Рекомендации по выбору систем EGPWS (TAWS)

Наиболее полно проблема CFIT решается при использовании бортовой системы TAWS. Эта система соответствует стандарту FAA ТСО-С151а и рекомендациям ARINC 762.

Американская компания ACSS разработала аппаратуру T2CAS, являющую собой дальнейшее развитие установленной в большом количестве на российских ВС системы предупреждения столкновений в воздухе TCAS 2000. Дополнительная установка одной-двух печатных плат и универсального панорамного дисплея позволит имеющейся аппаратуре TCAS 2000 решать в полном объёме и задачи предотвращения столкновений ВС с землёй TAWS. При этом обеспечивается более высокая степень безопасности полётов. Такое совмещение функций в аппаратуре T2CAS позволит авиакомпаниям, уже имеющим на своих ВС аппаратуру TCAS 2000, уменьшить вес, габариты, время на установку новой аппаратуры и экономические затраты, а также оп­тимизировать размещение аппаратуры в кабине экипажа. Кроме того, эта аппаратура позволяет легко наращивать функциональные воз­можности до функций приёмовычислителя GPS, предупреждения о чрезмерном угле крена, обнаружения сдвига ветра и транспондера автоматического зависимого наблюдения ADS-B, внедрение которого в РФ уже начато с 2005 года.

Аппаратура T2CAS имеет следующие преимущества. В системе T2CAS процессор просчитывает опасность в динамике, с учётом маневрирования, выполняемого экипажем, и с учётом возможностей конкретного типа ВС по набору высоты, текущего значения его веса и наружной температуры. Система T2CAS позволяет прогнозировать, может ли ВС преодолеть препятствие обычным набором высоты по ко­манде «Pull up» (тяни вверх) или этого недостаточно. Система T2CAS обеспечивает в этом случае уникальное предупреждение «Avoid Terrain» (уйди от земли), извещая тем самым экипаж ВС, что нормальный выход из создавшейся ситуации путём только вертикального маневрирования не приемлем. Правильным действием в данном случае является набор высоты с уходом влево или вправо, что экипаж может решить самостоятельно, оценивая изображение рельефа земной поверхности на панорамном дисплее, аналогичном представленному на рис 2.17 и 2.19.

В аппаратуре отечественного производства не учитываются аэ­родинамические возможности конкретного типа ВС по набору высоты, текущее значение веса ВС при выработке топлива и эффективность двигателей. В ней заложена некая типовая модель ВС данного класса. Даже в случае невозможности преодоления препятствия в системах СРПБЗ продолжается выдача команды «Тяни вверх».

Однако системы EGPWS отечественного производства преду­сматривают дополнительную защиту ВС от столкновений с землёй, вызванных неправильной установкой экипажем уровня давления QFE в баровысотомере, что является несомненным преимуществом.

Учитывая экономические и технические преимущества, авиакомпаниям, ВС которых оборудованы системами TCAS 2000, целесообразно дооснастить их до уровня T2CAS.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Внедрение в гражданской авиации современных радиоэлектрон­ных средств предотвращения столкновений ВС в воздухе, столкновений ВС с земной поверхностью и попадания в зоны сдвига ветра требует тщательной подготовки лётных экипажей к эксплуатации этих бортовых радиоэлектронных систем. Лучшим средством обучения и приобретения навыков эксплуатации сложной авиационной техники являются реальные полёты, особенно вследствие естественного старения учебно-тренировочных средств, а часто и их отсутствия. Однако вследствие роста стоимости авиационной техники и топлива их проведение является серьёзной проблемой. Получать же в учебном полёте навыки реального использования специальных систем, таких как системы предотвращения столкновений ВС в воздухе TCAS II и столкновений ВС с землёй EGPWS (TAWS), вообще невозможно [14].

При существующем дефиците лётных кадров, необходимости под­готовки большего количества пилотов, соответствующих возросшим требованиям по безопасности полётов, в условиях существующих огра­ничений в преподавательском составе, инфраструктуре учебных заведений профильной авиационной подготовки и финансировании учебных заведений выход представляется в создании мультимедийных средств обучения, в том числе дистанционного обучения.

Несомненными достоинствами таких средств являются следующие:

- возможность разделения обучающихся по времени и месту, вплоть до индивидуального обучения «виртуальным преподавателем»;

- относительно невысокая стоимость обучения;

- возможность использования опыта самых лучших преподавателей и, вместе с тем, освобождение от многократного повторения ими однотипных учебных занятий, переведя их деятельность в творческую плоскость;

- равноценное воздействие на людей с различными типами восприятия информации;

- возможность замедления или ускорения изучаемых процессов по­средством мультипликации и благодаря этому возможность сделать их видимыми, проникнуть внутрь явлений, скрытых от глаз, увеличить мельчайший предмет, сделать зримыми обобщения и абстракции;

- возможность получения практических навыков по управлению сложными устройствами и механизмами;

- безопасное моделирование отказов и неисправностей;

- возможность повышения квалификации без отрыва от производства;

- возможность тщательного выходного контроля и самоконтроля зна­ний посредством единых для всех обучающихся тестов.

Таким образом, в условиях, когда неизбежно возрастают требования к профессиональному уровню авиационных специалистов и сокращаются традиционные возможности для его обеспечения, применение современных учебно-тренировочных средств в системе подготовки лётных экипажей, основанных на компьютерных технологиях, приобретает всё большее значение. Новые информационные технологии в обучении обладают практически неограниченными возможностями по накоплению и ис­пользованию в процессе обучения разнообразной информации, высоко­эффективной с точки зрения восприятия и усвоения учебного материала.

Эффективность мультимедийных средств обучения в области авиа­ции доказана широким распространением СВТ (Computer Based Training - обучение и тренировка, основанные на вычислительных системах) по кон­струкции и эксплуатации ВС иностранного производства. Примером может служить обучающий материал СВТ по самолёту Boing 757/767, разрабо­танный компанией American Airlines. Он представляет собой 12-часовой курс мультимедийных лекций с элементами практики и контролем усвоения учебного материала, рассчитанный на 9-дневное самостоятельное изучение и консультации инструктора в случае необходимости.

Автором создана мультимедийная компьютерная программа- тренажёр по системе TCAS II. С её помощью только в Ульяновском высшем авиационном училище гражданской авиации прошли обучение по этой системе более 700 пилотов, технических специалистов и авиадиспетчеров [9, 10, 11, 12].

На мониторе ПК в наглядной форме представлена ознакомительная информация о назначении системы TCAS II, решаемых ею задачах, о принципах работы, составе и размещении на ВС, о взаимодействии с другими системами и полётных ограничениях, об органах управления и индикации с примерами работы системы в различных режимах.

Несомненным достоинством компьютерной программы является то, что в ней моделируются все возможные конфликтные ситуации, заложенные в алгоритме работы цифрового процессора системы TCAS II. При этом на мониторе ПК представляются варианты возможного расположения конфликтующих ВС в пространстве, изображения индикатора вертикальной скорости с рекомендациями, соответствующими вариантам конфликтных ситуаций, и текстовые инструкции обучаемым с указанием ответных действий пилота для каждого варианта конфликтных ситуаций. Кроме того, через громкоговорители ПК представляются соответствующие речевые рекомендации-команды экипажу.

Новизна работы состоит в конкретизации сведений о размеще­нии системы TCAS II, связях с другими самолётными системами, элек­тропитании, полётных ограничениях и особенностях эксплуатации на различных типах ВС ГА российского производства (Ил-76, Ил-62 М, Ил-86, Ту-204, Ту-154М, Ту-134, Як-42, Ан-124-100). В обучающей программе в динамике, наглядно и в реальном времени представлены все возможные сценарии срабатывания системы TCAS II; продемонстрированы последствия невыполнения команды RA системы TCAS II по вертикальному маневрированию.

Работа автора по созданию компьютерных мультимедийных обучающих средств продолжается. В 2007 году разработана и внедрена в учебный процесс училища компьютерная мультимедийная программа для обучения лётного состава ГА принципам работы и правильной эксплуатации систем предотвращения столкновений ВС с землёй EGPWS (TAWS) как отечественного, так и американского производства. В процессе обучения в наглядной форме производится ознакомление с составом и размещением элементов этой системы на различных типах ВС отечественного производства, с органами управления и индикации, с взаимодействием системы EGPWS (TAWS) с другими устройствами ВС; приводятся примеры работы системы в различных режимах, пред­ставлены полётные и эксплуатационные ограничения [13].

Учебная информация представляется в виде удобно организованной совокупности мультимедийных файлов, содержащих фото, анимационные, видео, звуковые и другие материалы. Демонстрация в динами­ческом режиме логики работы бортового оборудования и систем ВС при изучении конструкции, руководств по технической и лётной эксплуатации авиационной техники обеспечивает получение прочных теоретических знаний. Более того, применение интерактивных режимов и трёхмерной графики при изучении эксплуатационных процедур позволяет приобрести умения и навыки, необходимые пилотам для лётной практики. Одновременное воздействие на зрительные и слуховые каналы восприятия информации позволяет достичь высокой эффективности обучения.

Важным преимуществом компьютерных технологий является возможность автоматизированного контроля знаний, его учёта и анализа уровня подготовленности обучающихся. Такой контроль позволяет оперативно, своевременно и объективно принимать решение о степени готовности обучающихся к реальным полётам и, при необходимости, проводить дополнительную индивидуальную подготовку по конкретным направлениям.

За счёт применения современных мультимедийных технологий осуществляется также расширение возможностей электронной эксплуатационной документации. Представление такой документации в электронном виде позволяет:

- наглядно представить материалы с использованием средств компьютерной графики, анимации, фотографий и видеофильмов;

- осуществить ускоренный поиск и использование необходимой информации;

- осуществить интерактивное взаимодействие с отдельными фрагментами информации в описательной и графической части;

- своевременное и надёжное внесение изменений и дополнений в представляемую для изучения информацию.

Успешно могут быть решены проблемы дистанционного обучения, а также создания распределённой системы обучения и тренировки рассредоточенных и взаимодействующих компонентов авиационно­транспортной системы ГА, в частности лётного и диспетчерского состава.

Таким образом, создание и совершенствование компьютерных обучающих систем с элементами тренажёра позволит повысить эффек­тивность обучения авиационных специалистов, уменьшить время обуче­ния, сократить расходы на реальные полёты и, главное, обеспечить вы­сокий уровень безопасности полётов.