Выбор рекомендаций RA.

Как при установлении угрозы столкновений ВС, так и при выработке соответствующих рекомендаций RA логическая программа системы TCAS II принимает в расчёт параметры и характеристики ВС-нарушителя и собственного ВС.

Характеристики ВС-нарушителя:

- отслеживаемая барометрическая высота (по уровню стандартного давления);

- отслеживаемая вертикальная скорость;

- отслеживаемая наклонная дальность;

- отслеживаемое изменение наклонной дальности;

- наличие работающей системы TCAS II на его борту;

- уровень чувствительности системы TCAS II ВС-нарушителя.

Характеристики собственного ВС:

- барометрическая высота, отсчитанная по уровню стандартного давления, в том числе и близость её к предельному значению (так называемому «потолку»);

- вертикальная скорость;

- уровень чувствительности системы TCAS II собственного ВС;

- близость к земной поверхности.

Кроме того, при выработке рекомендаций RA учитывается результат взаимной координации каждой системы TCAS II конфликтующих BZ по направлению маневрирования.

Из всех возможных вариантов выхода из опасной конфликтной ситуации логическая программа системы TCAS II выбирает по возможности такую рекомендацию RA, которая приводит к наименьшему отклонению от исходной траектории полёта своего ВС, существовавшей до возникновения угрозы столкновения. Кроме того, логическая программ; системы TCAS II классифицирует все возможные траектории расхождения ВС путём маневрирования в вертикальной плоскости по степень риска столкновения и выбирает для выработки рекомендации RA ту, которая приводит к меньшему риску.

Выработка логической программой системы TCAS II рекомендации RA производится в два этапа.

Первый этап заключается в выборе направления полёта, рекомендуемого в RA, т. е. манёвра уклонения с полётом вверх или вниз. Для этого, используя данные слежения в вертикальной и горизонтальной плоскостях, логическая программа моделирует траекторию полёта ВС д: точки наибольшего сближения. На рис. 1.9 представлены траектории. которым выполнялся бы набор высоты или снижение собственного ВС с вертикальной скоростью 7,6 м/с с учётом типичного времени реагирования пилота 5 с и нормального в таких случаях ускорения 0,25 g.

Логическая программа рассчитывает прогнозируемое вертикальное эшелонирование «А» и «В» для каждого из этих двух вариантов и выбирает направление манёвра, обеспечивающее наибольшее разделение ВС по вертикали. В данном примере это направление вниз «Descend».

В тех случаях, когда прогнозируется пересечение высоты полёта ЗС-нарушителя до достижения точки СРА, логическая программа системы TCAS II выберет направление манёвра, при котором указанная высота не пересекается, при условии, что дистанция пролёта ВС в вертикальной плоскости (ALIM) является достаточной (рис. 1.10). Таким образом, при выдаче рекомендации RA система TCAS II вычисляет оптимальный манёвр в вертикальной плоскости, чтобы обеспечить заданную дистанцию пролёта по вертикали, которая составляет не менее 500...700 ft в зависимости от высоты полёта собственного ВС, т. е. уровня чувствительности.

Если же безопасную дистанцию пролёта ALIM не удаётся обеспечить таким образом, то выдаётся крайне редкая рекомендация RA с пересечением высоты полёта ВС-нарушителя (рис. 1.11).

В речевом сообщении добавляется слово «Crossing», свидетельствующее о пересечении высоты полёта ВС-нарушителя при выполнении этой рекомендации RA. В программе системы заложены некоторое серьёзные ограничения, направленные против выдачи RA с пересечением траекторий полёта ВС-нарушителя.

Второй этап в логической программе при определении типа RA со­стоит в выборе степени жёсткости рекомендации, т. е. рекомендуемого значения вертикальной скорости набора высоты либо снижения. В этой связи возможны следующие типы рекомендаций RA.

Ограничивающие - рекомендации RA, которые не требуют изменения вертикальной скорости. Они либо рекомендуют сохранять существующее значение вертикальной скорости, либо указывают экипажу ЕС только запрещённые значения вертикальных скоростей, поскольку пел таких значениях существует угроза столкновения.

Первичные - корректирующие рекомендации RA, которые требуют изменения вертикальной скорости до значений ±(7,6... 10) м/с. Как правило, эти RA не предполагают пересечения своим ВС значения высоты полёта ВС-нарушителя (см. рис. 1.10). Однако в редких конфигурациях конфликтных ситуаций возможны корректирующие рекомендации RA с пересечением высоты ВС-нарушителя (см. рис. 1.11). В случае первичных корректирующих RA предполагается, что пилот начинает их реализацию не позднее 5 с, плавно и с приростом перегрузки 0,25 g.

Вторичные - корректирующие рекомендации RA, которые могут выдаваться, как правило, после первичных. В течение процесса сближения степень жёсткости рекомендации подвергается оценке на непрерывной основе и в случае необходимости может быть скорректирована путём её усиления или изменения направления манёвра, либо путём её смягчения, если опасность столкновения уменьшается. Смягчение RA должно приводить к уменьшению отклонения траектории в вертикальной плоскости от диспетчерского разрешения.

Вторичные корректирующие RA направлены, таким образом, либо на увеличение вертикальной скорости до значений ±(12,5. ..15) м/с (рис. 1.12), либо на изменение направления маневрирования на противоположное с сохранением того же диапазона рекомендуемых вертикальных скоростей ±(7,6... 10) м/с (рис. 1.13), либо на уменьшение вертикальной скорости (рис. 1.14). В случае вторичных корректирующих рекомендаций RA предполагается, что пилот начинает их реализацию не позднее 2,5с после их выдачи, энергично с приростом перегрузки 0,35 g.

После выдачи системой TCAS II рекомендации RA экипажу своего ВС создающее угрозу ВС-нарушитель может совершать такие манёвры в вер­тикальной плоскости, которые несовместимы с этой RA. Тогда оснащённое системой TCAS II ВС будет вынуждено увеличить свою вертикальную ско­рость по абсолютной величине как минимум с 7,6 до 12,5 м/с либо изменить направление манёвра на противоположное. В течение одной конфликтной ситуации направление манёвра может меняться только один раз.

Классификация рекомендаций RA с указанием ключевых слов звуко­вого оповещения экипажа и рекомендуемых значений вертикальной скоро­сти своего ВС при реализации RA приведена в табл. 1.2.

Логическая программа системы TCAS II может отменить выданные ранее рекомендации RA «Increase Climb» - ускорить набор высоты и даже «Climb» - набирать высоту, а также блокировать возможность их выдачи в связи с ограничениями характеристик скороподъёмности для данного типа ВС на предельно больших высотах или в посадочной конфигурации. Параметры этих ограничений используются логической программой, которая в таких случаях выбирает практически осуществимую альтернативную RA. Указанные ограничения заранее устанавливаются полномочным органом по сертификации ВС в соответствии с его типом.

Рекомендация «Increase Descend» (увеличить скорость снижения) невозможна для всех типов ВС, выполняющих полёт ниже 440 м над уровнем земной поверхности. Рекомендация «Descend» (снижаться) невозможна для всех типов ВС, выполняющих полёт ниже 335 м, а при высоте менее 305 м отменяются любые рекомендации RA. Ниже 120 м никакие речевые оповещения экипажу система TCAS II не выдаёт.

Система TCAS II способна разрешать конфликтные ситуации, свя­занные с наличием нескольких ВС-нарушителей (до трёх), создающих угрозу столкновения. Это достигается либо с помощью одной рекомендации RA, которая будет обеспечивать заданную дистанцию пролёта по отношению к каждому ВС-нарушителю - источнику угрозы, либо путём выбора комбинированной RA, предусматривающей не противоречащие друг другу рекомендации и ограничения по набору высоты или снижению.

При наличии множественных угроз на индикаторе отображается комбинация рекомендаций RA по всем ВС-нарушителям, однако звуковое оповещение выдаётся экипажу своего ВС только по самому опасному ВС-нарушителю, рекомендация RA по которому требует самых решительных действий, связанных с изменением вертикальной скорости.

При возникновении конфликтной ситуации между ВС, оснащёнными системами TCAS II, для избежания столкновения производится взаимная координация рекомендуемого маневрирования в вертикальной плоскости. Каждое ВС до выдачи рекомендаций RA своим экипажам передаёт по линии передачи данных в формате сигналов вторичной радиолокации режима «S» координационную информацию RAC (Resolution Advisory Coordination). Для передачи координационной информации используются те же частоты, что и для наблюдения в режиме «S», - 1030 МГц и 1090 МГц. Координационные запросы передаются ежесекундно каждым ВС в течение всего периода действия выданной рекомендации RA, пока хотя бы одно из них считается источником угрозы столкновения. Информация RAC содержит предлагаемый вариант рекомендации RA, с тем чтобы обеспечить выбор логическими программами обеих систем TCAS II дополняющих друг друга RA. Дополнение состоит в выборе RA с противоположными направлениями маневрирования. Так, если одно ВС выбрало рекомендацию «направление вверх», то оно передаёт ВС - источнику угрозы сообщение RAC, ограничивающее его выбор RA направлением вниз. После такого со­гласования логические программы систем TCAS II каждого ВС независимо выбирают только степень жёсткости своих рекомендаций RA в зависимости от геометрической конфигурации конфликтной ситуации.

Основное правило, применяемое для выбора направления манёвра при сближении ВС, оборудованных системами TCAS II, заключается в том, что перед выбором направления манёвра логические программы каждой системы проверяют, не получена ли информация RAC о планируемом манёвре ВС - источника угрозы. При получении такой информации система TCAS II учитывает предполагаемые действия экипажа ВС - источника угрозы, а при её отсутствии выбирается направление манёвра, наиболее соответствующее геометрической конфигурации сближения и исходной траектории.

В подавляющем большинстве случаев системы TCAS II конфликтующих ВС обнаруживают угрозу столкновения не одновременно, а в несколько отличающиеся моменты времени. То ВС, на котором выбор направления манёвра в своей рекомендации RA, основанный на геометрической конфигурации сближения, произведён несколько раньше, имеет преимущество. При этом на другом ВС, после получения информации RAC, выбирается противоположное направление манёвра, и это решение подтверждается передачей соответствующей информации RAC для первого ВС. Возможно, что этот манёвр не будет оптимальным для второго ВС по критерию наименьшего отклонения от исходной траектории. В очень редких случаях может возникнуть ситуация, когда оба ВС обнаруживают угрозу со стороны друг друга практически одновременно, и поэтому оба выбирают оптимальное для себя направление манёвра, основанное на геометрической конфигурации сближения. При этом вероятно опасное совпадение на­правлений вертикального маневрирования Для исключения таких ситуаций системы TCAS II учитывают значения 24-разрядных двоичных кодов (адресов), зафиксированных в приёмоответчиках режима «S» каждого ВС. Преимущество в окончательном выборе направления манёвра для RA имеет ВС с меньшим значением этого адреса. Такая логика исключает выдачу экипажам конфликтующих ВС однотипных рекомендаций RA с одина­ковыми направлениями маневрирования.

Очень важно отметить, что после описанной выше координации рекомендуемых манёвров и выдачи RA экипажам ВС системы TCAS II обоих ВС уже не изменяют направления вертикального маневрирования даже в случаях неадекватного реагирования пилотов и маневрирования в направлении, противоположном тому, которое указано в рекомендации RA. Поэтому маневрирование в направлении, противоположном указанному в рекомендации RA, должно быть исключено.

При выдаче звуковых сообщений, сопровождающих предупреждения ТА и рекомендации RA, логическая программа системы учитывает более высокий приоритет других бортовых средств обеспечения безопасности полёта. При возникновении звуковых сообщений от системы предупреждения о возможности сваливания (АУАСП), от системы раннего предупреждения о близости земли (СРПБЗ) и системы обнаружения сдвига ветра звуковые сообщения системы TCAS II временно блокируются.

По мере преодоления конфликтной ситуации и расхождения ВС степень жёсткости рекомендаций RA может снижаться вплоть до их снятия. После разрешения конфликта со всеми ВС, создававшими угрозу столкновения, системы TCAS II каждого оборудованного ВС извещают экипажи об устранении конфликта визуально: отображение отметки ВС- нарушителя в виде красного квадрата заменяется кружком янтарного цвета (см. рис. 1.4), и звуковым сообщением «Clear of Conflict». Экипажи кон­фликтовавших ВС незамедлительно должны вернуться на исходные тра­ектории, разрешённые диспетчером УВД.

С помощью линии передачи цифровых данных, действующей в составе вторичной радиолокации режима «S», т. е. через ответчик режима «S», входящий в состав системы TCAS II, логическая программа передаёт информацию о выданной рекомендации RA наземной радиолокационной станции режима «S» для отображения на диспетчерском индикаторе воздушной обстановки. Кроме того, в течение всего периода действия рекомендации RA, каждые 8 с система TCAS II повторяет передачу этой информации. В настоящее время такая возможность системы TCAS II реализована далеко не повсеместно, поэтому не пилотирующий член экипажа ВС, ведущий радиообмен, должен проинформировать авиадиспетчера о RA в соответствии с утверждёнными правилами фразеологии радиообмена (см. п. 1.4.7).