SYSTÉMY ZABEZPEČENIA A RIADENIA LETECTVA

1. SYSTÉMY ZABEZPEČENIA A RIADENIA LETECTVA SYSTÉMOVÁ ŠTRUKTÚRA CFMU Ing. Ľubomír FÁBRY, PhD. Ing. Ľubomír FÁBRY, PhD. Ing. Ľubomír FÁBRY, PhD. lubomir.fabry@tuke.sk lubomir.fabry@tuke.sk www.fabryatc.net www.fabryatc.net

2. CFMU Central flow management unit (Centrálne stredisko usporiadania toku) Základnými systémovými jednotkami CFMU sú: IFPS systém pre spracovanie letových plánov STRÁT systém strategických činností, ENV systém prostredia ATS ARC archivačný systém TACT/CASA systém taktických činností / počítačové prideľovanie slotov . Činnosť týchto základných jednotiek je podporovaná ďalšími subsystémami: RLP Subsystém RLP ( Repetitive Flight Plan System ) IFPUV Subsystém validácie IFPS (IFPS Validation System ) PREDICTSubsystém predtaktickej fázy ( Pre-Tactical System )

3. PLÁNOVANÉ LETY Uvedené jednotlivé systémy a subsystémy vzájomne úzko spolupracujú a počas procesu medzi nimi dochádza k neustálej výmene dát. Všetky systémy z dôvodu kompatibility, jednoznačnosti a kapacitnej náročnosti zdieľajú spoločné dáta. Na správnosť a kvalitu dát prichádzajúcich do systému sa kladie veľký dôraz, lebo syntaktický nesprávne dáta by mohli ľahko spôsobiť pád celého systému. ARC STRAT ENV INFORMÁCIE O PROSTREDÍ LETOVÉ DÁTA SLOTY SLOTY TACT/ CASA PRESMEROVANIE AKTIVÁCIE FPL LETECKÝ PREVÁDKOVATELIA RIADENIE LETOVEJ PREVÁDZKY ATC RPL FPL LETOVÉ PLÁNY LETOVÉ PLÁNY IFPS ACK/MAN/REJ IFPU1 IFPU2

4. Systém prostredia ATS Úlohou systému prostredia ATS (ENV) je zaistiť, aby všetky zainteresované zložky CFMU mali neustáli prístup k aktuálnym, presným a komplexným informáciám o prostredí, tzn. o vlastnostiach, kapacitách a prípadných obmedzeniach vo vzdušnom priestore, ktoré patria jednotlivým strediskám riadenia letovej prevádzky. Dáta o prostredí sú získavané od stredísk riadenia letovej prevádzky, od dopravcov, z národných AIPov alebo generované zo zaslaných letových dát FPL, RPL a ukladajú sa v tzv. databáze infraštruktúry ATS. Dôležitou súčasťou databázy infraštruktúry ATS je podrobná databáza oblastí ATS. Tá zahrňuje detailný popis tratí, traťového systému, letísk, štandardných príletových a odletových tratí (STARs, SIDs), navigačných zariadení, sektorizáciu priestorov ATS atď. Tieto dáta sú využívané systémami CFMU, ako IFPS, RPL a TACT a ich efektívna činnosť je na presnosti dát získaných z ENV do značnej miery závislá.

5. Dátová výmena systému ENV Typy dát o prostredí oblasti CFMU Dáta o štruktúre civilného vzdušného priestoru - letové trate ATS, významné body, štandardné príletové a odletové trate (STARs, SIDs), informácie o letiskách, navigačných zariadeniach atď. Detailný popis organizačnej a prevádzkovej štruktúry vzdušného priestoru — vertikálna klasifikácia vzdušného priestoru jednotlivých štátov ( sektory, TMA, CTR vertikálne hranice, atď. ) a horizontálny popis rozdelenia vzdušného priestoru (delenie geografické a prevádzkové ). Prevádzkové informácie( adresy všetkých organizácií (AO, ARO, ATS ...), charakteristiky a technické parametre lietadiel, využívané letové hladiny, prevádzkové rýchlosti, kapacity priestorov, bodov, letísk atď.). ATC/FMP Okrem toho musí mať ENV i čiastočnú znalosť ATC prostredia v štátoch prislúchajúcich k oblasti CFMU. lebo väčšina letov z resp. do týchto štátov pôjde cez oblasť CFMU. O vzdušnom priestore týchto štátov sa uchovávajú informácie týkajúce sa : Základných dát o štruktúre civilného vzdušného priestoru ( letové trate a významné body ), Štruktúry vzdušného priestoru (organizačné a čiastočne aj prevádzkové). AO/ARO Dáta o leteckých prevádzkovateľoch Prevádzkové informácie Organizácia vzdušného priestoru Dáta letových prevádzkových služieb DAFs ENV Dáta o prostredí Dáta o prostredí +DAFs Dáta o prostredí Dáta o prostredí ARC IFPS TACT/CASA STRAT

6. Databáza systému ENV • Statické dáta môžu byť vkladané, menené alebo mazané iba s odpovedajúcim predstihom pred nástupom platnosti nového AIRAC cyklu. Akonáhle sú uvedené do platnosti, nie je možné urobiť žiadne zmeny alebo aktualizácie. Príkladom týchto dát sú : • geografický popis tratí ATC, • objemy vzdušného priestoru, • významné body, • obmedzenia na letových tratiach atď. • Semidynamické dátasíce môžu byť počas AIRAC cyklu vkladané, ale nemôžu byť upravované a mazané. Na tento prípad sa vzťahujú podobné obmedzenia ako na statické dáta. Príkladom semidynamických dát sú napríklad : • Informácie o letiskách, • informácie o ATC, • konfigurácie sektorov, • štandardné trate, • objemy letových prevádzok atď. • Dynamické dáta môžu byť vkladané, modifikované alebo mazané okamžite. Sú to dáta, ktoré sa často menia v závislosti na prevádzkových požiadavkách. Príklady na dynamické dáta : • nepoužiteľnosť RWY na letisku, • zmena kapacity sektora, • nepoužiteľnosť letiska, • zmena použiteľnosti letových ciest atď. • Každých 28 dní je nová kompletná sada ENV dát distribuovaná ostatným systémom. Tento cyklus súčasne vyhovuje tzv. AIRAC cyklu (Aeronautical Information, Regulation And Control), čo je medzinárodný systém pre reguláciu uverejňovania zmien v prostredí ATC. • Z toho vyplýva, že zasielanie dát o prostredí do CFMU musí byť rozvrhnuté v súlade so štandardami ICAO. Napokon dáta klasifikované ako nutné ku každodenným činnostiam môžu byť modifikované v reálnom čase. • Modifikácia dát • Všetky dáta, s ktorými ENV pracuje, sú rozdelené do troch kategórií: • statické dáta • semidynamické dáta • dynamické dáta • Systém prostredia CFMU je ústredným zdrojom dát pre tieto systémy CFMU : • systém RPL, • systém pre spracovanie letových plánov (IFPS), • systém taktických činností / počítačové prideľovanie slotov (TACT/CASA), • archivačný systém (ARC), • systém validácie IFPS (IFPUV)

7. Druhy dát Počítačovo spracovávané dáta musia mať presne stanovený formát, v ktorom budú ukladané do pamäte. Spôsob uloženia dát je volený programátorom s ohľadom na ich ľahké, rýchle a prehľadné využitie. Definícia dát musí byť jedinečná, nezameniteľná a s ohľadom na kapacitu pamäte. Pri počítačovo podporovanom riadení toku letovej prevádzky je nutné ustanoviť systémové elementy, pomocou nich budeme schopní komplexne popísať vlastnosti vzdušného priestoru a ich hlavnú vlastnosť - kapacita(CAP) bude definovaná v systéme ENV. Takýmito systémovými elementmi sú body, letové trate, vzdušné priestory a schémy tratí. Na základe týchto definovaných prvkov sme schopní monitorovať kapacitu a letovú prevádzku nad jednotlivými bodmi, letiskami a sektormi. Aby sme mohli monitorovať toky letovej prevádzky ( napr. prevádzku plynúcu z Anglicka juhovýchodným smerom cez Frankfurt a ďalej ) a regulovať oblasti s vysokým zaťažením, musíme poskytnúť počítaču účinnejšie nástroje. Tými sú toky, referenčné miesta (RL) a konečný prevádzkový objem (TFV), pomocou nich prebieha systémové riadenie toku letovej prevádzky.

8. Princíp riadenia toku letovej prevádzky Na základe informácií od jednotlivých stredísk riadenia letovej prevádzky je v systéme ENV vytvorený popis ATS prostredia v celej oblasti CFMU. Prostredie je popísané ako systém definovaných elementov, ktorými sú letisko, súbory letísk, body a objemy vzdušných priestorov, ktoré môžu byť použité iba k výpočtom kapacít a definovaniu vyšších štruktúr. Ak začína dochádzať k hromadeniu prevádzky a v postihnutej oblasti je nutné prevádzku monitorovať, potom je pre túto oblasť vytvorené referenčné miesto (RL) a použité pre definovanie objemu prevádzky (TFV - Traffic Volume) bez pripojených tokov (TFV pre monitoring). Systém TACT pracuje s týmto TFV, porovnáva požiadavky s kapacitou, v prípade nutnosti regulácie sú pripravené požadované toky, ktorých sa regulácia bude týkať. Môžu byť vytvorené aj ďalšie TFV z rovnakého referenčného miesta pripojením odlišných tokov. Systém CAS A potom vytvára prázdny zoznam slotov a prepočítava predbežné sloty (PTOT - Provisional Take Off Time ). Po manuálnom spustení regulácie operátorom systému CAS A sú v čase EOBT - 2 vydávané sloty pre vzlet a prebieha regulácia toku letovej prevádzky. Po skončení situácie vyžadujúcej riadenie toku je regulácia v danej oblasti ukončená a končí aj prideľovanie slotov.

9. Systém strategických činností Systém strategických činností (STRÁT) je automatizovaný subsystém CFMU slúžiaci k podpore strategických činností. Jeho hlavnou úlohou je kontinuálne zhromažďovanie dát a vytváranie ucelenej integrovanej databázy (IDB - Integrated Database), ktorá sa skladá z ďalších dvoch subdatabáz : Strategická databáza - tu sú uchovávané letové dáta, ktoré prichádzajú od pozorovateľov vo forme PFD, LCM a RPL. Databáza infraštruktúry ATS - tu sa zhromažďujú vybrané dáta o prostredí letových prevádzkových služieb. Tieto dáta prichádzajú zo systému ENV.

10. Dátová výmena systému STRAT ATC/FMP AO/ARO PFD DAFs Aktuálne dáta o prostredí STRAT Plánovaný model letov RPL Dáta z IDB ENV IFPS TACT/CASA ARC Systém STRÁT zhromažďuje dáta s maximálne 6-mesačným predstihom. Do CFMU najprv prichádzajú letové poriadky (PFD) od jednotlivých dopravcov. Letové poriadky sú skontrolované a odovzdané subsystému STRAT.

11. Subsystém STRAT prevedie PFD z IATA formátu do ICAO formátu, priradí trať, prepočíta profil letu a uloží do strategickej databázy. S takto systémovo upravenými letmi sa ďalej kalkuluje pri strategických kapacitných prepočtoch. Po prijme PFD teda nasleduje tento proces : Štandardizácia Prevedenie zaslaných dát z IATA formátu do ICAO formátu je nutné z dôvodu ďalšieho spracovania, priradenia trate atď. Dáta v ICAO formáte už tiež predstavujú súbor jednotlivých letov (FDR) na rozdiel od IATA formátu dát. Priradenie trate Priradenie trate k jednotlivým letom s ohľadom na preferencie prevádzkovateľa a strategické obmedzenia. Z popisu PFD je jasné, že letové poriadky neobsahujú informácie o trati letu. Z toho vyplýva, že systém STRÁT by nedisponoval informáciami o tratiach jednotlivých letov až do doby príchodu RPL. Pre strategické plánovanie je však dôležité vedieť profil letu aj za cenu, že môže neskôr dôjsť ku zmenám. Z týchto dôvodov systém STRÁT využíva traťový katalóg počas doby neprítomnosti RPL. Kalkulácia SD profilu letu Na základe uvedeného typu lietadla systém priradí očakávanú cestovnú hladinu a rýchlosť s ohľadom na preferencie prevádzkovateľa. Systém disponuje všeobecnými informáciami o typoch lietadiel, optimálnych cestovných hladinách a cestovných rýchlostiach s ohľadom na FL. Tieto informácie sú tiež doplnené o preferencie jednotlivých prevádzkovateľov. Kalkulácia 4D profilu letu Na základe priradených informácií o trati, hladine a rýchlosti systém vypočíta 4D trajektóriu letu. V tomto okamžiku teda systém pozná hladiny a časy nad všetkými prelietavanými bodmi, vstupnými bodmi do sektorov, ET A na letisko určenia atď. Uloženie Všetky získané a vypočítané informácie sú uložené do Strategickej databázy v subsystéme STRÁT k ďalšiemu využitiu. Produkcia výstupu Zo Strategickej databázy sú potom generované rôzne informácie potrebné pre strategické plánovanie. V pravidelných intervaloch prichádzajú do CFMU tiež zmeny k PFD, ktoré aktualizujú strategickú databázu, a tým skvalitňujú strategické plánovanie. Niekoľko mesiacov po zaslaní letových poriadkov prevádzkovatelia zasielajú do CFMU stále letové plány. RPL prichádza do IFPS, kde sú po prípadnej oprave uložené v databáze súboru RPL a sú zároveň zaslané do systému STRÁT, kde modifikujú strategickú databázu. Získané RPL modifikujú PFD, spresňujú údaje najmä o cestovných hladinách, tratiach a rýchlostiach. Získané profily letov z dát RPL sa viac približujú skutočnosti a tým skvalitňujú strategické plánovanie. K spresňovaniu strategického plánovania tiež prispieva pravidelná aktualizácia dát o prostredí. Letové dáta stále viac zapadajú do reálneho prostredia, ktoré sa očakávajú v deň operácie. Cím viac sa k tomuto dňu približujeme, tým menej zmien v údajoch o prostredí môže ešte prebehnúť a predpoveď sa skvalitňuje. Strediská ATS tak môžu lepšie reagovať na očakávanú situáciu, upravovať kapacity sektorov, efektívnejšie plánovať personálne obsadenie a vykonávať účelnú sektorizáciu

12. Ďakujem za pozornosť ! Vaše otázky ?