoré regióny preberie záložný IFPU a po opätovnom uvedení do prevádzky riadi spätné prevzatie zodpovednosti. Opravená IFPU žiada o dodávku aktuálnych dát a následne dochádza k postupnému rozdeleniu priestoru zodpovednosti a obnovenie vzájomného zálohovania
Systém validácie IFPS (IFPUV) Princíp používania IFPUV je ten, že predkladateľ, resp. ARO, zašle svoj letový plán najskôr na samostatnú adresu IFPUV (systém validácie IFPS), kde je daný letový plán skontrolovaný a ako odpoveď je zaslaná buď ACK (správa o úspešnom príjme a spracovaní prijatej správy) indikujúca, že po predložení do operačného IFPS bude FPL akceptovaný bez nutnosti manuálnej opravy, alebo REJ (odmietnutie správy) indikujúce opak. Aby nedošlo k zámene prijatých správ od IFPUV a IFPS, u správ obdržaných od systému validácie bude vždy obsahovať text: „This rnessage has been sent by a test systém and musí not be used operationally" (Táto správa bola vyslaná testovacím systémom a nesmie byť použitá prevádzkovo). Po obdržaní ACK od systému validácie nieje letový plán predložený. Nasledovať musí zaslanie do IFPU 1 a 2. IFPUV je v podstate samostatná sekcia IFPS, pričom na operačnom IFPS nie je nijako závislá. Dôvodom ku zriadeniu tohto systému bola vysoká chybovosť v predkladaných letových plánoch, ktorá sa v dobe zavádzania systému blížila 90 percentám. Základným poslaním systému je teda syntaktická a sémantická kontrola letových plánov zasielaných do IFPS.
Funkčné rozčlenenie systému pre spracovanie letového plánu Spracovanie a distribúcia letových dát Spracovanie a distribúcia letových dát sa vzťahuje na časovo-reálnu fázu letového cyklu. Systém spracovania a distribúcie letových dát: a) spracováva (externé a interné) správy (prvotné spracovanie správ), b) spracováva systémový letov plán SFPL, c) aktualizuje a distribuuje letové dáta (spracovania letových dát), d) poskytuje informácie o trajektrórií (predikcia trajektórie), e) poskytuje systémom podporovanú koordináciu (podpora koordinácie), f) prideľuje letom kód SSR (SSR - kód management), g) koreluje radarovú informáciu s letovým plánom.
a) Prvotné spracovanie správy SFPL systémový letový plán b) Spracovanie systémového letového plánu Služba prvotného spracovania správy príma správy z externých a interných zdrojov a kontroluje syntax a sémantiku správy: - validácia správy, - možnosť asociácie správy s SFPL, - spustenie vhodných postupov pre nasledujúce spracovanie. Spracovanie systémového letového plánu sa vzťahuje k prímu a spracovaniu správ prvotných letových plánov (z IFPS) a všetkých ATS správ, čo vedie k vytvoreniu, úprave alebo ku zrušeniu systémového letového plánu (SFPL). • SFPL sa tvorí na základe prijatia: • správ z IFPS (napr. FPL), • manuálneho (interného) vstupu z pracoviska sektoru • (napr. AFIL, skrátený letový plán • externého vstupu (napr. ARO, oznamovacia alebo • koordinačná správa, kde neexistuje miestny SFPL)
Aký je rozdiel mezi mrazom a traktorom? Keď vám po chrbáte prejde mráz, dá sa to vydržať
ODDYCH !!! PRESTÁVKA !!! BREAK !!! Alebo pokračujeme...?
AFIL letový plán podaný za letu SFPL je upravený na základe prijatia: • správ z IFPS (správy ATS, napr. DEP, CHG, DLA), • manuálneho (interného) vstupu z pracoviska sektoru(napr. priame smerovanie), • externého vstupu (napr. oznamovacia alebo koordinačná správa pre existujúci miestny SFPL). SFPL je zrušený na základe prijatia: • správ z IFPS (správy CNL a ARR), • manuálneho (interného) vstupu z pracoviska sektoru, • externého vstupu. DEP správa o odlete CHG správa o zmene DLA správa o zdržaní CNL správa o zrušení ARR správa o pristátí AFIL letový plán podaný za letu
c) Spracovanie letových dát • Dáta letového plánu sú taktiež aktualizovane manuálne (riadiacim). Aktualizácia letových dát (FDU) môže zmeniť stav (napr. neaktivity, predaktivácie, aktivácie, ...) SFPL a následne práva vstupu užívateľa, pravidlá distribúcie, časové udalostí, atd. • Na základe špecifickej aktualizácie SFPL alebo špecifických udalosti sú dôležité letové dáta distribuované: • príslušnému HMI, • susedným stanovištiam, • ďalším užívateľom (ATFM, IFPS, zložky protivzdušnej • obrany), • príslušným nástrojom ATC. • Spracovanie letových dát monitoruje letové udalosti každého SFPL po dobu jeho platnosti. • Táto funkcia sa vzťahuje na: • aktualizáciu informácií letového plánu po dobu letu, • distribúciu letových dát, • riadenie letových udalosti. • Dáta letového plánu (SFPL alebo jeho časť) sú aktualizované automaticky: • ako výsledok detekcie divergencie (monitorovanie • trajektórie) - napr. aktualizácia vypočítaného času preletu • majáka, • prijatím správy dátového spojenia (napr. z FMS), • na základe koordinačných správ, • podľa poradných nástrojov ATC (napr. manager príletov).
d) Predikcia trajektórie Predikcia trajektórie je služba, ktorá umožňuje a predpovedá trajektóriu každého lietadla vo všetkých fázach letu. V závislosti na žiadateľovi sa menia požiadavky na predikciu trajektórie, napríklad určenie poradia vstupu do sektora alebo strednodobá detekcia konfliktu (MTCD), a tak sa trajektória môže líšiť v presnosti. Spracovanie trate: Táto funkcia spracováva informácie o trati z letového plánu a spočíva vo vytvorení dvojrozmernej trate. Výpočet profilu: Táto funkcia vypočítava trojrozmernú trať pridávaním informácie o letovej hladine k informácií o trati, aby sa vytvorilo poradie sektorov a predbežné poradie udalosti. Predikcia trajektórie: Táto funkcia vypočítavá štvorrozmernú trať pridávaním informácie o čase k profilu. Táto trajektória je nutná pre ďalšie funkcie (manager udalosti, MTCD (strednodobé varovanie ATC pre ďalších 20 minút), atd.). Alternatívna trajektória: Táto funkcia vypočítava alternatívnu trajektóriu založenú na poradenstve alebo na vstupoch riadiaceho. Medzi inými funkciami by predikcia trajektórie mala podporovať let po priamych tratiach (okrem trate ATS), tratiach RNAV vrátane úprav trate.
e)Podpora koordinácie • Koordinácia zem - zem a prenos Táto funkcia podporuje automatickú vnútrosektorovú koordináciu, vnútrostrediskovú koordináciu, koordináciu civilno-vojenskej prevádzky a koordináciu s inými stanovišťami (napr. TWR). Vnútrosektorovú koordinácia: táto funkcia podporuje automatickú koordináciu medzi sektormi. Koncepčne neexistuje žiadny rozdiel medzi internou a externou koordináciou. Vnútrostrediskovú koordinácia: táto funkcia podporuj e proces koordinácie medzi susednými stanovišťami ATC. (Taktická) civilno — vojenská koordinácia: táto funkcia je odvodená z pružného využitia vzdušného priestoru a podporuje výmenu civilných alebo vojenských dát a vstup do vzdušného priestoru. • Koordinácia lietadlo - zem Táto funkcia spracováva prijaté dáta z lietadla, ako sú informácie o polohe, dáta z FMS a zasiela lietadlu dáta, ako sú príkazy, komunikačné inštrukcie, žiadosti o informácie a dáta pre FMS. f)Management SSR kódu Funkcia prideľovania SSR kódu danému letu. g)Korelácia (Identifikácia lietadla — kód SSR) Korelácia letový plán - radarová trajektória: korelácia radarovej informácie s letovým plánom (SFPL). Korelácia plán - lietadlo: automatická korelácia palubných dát (cez dátové spojenie) s letovým plánom (SFPL). Riadiaci môže vykonať manuálnu koreláciu, pokiaľ je potrebná (napr. radarová poloha je ďaleko od očakávanej trate).
Nástroje riadenia letovej prevádzky (ATC) Nástroje ATC podporujú prevádzku ATM a zvyšujú kapacitu ATC a bezpečnosť. Úlohou nástrojov ATC je zmierniť pracovné zaťaženie riadiaceho so zameraním na relevantné (tj. pre danú úlohu špecifické) informácie a zistenie a rozlíšenie potenciálnych problémov v predvídateľnom časovom horizonte. Prídavné funkcie ATM (tj. monitorovanie, strednodobá detekcia konfliktu, varovné funkcie, radenie lietadiel do sledu atd.) sú skupinou nástrojov ATC napomáhajúcou riadiacemu predovšetkým pri posudzovaní momentálnej a predvídateľnej situácie prevádzky a uľahčujú mu rozhodovací proces. Prídavné funkcie pracujú v súčinnosti s riadiacim(i) prostredníctvom rozhrania človek — stroj a dostávajú spracované dáta o momentálnej situácii ATC zo spracovania a distribúcie letových údajov. Funkčné rozdelenie nástrojov ATC
Nástroje riadenia letovej prevádzky (ATC) • Strednodobá detekcia konfliktu (MTCD) • Funkcia pomáha riadiacim pri sústavnom monitorovaní vzdušnej situácie a poskytuje im prostredníctvom HMI údaje o konflikte. • Konflikty môžu mať rozličný charakter, ako napríklad: • konflikty lietadiel: zníženie rozstupov medzi • pravdepodobnými polohami dvoch lietadiel, • prekrývanie sa nominálnych dráh: zníženie vzdialenosti • medzi systémovými trajektóriami dvoch lietadiel, • preniknutie do vzdušného priestoru určeného na • špeciálneúčely: zmenšenie požadovanej vzdialenosti • medzi pravdepodobnými polohami lietadla a vzdušným • priestorom určeným na špeciálne účely, • klesanie pod najnižšiu použiteľnú letovú hladinu. Pokiaľ ide o kapacitu a bezpečnosť, dajú sa nástroje ATC preskupovať do dvoch rozdielnych skupín funkcií. Cieľom prvej skupiny je zvýšiť bezpečnosť a z tohto dôvodu táto skupina monitoruje všetky momentálne alebo nastávajúce udalosti: zisťovanie degradovaného stavu, vysielanie varovania (varovné funkcie). Cieľom druhej skupiny funkcií je zvýšenie kapacity a týmto spôsobom pomôcť riadiacemu odfiltrovať dôležité udalosti a predchádzať problémom (riadenie lietadiel, strednodobá detekcia konfliktu atd.) Monitorovanie Funkcia monitorovania pomáha riadiacim pri monitorovaní všetkých riadených letov, aby zistili odchýlky od systémových trajektrórií. Týmto spôsobom funkcia monitorovania kontroluje, či sa práve pozorovaná poloha a pohyb lietadla zhoduje s plánovanou polohou a plánovaným pohybom. Ak dôjde k výraznej odchýlke, funkcia buď iniciuje novú kalkuláciu systémovej trajektórie, alebo varuje riadiaceho o možnom potrebnom zákroku z jeho strany. Okrem toho pripomína monitorovanie riadiacemu plánované akcie. Manager príletov — manager odletov Manager príletov pomáha personálu ATC pri riadení príletov tým, že vydáva riadiacemu informácie optimalizujúce výkonnosť systému ATC v rámci definovanej časti celkovej letovej prevádzky. Úlohou funkcie je zabezpečiť systému ATC spôsobilosť riadenia lietadiel do sledu a dávkovanie, za účelom optimálneho využitia vzletových a pristávacích dráh letísk. Obrázok ukazuje funkčný blok nástrojov ATC ako štyri hlavné prídavné funkcie ATM (monitorovanie, strednodobá detekcia konfliktu, riadenie lietadiel a varovné funkcie) a ich interakcie so základnými funkciami poskytovateľov služieb (spracovanie leteckých informácií, spracovanie a distribúcia letových dát a podpora CNS/ATM). Nástroje ATC sú úzko spojené s prezentáciou riadiacemu (HMI). Varovné funkcie Zmyslom varovných funkcií je signalizovať riadiacemu potenciálne nebezpečné situácie v aktuálnej prevádzke. Varovné funkcie majú fungovať v krátkom časovom horizonte, využívajúc pritom predpoveď a dobu predstihu kratšiu ako 2 minúty. Poznámka: Pri niektorých implementáciách sú varovné funkcie (MSAW - signalizácia minimálnej bezpečnej výšky, STCA -krátkodobé zisťovanie konfliktov, DAIW - varovanie pred narušením priestoru) súčasťou funkcie spracovania radarových dát.
Viete, čo je najväčšia odvaha? Zapiť prášky na spanie Šaraticou
Ďalšie nástroje ATC Spracovanie radarových informácií ATC rozhranie človek — stroj Okrem vyššie uvedených prídavných funkcií ATM existujú i ďalšie nástroje ATC, ako napríklad miestne organizácie toku letovej prevádzky, poradca riadenia konfliktu a pod. Súčasťou nástrojov ATC pre informácie by mohla byť i špeciálna podfunkcia prijímajúca údaje z palubnej časti CNS/ATM (napríklad výstrahy ACAS, údaje FMS). Jedná sa o spracovanie radarových informácií ako od sekundárneho, tak od primárneho radaru. Prebieha v oddelených extraktoroch, alebo v extraktore spoločnom. Pri prvotnom spracovaní dochádza k rozlíšeniu cieľa od šumu podľa zvolenej prahovej úrovne a v obvodoch vlastného extraktora sa určujú súradnice cieľa, ktoré majú zodpovedať stredu analógovej stopy a priraďujú sa prípadne ďalšie súradnice, eventuálne sa zmenšuje či odstraňuje rozsah rušenia. Informácie o cieli sa ďalej prenášajú ako správa v kóde príslušného počítača, ktorý zabezpečuje ďalšie spracovanie a popr. zobrazenie. Pre rozhodovanie o detekcii cieľa sa používajú rôzne metódy, ktoré spoločne porovnávajú prítomnosť cieľa v niekoľkých za sebou nasledujúcich cykloch (odpovediach) pri tom istom prechode anténneho diagramu cez cieľ. Pritom môže dôjsť vplyvom niekoľkých náhodných fluktuácií ku strate niekoľkých odpovedí, nepresnému určeniu „stredu" daného sledu postupností a následne k nerovnému (až kľukatému) znázorneniu dráhy cieľa na obrazovke, čo môže pôsobiť veľmi rušivo. ATC rozhranie človek - stroj je spoločné rozhranie pre nástroje ATC a zahŕňa spracovanie vstupu a zobrazenie a management prezentácie.
Primárne spracovanie radarových informácií Do primárneho (alebo taktiež prvotného) spracovania patrí celá rada činností. Tieto činnosti môžeme rozdeliť do nasledujúcich oblastí: K tomu, aby sme získali trajektóriu letu a ďalšie parametre, ako je smer a rýchlosť letu, je dôležité analyzovať súradnice niekoľkých po sebe idúcich polôh príslušného cieľa. (Takto môžeme zmenšiť chyby súradnicových informácií). Ak sú stanovené parametre letu a dráha letu cieľa, tak je krátkodobý výpadok cieľa (napr. vplyvom miním vyžarovacieho diagramu antény) možno preklenúť pomocou extrapolácie - systém sekundárneho (druhotného) spracovania, ktorým je cieľ vedený po vytvorenej trase. Systém primárneho spracovania radarových signálov určuje digitálne súradnice cieľov (skutočných i falošných) a prevádza ich do binárneho kódu pre ďalšie spracovanie a zobrazenie. Mimo toho priraďuje k súradnicovým informáciám i eventuálne doplnkové informácie (napr. kód a výška SSR). Všetky tieto informácie charakterizujú okamžitú polohu cieľa a umožňujú predpokladať smer a dráhu letu cieľa. Ďalším nedostatkom je skutočnosť, že systémom primárneho spracovania môžu prechádzať ciele falošné a naopak niektoré skutočné ciele maskované rušivými signálmi môžu byť potlačené. •Extrakcia Združuje všetky informácie o prítomnosti cieľa (prvotné hlásenie o cieľoch na každý obeh) v nejakom priestore počas jednej otáčky do jedného sústredeného hlásenia, často s prevodom z polárnych súradníc do pravouhlých. Výsledkom je jedno hlásenie o cieli za jednu otáčku. Je to informácia, kde sa práve v tejto otáčke cieľ nachádza, ak už nemáme žiadnu informáciu o minulosti. Pre takto spracovanú informáciu sa často používa anglický názov „plot". Primárne spracovanie sa vykonáva vždy tam, kde sa nachádza vlastný radar. Informácia typu „plot" je číslicového charakteru a umožňuje diaľkový prenos bežnými prostriedkami prenosu dát. V Európe existuje špeciálny protokol pre prenos radarových dát po názvom ASTERIX. • • Filtrácia signálu • Odstraňuje zo signálu nežiaduce zložky, hlavne pozemné a pohyblivé šumy a rušenia pozadia. V súčasnosti sa najviac používajú nasledujúce filtre: • pevne nastavené - MTI (Moving Target Indication), • s nastaviteľnými parametrami podľa prítomnosti pozemných a pohyblivých šumov - AMTI (Adaptive MTI), • sústava úzkopásmových filtrov - MTD (Moving Targer Detection) • sústava úzkopásmových filtrov s nastaviteľnými parametrami podľa prítomnosti pozemných a pohyblivých šumov - AMTD (Adaptive MTD) • Detekcia V obvodoch sa uskutočňuje automatická detekcia cieľov v signále. Väčšinou sa vykonáva obvodmi CFAR (Constant False Alarm Rate), ktoré automaticky zaisťujú stálu dostatočne nízku pravdepodobnosť falošného poplachu. Najpoužívanejšie sú varianty detektoru s dvoma prahovými hodnotami, ktoré nazývame metódou „posuvného okna" binárneho typu.
Sekundárne spracovanie radarovej informácie Analýza nových informácií Pre každú novú súradnicovú, prípade i doplnkovú informáciu o cieli (skutočnom i falošnom) zo systému primárneho spracovania je nutné zistiť, či je možné priradiť ju k niektorej spracovanej trase (bloku sledovania). Ak sa nedá nový cieľ nikam priradiť, pokladá sa za počiatok novej trasy (trajektórie). Automatické sledovanie cieľa V každom cykle (otáčke antény) sa obnovujú informácie v bloku sledovania, ktoré charakterizujú polohu a dráhu letu cieľa. Znalosť predchádzajúcich polôh umožňuje spresniť parametre letu a trate a predpovedať očakávanú polohu cieľa v nasledujúcej otáčke. Zavádzanie nových trás (trajektórií) Každý cieľ, ktorý nemôžeme priradiť k niektorému bloku, môže byť počiatkom nového letu - novej trasy. Vzhľadom k tomu, že cieľ môže byť falošný, zavádza sa nová trajektória až po splnení určitých kritérií. • Je zrejmé, že sekundárne spracovanie obsahuje najmä tieto výhody: • Pri ojedinelých výpadkoch informácií o cieli má operátor k dispozícii vypočítanú informáciu o predpokladanej polohe cieľa (cieľ sa nemôže nekontrolovane stratiť), • Operátor má k dispozícii vypočítané údaje o rýchlosti a smere letu cieľa, • Vplyv náhodných fluktuácií súradnicových informácií je obmedzený („vyhladzovanie" dráhy cieľa), • Operátor môže sledovaný cieľ označiť a priradiť mu označenie letu podľa letového plánu, čo mu umožňuje podstatne lepšiu orientáciu vo vzdušnej situácií a tým i vlastnú riadiacu a rozhodovaciu činnosť pri riadení letov. V niektorých systémoch sa uvedená činnosť vykonáva automaticky, • Dokonalejšie systémy druhotného spracovania navyše môžu automaticky kontrolovať a hlásiť vznik nebezpečnej alebo kolíznej situácie. Všetky informácie o danom cieli v bloku sledovania sú v počítači ľahko dostupné a dajú sa zobraziť, prípadne použiť pre iné účely. Ďalej v rámci sekundárneho spracovania môžu byť riešené i ďalšie úlohy: signalizácia preletov cieľa nad daným kontrolným bodom alebo vymedzenými hranicami, výpočet predpokladanej polohy cieľa po zadanom čase, indikácia nebezpečných situácií (možnosť zrážky a pod.). Druhotné spracovanie môžeme rozdeliť do týchto základných etáp: analýza nových informácií automatické sledovanie cieľa zavádzanie nových trás (trajektórií) Sekundárne spracovanie sa vykonáva väčšinou pomocou číslicových počítačov (niekedy sa používa anglický názov „tracker"). Výsledkom sekundárneho spracovania sú číslicové informácie o každom cieli, vzniknuté nahromadením a vyhodnotením číslicových informácií zo systému prvotného spracovania, ktoré charakterizujú parametre cieľa: okamžitú polohu, dráhu letu, rýchlosť a smer letu. Tieto informácie sú uchovávané v pamäti počítača v bloku nazývanom, „blok automatického sledovania". Sledovanie cieľa spočíva v cyklickom (po otáčkach antény) obnovovaní a úprave týchto informácií na základe novo prijatých primárne spracovaných informácií o cieli („plotov"). V ďalších etapách je možné vykonávať analýzu vzdušnej situácie, zostavovanie blokov informácií pre spracovávajúce systémy automatizovaného riadenia letovej prevádzky a taktiež kontrolu správnej funkcie sekundárneho spracovania. Pre takto spracovanú radarovú informáciu sa často používa anglický názov „track" (čs. norma zavádzala pojem „sled"). V starších systémoch sa sekundárne spracovanie vykonávalo v riadiacom stredisku ATC. U súčasných radarov niektorí výrobcovia radarov vykonávajú sekundárne spracovanie v mieste vlastného radaru a niektorí až v riadiacom stredisku.
Terciárne spracovanie radarovej informácie • Problematika terciárneho spracovania zahrňuje nasledujúce problémy: • Prepočet súradníc cieľov z jednotlivých čidiel vzhľadom k centru siete (obecne je nutné vychádzať zo sférickej trigonometrie a je nutné uvažovať i s výškou jednotlivých cieľov. Dajú sa však pri nižšej požadovanej presnosti stanoviť i rýchlejšie približné spôsoby prepočtu), • Stotožnenie číslicových informácií o každom cieli získavaných z rôznych snímačov (zaťažených rôznymi chybami) vyhodnotenie doplnkových informácií v prípade nejednoznačnosti, • Prehľadné a kvalitné zobrazenie získaných a vyhodnotených informácií, • Operatívne riadenie a koordinácia prevádzky jednotlivých snímačovidiel radarovej siete a riadenie centrálneho zobrazenia, • Náväznosť radarovej siete na ostatné systémy (riadenie letovej prevádzky, PVO/PVOS atď.). Pre zlepšenie využiteľnosti sa preto zlučuje zobrazenie z viacerých radarov do jednej obrazovky. Jednoduchým riešením požiadaviek je mozaikové zobrazenie, čo je pevné rozdelenie plochy obrazovky na časti (sektory). V každom z týchto sektorov sa zobrazujú informácie z radaru najvhodnejšie umiestneného a iba pri výpadku z iného radaru. V systéme vznikajú problémy pri prechode lietadla z jednej časti obrazovky do druhej, čo môže viesť k zväčšeniu povolených radarových rozstupov. Uvedený spôsob je vlastne zlúčením niekoľkých indikátorov do jednej obrazovky a slúži ako náhrada terciárneho spracovania Vlastné terciárne spracovanie spočíva v prepočte polôh cieľov zo všetkých radarov do jednej sústavy súradníc s využitím sférickej trigonometrie s prihliadnutím k výške cieľov. Podľa kvality signálu od jednotlivých radarov je možné radarom v každom sektore prideliť zodpovedajúci váhový koeficient. U tohto spôsobu spracovania cieľa sú odstránené nevýhody mozaiky a je možné sledovať veľký rozsah priestoru už od malých výšok. Terciárne spracovanie rieši problém zjednotenia a vhodného vyhodnotenia číslicových RL informácií získavaných z rôznych, od seba vzdialených čidiel RL siete a ich zobrazenie v príslušnom centre RL siete. Terciárne spracovanie je pomerne náročné na technické vybavenie i na kvalitu a zabezpečenie jednotlivých prenosových kanálov v radarovej sieti. Primárne a sekundárne zobrazenie rieši problematiku zobrazenia situácie na základe informácií jedného snímača (radaru). Prehľad o situácií vo väčšom priestore s ohľadom na fyzikálne podmienky šírenia rádiových vín je v rade prípadov možný len s využitím väčšieho počtu radarov tvoriacich rádiolokačnú sieť. Pre využitie je možné použiť diaľkový prenos informácií a po primárnom a sekundárnom spracovaní zobraziť údaje z každého radaru na samostatnom zobrazovači. Tento spôsob zvyšuje počet personálu i zobrazovacích systémov a naviac vyvoláva v prechodných priestoroch medzi sektormi problémy s odovzdávaním riadenia.
A to je z tejto oblasti všetko. Ďakujem za pozornosť ! Vaše otázky ?