Все, что вы хотели знать о контроле

21.02.2011

Сегодняшние российские авиаторы живут в двух-трех технологических эпохах одновременно. Знакомство с навигацией, средствами аварийного слежения и обнаружения начинается в «юрском парке» оборудования прошлого и позапрошлого поколений и практически без перехода продолжается на авиационных системах спутникового слежения, основанных на решениях Satcom. Последнее становится выбором коммерческих операторов, активно работающих по всему миру и вынужденных перенимать опыт конкурентов.

Конечно, российские пилоты охотно поведают о тяжелых, дорогих и ненадежных аварийных маяках и других образцах спецоборудования, которые устанавливают уполномоченные компании и ФГУПы. Советская ведомственная традиция — создавать заказы для своих и обеспечивать вал за счет тяжести, дороговизны и низкого ресурса — превратилась лет 15 назад в подведомственный бизнес, от которого страдают эксплуатанты, заказчики авиауслуг, пассажиры — все, кроме производителей. Однако речь в нашей статье пойдет не о родовых пятнах 1990-х годов, а о технических особенностях и проблемах новых технологий.

Главным основанием для установки на летательных аппаратах спутниковой системы слежения за полетом, которое декларируют ведущие вертолетные операторы, — это сохранение жизни людей. Хотя все знают и о непосредственной выгоде в виде оптимизации управления этим непростым бизнесом. Вместе с тем, для операторов выбор вариантов из предлагаемых решений становится все более сложным, так как современные технологии предлагают довольно много функций. С одной стороны, производители увеличивают эффективность системы, с другой — усложняют ее, делают более тяжелой и сложной. Словом, если этот выбор стал непростым для наших западных коллег, то с какими же трудностями предстоит столкнуться эксплуатантам из России и СНГ.

Например, вертолетным операторам приходится выбирать между несколькими поставщиками услуг слежением за полетами, у каждого из которых также имеется на выбор несколько сетей спутниковой связи, построенных на решениях Satcom.

Авионика Satcom может обеспечивать связь с бортовой системой контроля, медицинским оборудованием и даже компьютерами пассажиров и телефонов. Для этого требуется обеспечивать большую пропускную способность каналов связи.

Наземные базовые интернет-станции слежения за полетами выросли в сложные инструменты управления. Теперь ряд провайдеров занимаются расширением их возможностей, добавляя сервисы для смартфонов, а также приложения для устройств, использующих технологии iPhone и Android.

С одной стороны, становясь доступней для конечного пользователя, с другой, эта сфера услуг становится очень специальной, требующих помощи квалифицированных консультантов.

Орбитальные связи

Каналы спутниковых систем слежения могут передавать изображение маршрута полета. Собственно, речь о ADS-B, новой технологии, которая позволяет пилотам и диспетчерам «видеть» движения самолетов с гораздо большей точностью, чем это было возможно раньше.

Оборудованные системой ADS-B самолеты транслируют свое точное положение в пространстве с помощью цифровых каналов связи вместе с другими данными, в числе которых скорость и высота. В отличие от обычных радаров, ADS-B работает на малых высотах и на земле, так что она может быть использована для мониторинга трафика на рулежных дорожек и взлетно-посадочных полос аэропорта. Она также эффективна в удаленных районах или в горной местности, где нет радиолокационных охвата, или там, где радар охват ограничен. Одним из больших преимуществ ADS-B является его способность обеспечить такой же информацией в реальном времени, и пилотов и диспетчеров, так что в первый раз, они оба могут «видеть» те же данные.

Есть у этой технологии и чисто западный аспект. Доказанные преимущества использования систем слежения за полетами, которые в значительной степени влияют на их безопасность, тем не менее, пока не обеспечили снижения расходов на страхование. Конечно, ряд поставщиков предполагает, что системы слежения за полетами могли бы вытеснить аварийные приводные передатчики (ELT — в российской терминологии АРМ). Другие, в свою очередь, беспокоятся, что движение в этом направлении может ориентировать промышленность на выпуск дорогостоящей продукции, а также увеличит затраты на сертификацию. В России на уровне регулирующих органов возможен и третий путь — непропорциональное удорожание заведомо доступных оборудования и услуг.

Космолидеры

Из спутниковых сетей, которые обслуживают вертолетный рынок систем слежения, Iridium является лидером. На решениях Iridium основывают свои предложения такие поставщики услуг, как Blue Sky Network, EMS Sky Connect, Latitude Technologies, SkyTrac и Spidertracks.

То же самое можно сказать и про Garmin, который в своих системах слежения предлагает такие сервисы, как информация о погоде, текстовую и голосовую связь через систему Iridium-связи GSR 56H. Единственное, услуги Iridium считаются дорогими, но они имеют ряд лояльных клиентов.

Считается, что для вертолетов, которые работают в любой точке мира, Iridium является лучшим решением, поскольку он обеспечивает максимально возможную чувствительность по спутникам, независимо от того, где летит воздушное судно.

Поставщики оборудования выбирают спутниковые сети на длительное время. Как только выбор произошел, такая компания инвестирует все свои инженерные ресурсы в конкретную спутниковую систему, поэтому менять ее чрезвычайно трудно.

Орбитальная группировка Iridium находится на высоте около 800 километров под углом 86,4° к экватору. Для нормальной работы требуется 66 активных спутников, помимо этого некоторое количество дополнительных аппаратов находятся на орбитах с целью оперативной замены отказавших спутников. Спутник поддерживают связь с соседними спутниками через трансивер Ka диапазона. Каждый спутник может поддерживать до четырех межспутниковых каналов: два к спутникам спереди и сзади в той же орбитальной плоскости и два со спутниками в соседних плоскостях по обе стороны. Спутники находятся на низкой орбите, благодаря чему клиентское оборудование, например, всенаправленные антенны, достаточно компактное.

Не терять ни на секунду

Как известно, большое количество спутников снижает возможность блокировки сигнала и обеспечивает отказоустойчивость системы, так как в случае возникновения проблем сообщения легко перенаправляются по спутниковой группировке.

Такая надежность оказалась нелишней в августе 2010 года во время атлантического перелета, совершенного на вертолете Robinson R44 Clipper II (OO-HEY), который взлетев в Бельгии, через 17000 километров приземлился в Южной Калифорнии, пересекая океан близко к 70° северной широты.

Пилотируемый Полом Боссеном и Питом Коекелкореном вертолет был оборудован портативной системой слежения SkyTrac DSAT-300, основанной на решениях Iridium.

«DSAT-300 работал безупречно, — заявил Боссен на послеполетной пресс-конференции. — Ни одно сообщение о местоположении вертолета не было пропущено, и многие наблюдатели благодаря этому следили за нашим продвижением по маршруту. Первым делом, что мы сделали после приземления, проверяли SkyWeb (SkyWeb 3.0 является основным элементом в сети активом SkyTrac по отображению координат и составлению отчетов)».

В том же августе SkyTrac подписал соглашение с компанией AgustaWestland, по которому его оборудование становится стандартной опцией на новых вертолетах.

Несомненно, другим крупным именем в авиационной спутниковой связи является Inmarsat, международная компания спутниковой связи, которая управляет группой из одиннадцати геосинхронных телекоммуникационных спутников. Они предоставляют широкий спектр услуг, который основывается на сверхвысокой емкости каналов системы. Но в последнее время фирмы начали предлагать низкую скорость передачи данных на очень хороших условиях, что, несомненно, вызовет конкуренцию с ценой и возможностями Iridium. Особенно конкуренция разгорится для того сектора перевозок, который охватывает высокие северные и южные широты.

В любой конфигурации

Однако для операторов, вертолеты которых летают исключительно в умеренных широтах, Inmarsat может обеспечить альтернативу Iridium, особенно если они по каким-то причинам нуждаются в более широкой полосе пропускания системы контроля за полетами.

Если существует потребность большей полосы пропускания и доступа в Интернет, выбор обоснованно падает на Inmarsat, вместе с которым, можно обеспечить функцию отслеживания.

Существует возможность строить систему, использующую высокую полосу пропускания Inmarsat, имеющую архитектуру Iridium. Правда, такое решение очевидно не из дешевых. Такие системы встречаются, но между Iridium и Inmarsat существуют фундаментальные проблемы — они не уживаются вместе, так как используют подобные диапазоны частот«.

Альтернатива для особых случаев

Однако, хотя Iridium, и Inmarsat самые известные коммерческие поставщики систем слежения за полетом на вертолетном рынке, они не единственные.

LightSquared, прежде известный как SkyTerra, управляет двумя геостационарными спутниками, MSAT-1 и MSAT-2. Охват системы сосредоточен на Северной Америке. Кроме того, в процессе тестирования находится новый космический корабль SkyTerra 1.

LightSquared предоставляет возможность спутникового подключения к OuterLink, который находится на переднем крае стыковки систем спутникового слежения с другими бортовыми системами. OuterLink имеет почти 50 дополнительных сертификатов типа FAA для решений по системам слежения для самолетов и вертолетов, работающих в тяжелых условиях, таких, как Мексиканский залив.

В мае 2010 года, OuterLink объявил, что он получил у FAA дополнительный сертификат типа для установки системы данных полета (flight data system — FDS), способной взаимодействовать с системой спутникового слежения на вертолетах EC135, ориентированных на обеспечение шельфовых полетов.

Согласно последним рекомендациям от Национального совета по безопасности на транспорте (National Transportation Safety Board — NTSB) система должна обеспечивать запись звука и видео, а также быстрый доступ к сохраненной информации.

Эта система полетных данных (FDS), была испытана в соответствии со стандартом DO-160F и позволяет пользователям записывать данные по работе двигателя, автопилота и иных параметров и данных, которые сохраняются в ударостойкой памяти.

Плюс передача данных о системах

Safety Matrix and Reporting Threshold (SMART) от OuterLink позволяет заказчикам разрабатывать «критерии событий» на основе нескольких параметров, таких, например, как вращающий момент с коробки передач, обороты ротора или температуры двигателя, которые передаются по спутниковой связи системы слежения за полетом.

Система полетных данных OuterLink FDS делает более понятными аспекты выполнения полетов, что может по-настоящему воздействовать на безопасность в отрасли. Особенно в легкой авиации, где из-за большой экономии веса и полезных объемов таких систем еще не существовало.

Ценность передачи данных в реальном масштабе времени крайне велика, особенно если у вертолета, работающего в отдаленной местности, случается проблема, к примеру, с вращающим моментом (превышение максимального значения вращающего момента).

Если такая информация может быть передана оперативно, то проблему можно обсудить с пилотом и определить, что необходимо предпринять до следующего вылета.

В некоторых компаниях, при таком сообщении вертолет экстренно приземляется для последующего обслуживания. Но подобная практика ведет за собой большие траты, сопоставимые с десятками и тысячами долларов. Поэтому лучшим способом контроля ситуации, предотвращения происшествий и необоснованных трат средств, является передача информации в реальном масштабе времени.

В США и Западной Европе в основном прошел тот период, когда спутниковые операторы должны были приучать участников рынка к системам спутникового контроля. Теперь очередь за внедрением FDS.

Поскольку отслеживание параметров полета в реальном режиме времени делает воздушные операции более безопасными, то появляется возможность экономить деньги на страховых взносах. Правда, пока еще не ясно, как к этому отнесутся страховые компании.

Известны страховщики, которые предложили более низкие ставки для отдельных операторов после внедрения теми авиационных систем спутникового слежения. Но до настоящего времени все это делается на индивидуальной основе. Хотя для страховых компаний это прекрасная возможность — работать со своими клиентами по внедрению таких систем. Стимулом может стать экономия средств за счет сокращения расходов на поиск в случае аварии.

Главное — не гнать лошадей

Возможно дальнейшее внедрение систем космического слежения за полетами, как полагают некоторые, могут дополнить, или даже вытеснить аварийные приводные передатчики (ELT-АРМ). Однако специалисты сомневаются, что агрессивное продвижение в вертолетной отрасли спасательных космических технологий будет полезным, особенно в том, что касается практики страховых компаний.

Все-таки эти решения основаны на коммерческих спутниковых сетях, которые не безупречны, например, они не могут перенести отключения электричества, так что такую систему нельзя в полной мере характеризовать как спасательную.

Тем не менее, главная польза от космических систем слежения за полетами в том, что они могут помочь экипажам, диспетчерам, менеджерам работать совместно с высоким уровнем ситуативного понимания.

Они действительно приносят пользу. Видя, что делает пилот, диспетчер может отметить, существует ли какое-нибудь несоответствие между назначенными и фактическими действиями летчика.

Довольно распространенный случай в практике поиска и спасания и экстренной медицинской помощи: спасательный вертолет не достигает своей цели из-за того, что пилот вводил в GPS-систему неправильные координаты травмированного пациента. И всякий раз во время послеполетного разбора можно было слышать слова специалистов по эксплуатации космических систем слежения за полетом: «Именно поэтому на эту систему и были потрачены деньги».