Cel działania: redukcja ryzyka kolizji między samolotami w powietrzu. Jest to system ostatniej szansy w przypadku naruszenia separacji.

Transkrypt

1 ACAS II Airborne Collision Avoidance System Cel działania: redukcja ryzyka kolizji między samolotami w powietrzu. Jest to system ostatniej szansy w przypadku naruszenia separacji. Zasada działania: ACAS II odbiera sygnały transponderów (mod C i S) samolotów w otoczeniu. Na podstawie ich analizy określa wysokość i odległość. W razie wykrycia nadmiernego zbliżenia ostrzega pilota. Samoloty bez transpondera nie są wykrywane. Otoczenie: ACAS II działa niezależnie od: systemów nawigacyjnych, systemów zarządzania lotem FMS, naziemnych systemów zarządzania ruchem lotniczym ATC. Przy analizie zagrożeń nie uwzględnia zezwoleń ATC, intencji pilota, danych autopilota. Implementacja komercyjna: TCAS II wersja 7 (Traffic alert and Collision Avoidance System) wszystkie cywilne s.p. z silnikiem turbinowym, o masie startowej przekraczającej 5700 kg lub o maksymalnej liczbie pasażerów przekraczającej 19 muszą posiadać ACAS w. 7. Od 2014 wymagana jest zgodność nowych instalacji z ACAS 7.1. Od 2017 zgodność wszystkich instalacji (ICAO Aneks 10) UE odpowiednio 2012 i TCAS / transponder control panel Dwa typy ostrzeżeń: TA (Traffic Advisory) i RA (Resolution Advisory). TA wspomaga pilota we wzrokowej lokalizacji samolotu potencjalnie konfliktowego i przygotowuje go na możliwe RA (ACAS I) RA generowany w przypadku stwierdzenia realnej groźby kolizji. Określa pionowy manewr (prędkość pionowa) konieczny dla uniknięcia kolizji (ACAS II). Sygnalizowany jest głosowo oraz na wyświetlaczu w kokpicie. Po ustaniu sytuacji konfliktowej generowana jest wiadomość "Clear of Conflict. ACAS III przewiduje określanie manewru pionowego i poziomego. 1

2 Wyświetlacz dedykowany Wyświetlacz IVSI Instantaneus Vertical Speed Indicator Wyświetlacz EFIS Electronic Flight Instrument System Other do 30 samolotów w zakresie 14 NM (mod C) lub 30 NM (mod S) Proximate samolot nie zagrażający, znajdujący się bliżej niż 6 NM lub 1200 stóp Intruder samolot powodujący TA Threat samolot powodujący RA Zmiana poziomu prędkość pionowa powyżej 500 ft/min Kierunek pionowy ostrzeżenia RA jest skoordynowany z ACASem drugiego samolotu, każdy z nich wykonuje przeciwny manewr (jeden zniżanie drugi wznoszenie). Manewr jest dobrany tak, aby uzyskać bezpieczną separację pionową ( stóp), nie doprowadza się do separacji wynikającej z przepisów ATC. ACAS II działa w krótkim horyzoncie czasowym (maksymalnie 48 s. przed CPA closest point of approach). Dla RA - 35 s. Czasy te są krótsze na mniejszych wysokościach (mniejsza prędkość pozioma). Nagły (nieoczekiwany) manewr może wygenerować RA z czasem znacznie krótszym. W takim przypadku może nie być poprzedzony TA. ACAS co sekundę analizuje efektywność RA może być wzmocniony, osłabiony, odwrócony lub przerwany. Wielkość strefy ochronnej wokół samolotu zależy od wysokości, prędkości i kierunku lotu RA może być wygenerowane zanim nastąpi naruszenie separacji ATC (albo naruszenie wcale nie nastąpi). W Europie około 2/3 wszystkich wszystkich RA występuje przy bardzo nieznacznym naruszeniu separacji. RA może być wygenerowane jeśli zagrażający samolot jest wyposażony w transponder (mod S lub C). Nie musi być wyposażony w ACAS. Jednak wówczas nie ma możliwości skoordynowania RA. 2

3 TA Traffic" samolot 900 stóp powyżej RA Climb" prędkość pionowa 1500 ft/min 3

4 RA Increase descend" prędkość pionowa 1500 ft/min RA Maintain vertical speed" prędkość pionowa 2500 ft/min Piloci mają obowiązek natychmiastowego zastosowania się do RA, nawet jeśli jest to sprzeczne z instrukcjami ATC (efekt zderzenia nad Uberlingen). Od tej chwili kontroler nie jest odpowiedzialny za separację statku powietrznego wykonującego RA. Kontroler nie wie o RA do chwili kiedy nie zostanie powiadomiony przez pilota. W takiej sytuacji kontroler nie powinien wydawać poleceń zmierzających do zmiany parametrów lotu. Zaleca się (ale nie ma obowiązku) stosowanie tzw. RA downlink które automatycznie przekazuje kontrolerowi informację o wydanych RA. ACAS I dostarcza informacji o ruchu kolizyjnym (TA). Nie wspomaga w rozwiązywaniu konfliktów (nie generuje RA). ACAS II generuje rozwiązania konfliktów (RA) poprzez manewr pionowy. Istnieje wiele rozwiązań teoretycznych (eksperymentalnych). Jedyne komercyjne to TCAS II wersja 7.0 i 7.1. ACAS III generuje rozwiązania konfliktów poprzez manewr pionowy i poziomy. Types of ACAS Aneks 10 przewiduje w przyszłości powszechne stosowanie ACAS III. Jednak może do tego nie dojść wynika to z problemów jakie współczesne systemy dozorowania mają ze śledzeniem poziomym. Obecnie prowadzi się prace nad systemem (nazywanym roboczo ACAS X), który będzie dostępny nie wcześniej niż połowie lat 2020-tych. Nie ma informacji czy ACAS X będzie oferował rozwiązanie konfliktów poprzez manewry poziome. Samoloty bez transpondera nie są wykrywane. W przypadku wykrycia samolotu z transponderem nie podającym wysokości nie są generowane RA. Brak wskazań (TA i RA) w przypadku samolotów o dużej prędkości pionowej (powyżej stóp na min). Niektóre RA są niedopuszczalne na pewnych wysokościach: 1550ft (+/- 100ft) i poniżej increase descend RA 1100ft (+/- 100ft) i poniżej descend RA 1000ft (+/- 100ft) i poniżej wszystkie RA 500ft (+/- 100ft) i poniżej wszystkie komunikaty głosowe Climb i Increase Climb mogą być programowo ograniczone powyżej wskazanych poziomów lotu W obszarach o silnym nasyceniu ruchu ACAS II może nie wykazać wszystkich samolotów nawet wyposażonych w transponder Dokładność wskazań sytuacji ruchowej ACAS II jest niewystarczająca dla podejmowania manewrów poziomych manewry te bazujące wyłącznie na wskazaniach ACAS II są zakazane Ostrzeżenia GPWS, TAWS mają priorytet nad ACAS II, w takiej sytuacji ACAS II przechodzi w tryb wyłącznie pokazywania sytuacji ruchowej Zbyt duża prędkość pionowa manewru 4

5 Brak reakcji na RA lub brak TCAS Airbus 300 dostaje zgodę na zniżanie od FL 300 do FL 180 Prędkość zniżania zwiększa się wraz ze zniżaniem osiąga 4000 ft/min na FL 240 Fokker F27 leci poziomo na FL 170 W chwili gdy A300 mija poziom FL 198, odległość wynosi 6 NM, oba sp. Otrzymują TA W chwili gdy A300 mija poziom FL 190 otrzymuje RA Adjust vertical speed polecenie zmniejszenia prędkości pionowej do 2000 ft/min A300 wykonuje RA i w chwili minięcia FL 183 następuje Clear of conflict F27 nie otrzymuje RA A300 zniżała się do nakazanego poziomu ze zbyt dużą prędkością pionową RA nie miało wpływu na pozostały ruch, nie było konieczności interwencji kontrolera, spowodowało jednak niepotrzebne zdenerwowanie i dodatkową pracę dla załogi A300 Symulacja wykazała, że gdyby załoga A300 rozpoczęła redukcję prędkości pionowej tak, aby osiągnąć 1500 ft/min na 1000 stóp przed osiągnięciem poziomu docelowego nie byłoby konieczności generowania RA BAe146 lot na FL 130, Learjet 40 wznoszenie do FL 120 z prędkością 4500 ft/min. Przewidywana separacja pozioma 0,5 NM W chwili gdy LJ przecina FL 98 otrzymuje TA. Następuje zwiększenie prędkości wznoszenia do 5500 ft/min BAe146 otrzymuje TA. W chwili gdy LJ przecina FL 104 otrzymuje RA Adjust vertical speed zmniejszyć prędkości wznoszenia do 2000 ft/min LJ tylko nieznacznie zmniejsza prędkość wznoszenia W chwili gdy LJ jest 1000 stóp od poziomu docelowego i ma prędkość wznoszenia 4500 ft/min, BAe146 otrzymuje RA Climb BAe146 wykonuje manewr osiągając prędkość wznoszenia 1500 ft/min Tuż przed osiągnięciem przez LJ poziomu FL 120, BAe146 otrzymuje RA Adjust vertical speed polecenia zaprzestania wznoszenia Na poziomie FL 135 BaE146 otrzymuje komunikat Clear of conflict Załoga LJ wznosiła się do poziomu docelowego ze zbyt dużą prędkością pionową Załoga LJ nie zareagowała właściwie na pierwotne RA W konsekwencji załoga BAe146 otrzymała RA, które zmusiło ją do opuszczenia ustalonego poziomu lotu. Mogło to spowodować problemy przy planowaniu innego ruchu w tej okolicy i mogło spowodować dalsze konsekwencje w stosunku do innych s.p. Boeing B747 wznosi się do FL 260, Fokker F100 zniża do FL 270 W chwili gdy B747 przecina FL 236 z prędkością pionową 2000 ft/min kontroler przypomina mu o konieczności przerwania wznoszenia na FL 260 B747 otrzymuje TA w chwili przecinania FL 247, natomiast na FL 252 otrzymuje RA Adjust vertical speed zmniejszyć prędkość pionową do 1000 ft/min Pilot B747 reaguje odwrotnie zwiększając prędkość wznoszenia F100 na poziomie FL 279 otrzymuje RA Adjust vertical speed zmniejszyć prędkość zniżania do 0 F100 wykonuje nakazany manewr 12 s później samoloty mijają się z separacją 350 stóp, pojawia się komunikat Clear of conflict B747 kontynuuje wznoszenie osiągając FL 275 (1500 stóp powyżej poziomu docelowego) 5

6 Piloci Przewoźnicy Kontrolerzy B747 wznosił się do poziomu docelowego ze zbyt dużą prędkością pionową, pomimo informacji o innym samolocie 1000 stóp powyżej poziomu docelowego Reakcja na RA była odwrotna do nakazanej nastąpiło zwiększenie prędkości wznoszenia, co znacznie pogorszyło sytuację ruchową Adjust vertical speed zawsze oznacza zmniejszenie prędkości wznoszenia, nigdy zwiększenie TCAS II wersja 7.1 zmienia komunikat RA z Adjust vertical speed na Level off Około 2/3 wszystkich RA Częsta błędna reakcja Do likwidacji w wersji 7.1 Zakres dopuszczalnych prędkości pionowych kolor zielony Prędkości pionowe dobierać zgodnie z procedurami przewoźnika Utrzymywać świadomość sytuacyjną odnośnie s.p. na sąsiednich poziomach Adjust vertical speed zawsze wymaga zmniejszenia prędkości pionowej, nigdy zwiększenia Umieścić w procedurach operacyjnych zalecenie zmniejszenia prędkości pionowej przy zbliżaniu się do poziomu docelowego Trenować takie sytuacje na symulatorach Podawać do wiadomości pilotów informacje o s.p. na poziomach sąsiednich do docelowego (szczególnie jeśli oba zmieniają wysokość Nie wymagać dużej prędkości pionowej manewrów (chyba, że wymaga tego sytuacja ruchowa) ACAS system ostatniej szansy zapobiegający zderzeniom w powietrzu, daje znaczącą poprawę bezpieczeństwa TA i RA są stosunkowo rzadkie (raz na 1000 godz. dla lotów średniodystansowych, raz na 3000 godz. dla długodystansowych), konieczna jest trening symulatorowy dla uzyskania właściwych reakcji ACAS ma duży wpływ na ATC kontrolerzy muszą dobrze znać zasady działania i korzystania, muszą postępować tak samo, niezależnie czy samolot jest wyposażony w ACAS czy nie 6