MUAC є піонером цифрового зв’язку між землею та повітрям за допомогою ADS-C

Було зроблено невеликий, важкий, але важливий крок, щоб зв’язати наземні та бортові системи в оперативному контексті з впровадженням послуг автоматичного спостереження за залежністю – Контракт (ADS-C) в основній зоні руху в Європі.

Авіадиспетчери в MUAC тепер використовують канал передачі даних ATS B2 ADS-C, щоб надавати авіакомпаніям оптимізовані процедури набору висоти та зниження. Завдяки використанню каналу передачі даних для прямого доступу до системи керування польотом (FMS) літака диспетчери тепер можуть дозволити пілотам набирати висоту або знижуватися за найбільш оптимальною траєкторією краще, ніж раніше.

«Ця нова функція дозволяє диспетчерам бачити, коли літак дійсно хоче знизитися», — сказав Віктор Ягасітс, авіадиспетчер MUAC і координатор Групи моніторингу та перегляду систем (SMART). «Наприкінці 2022 року ми запровадили нову функцію зв’язку між контролером і пілотним каналом передачі даних (CPDLC) — «Спуск, коли готовий». Зазвичай, як диспетчер, ви б не забезпечували вертикальну швидкість зниження більше ніж 1500 або 2000 футів на хвилину, але ми раптом могли побачити через профіль ADS-C, що передається вниз, що є літаки, яким було дозволено знижуватися на найбільш оптимальній швидкості. шлях спуску, і вони щасливо спускаються зі швидкістю 3500 або 4000 футів за хвилину. Це означає, що багато з цих літаків тепер можуть залишатися на крейсерському рівні ще дві, три, чотири або навіть більше хвилин і економити пальне».

Функціональність розширеного прогнозованого профілю (EPP) ATS B2 ADS-C, яка, по суті, означає передачу 4D інформації про наміри траєкторії безпосередньо з FMS літака, існує вже кілька років. Після практичних випадків використання, виявлених під час періоду валідації в MUAC, екіпаж MUAC зв’язався з Airbus, щоб розрахувати потенційну економію палива, яка може бути можливою в цих сценаріях. Спираючись на відгуки, команда MUAC Datalink почала детальну роботу зі з’єднання функції ATS B2 CPDLC з обміном даними ADS-C для більш оптимізованих профілів зниження.

«Коли Airbus надав нам деякі цифри, які показали, що це може бути дуже можливим варіантом використання, тоді ми почали», — сказав Віктор Ягасіц. «Ми створили наше сховище даних у Маастрихті, яке об’єднує дані з усіх серверів для перехресних посилань на всю необхідну нам інформацію з усіх різних джерел (радарні треки, журнали CPDLC тощо). Коли ми зрозуміли, що ми можемо очікувати швидкість зниження значно вище 2500 футів за хвилину, ми побачили, що ми можемо заощадити близько 50-110 кг викидів CO 2 за один політ на певних профілях зниження».

Це невеликий, але важливий крок у процесі забезпечення автоматизованого цифрового зв’язку між землею та повітрям і з’єднання бортових і наземних систем обробки даних – початковий крок у реалізації операцій на основі траєкторії (TBO). Але робота, пов’язана з досягненням навіть цієї невеликої віхи, тривала понад 10 років, що свідчить про те, наскільки важко буде реалізувати TBO у великих масштабах.

«На ADS-C EPP дивляться як на Святий Грааль, але це не так, і існує непорозуміння, що одного лише ADS-C EPP буде достатньо для TBO», — сказав Віктор Ягасіц. «Нам також потрібна нова версія ATS B2 CPDLC, щоб забезпечити ті переваги, про які ми говорили протягом останніх кількох років. ADS-C — це, строго кажучи, лише односторонній зв’язок по низхідній лінії зв’язку. Якщо є функція діапазону часу прибуття (TOA), яка дозволяє диспетчеру запитувати літак, коли він може прибути в задану позицію найраніше та найпізніше, тоді можна говорити про якийсь двосторонній зв’язок. Але це дуже обмежений двосторонній шлях.

«У 2019 році ми розпочали тестування 24 контролерів MUAC на ATS-B2 Revision A, і я повинен сказати, що було багато контролерів, які не були вражені», — сказав Віктор Джагасіт. «Багато хто дивувався, навіщо їм потрібні всі ці додаткові дані на додаток до того, що вони вже мають на своїх екранах. Але як тільки вони зрозуміли, що ми можемо отримувати фактичні дані безпосередньо від FMS, не запитуючи пілотів, вони раптом побачили переваги. Наприклад, вони могли скоротити час, який витрачають на радіо, що означало більше часу для інших завдань.

«Коли ми вийшли на повну робочу здатність у травні 2022 року, ми були в досить хорошому положенні з точки зору HMI [людино-машинного інтерфейсу], але все одно нам довелося пояснити систему контролерам, деякі з яких не були впевнені, чи вони хотів цим скористатися», – додав він.

«З 31 грудня 2027 року ADS-C буде введено в дію в Європі для нових літаків».

Але для тих, хто це зробив, функція EPP дозволила їм побачити наміри літака з точки зору рівнів польоту, швидкості та детальної траєкторії польоту – дані безпосередньо з FMS літака – із системою, що надсилає попередження у разі відхилень між двовимірним маршрутом, відомим на наземний і фактично зберігається на борту. ATS B2 ADS-C часто плутають з ADS-C через з’єднання FANS1/A: «ADS-C на літаках, оснащених FANS 1/A, які використовуються над океаном, має прогнозований профіль лише на одну точку вперед», — сказав Віктор Ягасіц. «EPP може містити до 128 пунктів вперед, і це чудово. Якщо я подивлюся на 20 точок рейсу з Франкфурта до США, я бачу весь шлях до Гандера в Канаді».

Процес перетворення даних ADS-C у форму, яку могли прочитати та зрозуміти контролери, був досить складним. Дані надходять у стандартизованому форматі, визначеному галузевими стандартами документів EUROCAE ED-228, -229, -230, -231 та їх редакціями. Вони описують повну структуру повідомлення та всі функції. Усе це потрібно було перетворити на дані, які контролер може зрозуміти та захоче використовувати. ЄВРОКОНТРОЛЬ розробив свій початковий документ про спільне використання траєкторії, який може бути використаний для нових розробників технології, оскільки ADS-C EPP буде обов’язковим згідно з постановою Європейської Комісії CP1/AF6 з 2028 року.

На даний момент тільки літаки Airbus оснащені ATS B2 ADS-C, тому це єдині літаки, які можуть скористатися оптимізованими процедурами управління траєкторією. MUAC обслуговує близько 5500 літаків на день у періоди завантаженості, і наразі існує лише близько 130 з’єднань ADS-C на день.

Оригінальний стандарт ATS B2 став доступним у 2013 році та використовувався в перших випробуваннях SESAR i4D у 2014 році. У 2015 році була представлена ​​версія A, яка стала основою поточного впровадження і зараз доступна приблизно на 300 літаках. Наприкінці 2023 року було опубліковано новий стандарт Revision B із розширеними функціями, такими як активна частота низхідної лінії зв’язку, і незабаром очікується початок роботи над наступним стандартом Revision C.

З 31 грудня 2027 року ADS-C буде обов’язковим для нових літаків у Європі, що має прискорити впровадження процедур ADS-C і відкрити двері для більшої кількості операцій TBO. Але це також означатиме, що європейська система ATM повинна буде керувати трафіком, де деякі літаки матимуть різні версії обладнання для передачі даних: деякі матимуть повний ATS B2 (включаючи ADS-C і CPDLC), що відповідає стандартам версії A/B/C, деякі матимуть змішаний ATS B2 ADS-C із застарілим ATN B1 CPDLC, тоді як інші матимуть лише ATS B2 ADS-C EPP або взагалі не матимуть ADS-C, але застарілий ATN B1 CPDLC – або навіть не це.

«Ми очікуємо, що протягом двох років буде обладнано близько 800 літаків, — сказав Віктор Ягасітс, — що призведе до значної економії палива, навіть якщо ми лише оптимізуємо Top of Descents. Авіакомпанії задають питання: чи варто інвестувати в нові технології, якщо вони використовуються лише в Маастрихті? Якщо інші постачальники аеронавігаційних послуг (ANSP) почнуть отримувати та обробляти ці дані, тоді буде доцільніше оснастити більше літаків. Земля та мережа почнуть бачити переваги для всієї системи лише тоді, коли буде оснащено досить багато літаків.

«І, звичайно, буде краще для авіакомпаній, коли всі європейські ПАНО запровадять це як спільну послугу, з єдиною організацією, яка передаватиме ці дані з літака. Усі бачитимуть однакові дані, тому вони не будуть настільки фрагментованими, як зараз CPDLC із різними впровадженнями в кожній країні».

Прес-служба EUROCONTROL