1. Повна безконфліктність встановлюються схем руху прилітають і відлітають повітряних суден.
2. Спеціалізація диспетчерських пунктів ОВС.
3. Принцип вкладених секторів управління в Московському вузловому диспетчерському районі (МУДР).
4. Застосування зональної навігації (навігації, заснованої на характеристиках).
5. Односторонній рух на найбільш завантажених ділянках маршрутів (повітряних трас).
6. Виняток транзитних потоків ВС в Московському вузловому диспетчерському районі (МУДР).
7. Єдина висота переходу в МУДР з витримкою абсолютної висоти польоту (QNH) в футах на висотах нижче ешелону...
8. Безконфліктні схеми прибуття для забезпечення одночасних незалежних заходів на паралельні ЗПС аеродромів...
9. Захищене повітряний простір для безпеки польотів в зонах очікування.
10. Трехкаскадного размещения елементів затримки прілітають повітряних.
11. Уніфікація процедур формування інтервалів виходу прилітають повітряних суден на траєкторію заходу на...

Основними факторами, які визначають ефективність системи ОрПР, є:

1. Якість автоматизованих систем ОрПР.
2. Технологія роботи диспетчерського персоналу.
3. Раціональна організація повітряного руху, яка багато в чому визначається структурою повітряного простору (ВП).

Питання підвищення ефективності системи ОрПР найбільш гостро ставляться в Московській повітряній зоні. Саме тут найчастіше виникають затримки повітряних суден (ПС), що викликають нарікання авіакомпаній, які при таких затримках несуть прямі фінансові збитки. Затримки рейсів є основною причиною зіпсованого настрою і невдоволення пасажирів.

Справедливості заради слід зазначити, що затримки ВС виникають не тільки «з вини» органів системи ОрПР, але метою цієї статті є аналіз саме цієї складової. Без об'єктивного виявлення причин затримок неможливо запропонувати шляхи вдосконалення системи ОрПР.

Московський центр ОВС - один з найбільших в світі. Московська зона ЄС ОрВД - найскладніша і насичена за кількістю аеродромів, видів польотів, їх інтенсивності та складності організації повітряного простору. Зона відповідальності має площу 720 000 км2. МЦ здійснює координацію більше 60% всіх польотів, що виконуються в Російській Федерації. У Московській повітряній зоні знаходиться 104 аеродрому різних відомств, в тому числі 9 міжнародних. Виконується понад 850 000 польотів на рік (більше 2 500 рейсів в день). Одночасно в повітрі може перебувати більше 270 ВС різних типів.

В останні роки стримуючим фактором підвищення ефективності ОрВД в Московській зоні було обладнання автоматизованої системи (АС). З квітня 1981 в МЦ функціонувала шведська система «ТЕРКАС», яка для свого часу була однією з найбільш передових. АС КПР «ТЕРКАС» побила всі рекорди «довгожительства» для подібних систем, однак останні 10-15 років вже не відповідала потребам центру і не дозволялаудосконалювати процедури УВС. Крім того, в силу фізичного старіння елементної бази спостерігалося зниження надійності роботи системи. Рівень автоматизації АС КПР «ТЕРКАС» не дозволяв реалізувати перспективну технологію роботи диспетчерського складу, неможливо було проводити серйозні роботи щодо поліпшення структури повітряного простору.

У 2008 році за рішенням Держкорпорації з ОрПР Концерн ВКО «Алмаз-Антей» оснастив МЦ резервним комплексом «Москва-Резерв», основним завданням якого була компенсація почастішали відмов АС КПР «ТЕРКАС». Комплекс «Москва-Резерв» має досить повну функціональність і в процесі роботи показав високу надійність. Завдяки цьому рішенню вдалося продовжити функціонування старого центру до жовтня 2017 р практично не вводячи обмежень на використання повітряного простору при відмовах АС КПР «ТЕРКАС».

В даний час (з 10 жовтня 2017 г.) Московський центр працює в новому центрі управління польотами (ЦУП), в якому Концерн ВКО «Алмаз-Антей» встановив і передав в експлуатацію нову АС ОрПР «Синтез-АР4». Ця система є не тільки однією з найбільших в світі, але і одній з найбільш функціонально розвинених. Її характеристики відповідають вищому рівню автоматизації за міжнародною класифікацією.

Для оцінки масштабу АС ОрПР «Синтез-АР4» можна навести такі показники:

Загальна кількість робочих місць
(Диспетчерів, асистентів, внесених АРМ) 213 В комплексі «Москва-Резерв» кількість робочих місць 200 ВСЬОГО 413 Оснащено робочих місць по зв'язку
(Включаючи аварійну радіозв'язок) 319 комплектів Загальна кількість монтажних шаф групового обладнання 58 Загальна кількість встановлених блоків обладнання 5415 Кількість взаємодіючих систем> 50 Загальна кількість зовнішніх зв'язків> 600

З введенням нового ЦУП з'явилася можливість істотного підвищення ефективності ОрВД в Московській повітряній зоні. Однак слід мати на увазі, що сама по собі апаратура центру, якою б досконалою вона не була, не може змінити процедури УВС. Сьогодні новий центр функціонує при старій структурі повітряного простору і за старою технологією. В цілому ця стратегія є виправданою. Не можна одночасно змінювати і технічні засоби і структуру повітряного простору і технологію. Крім того, новий центр повинен «приробитися», потрібно переконатися в тому, що всі системи (в тому числі і інженерні) функціонують в заданих режимах, і немає небезпеки аварійних ситуацій. На цей період (а він з досвіду триває до року) старий центр знаходиться в резерві і не демонтується.

Таким чином, приблизно через рік можна проводити заходи щодо переходу на нову технологію управління, яка забезпечить істотне підвищення ефективності ОрВД. Для досягнення цієї мети потрібно виконати ще ряд умов.

По-перше, необхідно провести модернізацію обладнання КДП основних аеродромів (Шереметьєво, Домодєдово, Внуково) і забезпечити їх тісний контакт з АС ОрПР Московського центру. В іншому випадку неможливо організувати ефективну процедуру управління потоками і підвищити пропускну здатність повітряного простору Московського аеровузли. Польоти на зазначених аеродромах істотно впливають один на одного через близьке розташування, тому потрібна чітка взаємна координація польотів і єдиний алгоритм упорядкування потоків прильоту / вильоту.

По-друге, потрібно ввести нову структуру ВП, яка дозволить реалізувати сучасні процедури УВС і прогресивну технологію роботи диспетчерського персоналу.

Московська зона ЄС ОрВД має ряд особливостей, які суттєво ускладнюють організацію польотів:

• надзвичайно складна структура потоків ВС з великою кількістю пересічних маршрутів і польотів з перемінним профілем;
• наявність великої кількості близько розташованих аеродромів з інтенсивними польотами;
• безпрецедентну кількість обмежень повітряного простору (понад 130 заборонених зон та зон обмеження польотів), які перешкоджаю створення раціональних схем руху ВС.

Основними цілями нової структури є підвищення пропускної здатності Московської повітряної зони. Це завдання по суті вирішується як компроміс між ефективністю УВС і економічними, оптимальними траєкторіями при гарантованому забезпеченні безпеки польотів.

Існуюча структура ВП Московської зони, незважаючи на уявну простоту встановлених маршрутів, не дозволяє уникнути великої кількості потенційно-конфліктних ситуацій на зустрічних і пересічних курсах, в тому числі зі змінним профілем польотів. При цьому диспетчери обслуговування повітряного руху змушені багаторазово втручатися в режими руху ВС, вирішуючи завдання забезпечення безпечних інтервалів і запобігання зіткнень. Диспетчерський персонал Московського центру працює в умовах граничних навантажень, часом на межі людських можливостей. Подальше нарощування обсягів авіаційних перевезень на аеродромах Московського аеровузли без ризику для безпеки польотів можливо тільки за умови глибокої модернізації структури повітряного простору.

Велика кількість пересічних в просторі і часі потреб численних користувачів повітряного простору в Московській зоні ЄС ОрВД в поєднанні з великою кількістю необхідних до дотримання умов безпеки польотів не залишають шансів на досягнення відчутного позитивного результату без одночасного і комплексного зміни конфігурації всіх маршрутів і секторів ОВС з урахуванням експлуатаційних можливостей сучасних ЗС і ефективних технологій управління.

Проект нової структури ВП розроблений в науково-дослідному інституті аеронавігації за участю фахівців Московського центру, аеропортів Внуково, Домодєдово і Шереметьєво, а також основних авіакомпаній Російської Федерації (Аерофлот, Ютейр і Сибір). Розробка велася із застосуванням спеціально розробленого моделюючого комплексу з урахуванням передового міжнародного досвіду, діючих нормативів і рекомендацій ІКАО, Євроконтролю.

Рис.1. Приклад варіанту реалізації нової структури повітряного простору Московської зони ЄС ОрВД.

Нижче наведені основні відмінні ознаки розробленої нової структури повітряного простору.

1. Повна безконфліктність встановлюються схем руху прилітають і відлітають повітряних суден.

Всі стандартні траєкторії прибуття (STAR) відокремлені від стандартних траєкторій вильоту (SID) достатніми відстанями так, щоб між двома будь-якими ВС, одне з яких виконує зниження перед заходом на посадку, а інше - набір висоти після зльоту, виключалася можливість порушення безпечних інтервалів відповідно з встановленими нормами вертикального і горизонтального ешелонування. Така властивість структури повітряного простору називають вбудованим ешелонування. У поєднанні зі стандартизацією процедур зниження прилітають ВС на траєкторіях прибуття (коли на ділянках схем зниження вказані фіксовані значення витримується висоти і швидкості польоту, а екіпажі виконують польоти в автоматичному режимі без проміжних команд з боку диспетчерського персоналу), безконфліктність призводить до передбачуваності повітряної обстановки і, як наслідок, дозволяє застосовувати сучасні інтелектуальні технології управління потоками прилітають і відлітають повітряних суден.

Забезпечені також необхідні безпечні відстані встановлюються маршрутів від інших об'єктів структури повітряного простору (заборонені зони, зони обмеження польотів).

1. Спеціалізація диспетчерських пунктів ОВС.

Безконфліктність забезпечує незалежність між траєкторіями прибуття і траєкторіями вильоту, що дозволяє перейти до поділу повітряного простору відповідно до спеціалізації диспетчерських пунктів з управління прилітають і вилітають повітряними судами (створити окремі диспетчерські пункти прильоту і диспетчерські пункти вильоту). Це дає можливість скоротити кількість завдань, що вирішуються одним диспетчерським пунктом, підвищити ефективність управління повітряним рухом і пропускну здатність системи ОрПР.

1. Принцип вкладених секторів управління в Московському вузловому диспетчерському районі (МУДР).

Для управління потоками прилітають повітряних суден в періоди високої інтенсивності польотів (в години пік) передбачено поділ ВП зони підходу на три послідовних сектора за принципом вкладених секторів ОрПР (диспетчерських пунктів) - «підхід», «прибуття» і «фінальне регулювання» (Final Director ). Такий поділ забезпечує функціональну спеціалізацію диспетчерських пунктів: попереднє регулювання черговості і інтервалів руху прилітають повітряних суден із застосуванням зон очікування (диспетчер підходу), точне формування інтервалів виходу на посадкову траєкторію (диспетчер прибуття) і контроль витримування сформованих інтервалів заходу на посадку (диспетчер фінального регулювання) . У години невисокої інтенсивності польотів (коли не потрібно підвищена пропускна здатність) ці диспетчерські пункти можуть об'єднуватися

1. Застосування зональної навігації (навігації, заснованої на характеристиках).

Зональна навігація дає необхідну гнучкість в організації маршрутів руху повітряних суден, коли навігаційне наведення можливо на будь-яку бажану точку повітряного простору, навіть не оснащену якими або засобами навігації. При цьому потрібно відповідне оснащення ЗС і наявність відповідного навігаційного поля. Проект нової структури ВП орієнтований на використання навігаційної специфікації RNAV5 на маршрутах ОВС (повітряних трасах) і специфікації RNAV1 на стандартних траєкторіях прибуття і вильоту. Застосування навігації, заснованої на характеристиках (Performance Based Navigation - PBN) дозволяє локалізувати вимоги щодо безпечних інтервалів поділу маршрутів між собою і з іншими об'єктами структури ВП. Велика частина сучасних ЗС, що виконують польоти на аеродроми Внуково, Домодєдово і Шереметьєво мають необхідну оснащення (вже за станом на грудень 2010 року 93% ВС були обладнані для польотів відповідно до навігаційної специфікацією RNAV5 і 73% - RNAV1).

1. Односторонній рух на найбільш завантажених ділянках маршрутів (повітряних трас).

Поділ маршрутів у напрямку руху зменшує складність процесів управління повітряним рухом, зокрема, на ділянках зі змінним профілем польоту, де наявність зайнятих зустрічних ешелонів (висот) істотно обмежує можливість забезпечення своєчасного зниження ВС або набору висоти. Складність забезпечення безпечних інтервалів в точках сходження односторонніх маршрутів також зменшується, що сприяє зменшенню завантаженості диспетчера і підвищення пропускної спроможності секторів ОрПР.

1. Виняток транзитних потоків ВС в Московському вузловому диспетчерському районі (МУДР).

У зоні відповідальності Московського аеродромного диспетчерського центру (АДЦ) диспетчери обслуговують виключно потоки прилітають і відлітають повітряних суден аж до ешелону польоту FL260. Всі потоки транзитних повітряних суден (на ешелонах FL270 і вище) обслуговуються диспетчерськими пунктами районного диспетчерського центру (РДЦ). Такий поділ сприяє зниженню кількості завдань, що вирішуються одним диспетчерським пунктом в АДЦ і відповідного підвищення пропускної здатності.

1. Єдина висота переходу в МУДР з витримкою абсолютної висоти польоту (QNH) в футах на висотах нижче ешелону переходу.

Передбачена єдина для всіх аеродромів московського аеровузли висота переходу 10000 футів по тиску QNH. Ешелон переходу (єдиний для всього Московського вузлового диспетчерського району) встановлюється на рівні FL110, FL120 або FL130 в залежності від фактичного атмосферного тиску на аеродромі Внуково.

1. Безконфліктні схеми прибуття для забезпечення одночасних незалежних заходів на паралельні ЗПС аеродромів Домодєдово і Шереметьєво.

В умовах безпосередній близькості аеродрому Домодєдово до аеродрому Внуково, а також до забороненій зоні над територією міста Москви, розроблений варіант, що забезпечує не тільки незалежність польотів на аеродроми Внуково і Домодєдово без суттєвої корекції кордонів забороненої зони, а й повну безконфліктність між собою схем прибуття і заходу на посадку на ліву і праву ВПП32 аеродрому Домодєдово. У цих умовах дві паралельні ВПП32 аеродрому Домодєдово можуть використовуватися незалежно один від одного для прийому прилітають ВС з персональних напрямків прибуття, що сприяє суттєвому підвищенню пропускної спроможності аеродрому Домодєдово і скорочення додаткових затримок прилітають повітряних суден при маневруванні перед заходом на посадку. Безконфліктні схеми прибуття для одночасних незалежних заходів на посадку передбачені також для паралельних ВПП24 аеродрому Шереметьєво при введенні в експлуатацію нової (третьої) ВПП.

1. Захищене повітряний простір для безпеки польотів в зонах очікування.

Повітряний простір в околиці схеми польоту в зоні очікування захищено в межах, встановлених документами ІКАО в залежності від встановлених ешелонів польоту в зоні очікування. Тільки в цьому випадку забезпечується незалежність (безконфліктність) маневрують повітряних суден для застосування ефективної технології очікування, коли диспетчер може призначати ешелон входу в зону очікування і час виходу із зони очікування при формуванні черговості і інтервалів руху прилітають повітряних суден. При цьому гарантується необхідне безпечне поділ маневрують повітряних суден та повітряних суден, що виконують польоти за іншими маршрутами поблизу зони очікування. В іншому випадку зона очікування, як інструмент для безпечного регулювання черговості і інтервалів руху ВС, стає непрацездатною (як це має місце в існуючій структурі повітряного простору).

1. Трехкаскадного размещения елементів затримки прілітають повітряних.

Для комплексного регулювання потоків прілітають ВС на аеродромах Внуково, Домодєдово, Раменське и Шереметьєво передбачені два етапи регулювання черговості и інтервалів заходу на посадку в МУДР. Перший - зона Очікування для попередня (грубого) регулювання. Другий - технологія Point Merge System ( «віяло») - зона Очікування для залишкового (тонкого) регулювання (в окремий випадки передбача схема типу "тромбон"). Така послідовність в години пік при впровадженні СУЧАСНИХ інформаційних технологій управління прибуттів (AMAN) дозволити Найкращий чином використовуват Преимущества шкірного з двох елементів регулювання. Зокрема, зона очікування має високу ємність і дозволяє затримувати ВС на великі інтервали часу (якщо це необхідно), але не дозволяє затримувати на невеликі інтервали і не володіє високою точністю формування заданого інтервалу між ВС. Віяло, навпаки, не володіючи високою ємністю і маючи обмежені можливості збільшення часу затримки (як правило, до 3-5 хвилин), дозволяє дуже точно формувати необхідні мінімальні інтервали виходу на посадку (максимально «ущільнювати» потік прилітають повітряних суден). Таким чином, комплекс з двох зазначених елементів при впровадженні інтелектуальних технологій регулювання потоком прилітають повітряних суден (AMAN) поєднує в собі властивості ємності і точності, що сприяє підвищенню пропускної спроможності і скорочення загальних затримок.

Рис.2. Приклад реалізації віялових схем для «тонкого» регулювання інтервалів між ВС. В даний час схеми типу «віяло» реалізовані в ряді країн, у тому числі Німеччини, Франції, Англії.

1. Уніфікація процедур формування інтервалів виходу прилітають повітряних суден на траєкторію заходу на посадку (технологія Point Merge System).

Застосування технології Point Merge System при формуванні інтервалів виходу прилітають ВС на траєкторію заходу на посадку дозволяє перейти від непередбачуваного векторенія (коли диспетчер «веде» кожне ВС численними командами про курс і висоті) до уніфікованої процедури одвороту з дуги очікування при безпосередньому спостереженні за формованої дистанцією по відношенню до попереду йде ВС. В штатній ситуації для формування інтервалу чергового ВС достатньо однієї команди ( «proceed direct to ...»), яка видається екіпажу в момент досягнення достатньої дистанції. Така процедура в поєднанні зі стандартизацією і безконфліктністю маршрутів прибуття і вильоту дозволяє звести до мінімуму необхідну кількість керуючих впливів (сеансів радіообміну), істотно скоротити завантаженість диспетчерів і підвищити пропускну здатність системи ОрПР. Перевага для екіпажів повітряних суден складається в автоматизації виконання польотів за заздалегідь визначеними траєкторіями в режимі радіомовчання при мінімальних затримках.

Подальшим розвитком технології Point Merge System може бути автоматизація процесів формування інтервалів за допомогою спеціальної бортової системи ASAS (Airborne Separation Assistance System), яка дозволяє перейти до більш точному формуванню і витримуванню інтервалу часу між ВС замість поздовжньої дистанції по відстані.

Таким чином, впровадження нової АС ОрПР Московського центру, установка нових автоматизованих систем на КДП основних аеродромів дозволяють перейти на нову структуру повітряного простору, орієнтовану на ефективні технології організації польотів, що істотно підвищить пропускну здатність системи ОрПР таким чином, щоб повітряний простір перестало бути стримуючим фактором в нарощуванні обсягів авіаційних перевезень.