Popis automatizovaných zariadení pre podávanie letových plánov

Popis automatizovaných zariadení pre podávanie letových plánov

Ing. Ľubomír FÁBRY, PhD.Ing. Ľubomír FÁBRY, PhD.www.fabryatc.netwww.fabryatc.nethttp://web.tuke.sk/lf-klp/Fabry%20Lubomir/http://web.tuke.sk/lf-klp/Fabry%20Lubomir/Ing. Ľubomír FÁBRY, PhD.Ing. Ľubomír FÁBRY, PhD.

SYSTÉMY ZABEZPEČENIA A SYSTÉMY ZABEZPEČENIA A RIADENIA LETOVEJ PREVÁDKYRIADENIA LETOVEJ PREVÁDKY

Technický systém zabezpečenia a Technický systém zabezpečenia a riadenia letovej prevádzkyriadenia letovej prevádzky

Spracovanie letových dátSpracovanie letových dát (FDP) má dve hlavné funkcie:- Systém pre spracovanie letového plánu (IFPS),- Spracovanie a distribúcia letových dát v reálnom case (FDPD).

Systém pre spracovanie letového plánuPoslanie systému pre spracovanie letového plánov (IFPS) IFPS plní dve primárne funkcie:- Zaisťuje príjem, kontrolu, spracovanie a distribúciu dát, týkajúcich sa letových plánov strediskám ATC po trati letu.-Dodáva dáta týkajúce sa stálych letových plánov (RPL) a letových plánov (FPL) do sekcie usporiadania toku (FMD) k plánovaniu opatrení pri riadení toku, monitoringu a prideľovaní slotov.

Pred vytvorením tohto systému museli operátori, resp. ohlasovne letových prevádzkových služieb rozosielať letové plány individuálne jednotlivým strediskám ATC po trati letu.

Pokiaľ práve prebieha let vnútri oblasti IFPS, prevádzkovateľ (príp. ARO) posiela letový plán iba na adresu IFPS, ktorá potvrdí príjem a ďalej dáta spracováva, ukladá do databázy CFMU a rozosiela všetkým strediskám riadenia letovej prevádzky, ktorých sa daný let bude týkať.

Letové plány obsahujúce chybu sú zasielane k manuálnej oprave operátorovi IFPS buď do Bruselu alebo do Bretigny podľa letiska vzletu.

IFPS sa skladá z dvoch jednotiek (IFPU), IFPU1/RPL so sídlom v Harene v Bruseli a IFPU2 v Brétigny-sur-Orge južne od Paríža, ktoré sú funkčne identické a za účelom výmeny dát v reálnom čase sú prepojené telekomunikačnou sieťou WAN. Obe jednotky teda disponujú rovnakými dátami a v prípade zlyhania jednej by druhá prevzala zodpovednosť za celú oblasť IFPS. IFPU zaisťuje spracovanie všetkých typov správ súvisiacich s letovými plánmi (FP), pričom sa do úvahy berú iba tie časti letov, ktoré prebiehajú za podmienok IFR GAT.

Aby sa rozložilo zaťaženie IFPS rovnomerne medzi obe IFPU, je priestor pôsobnosti rozdelený na určitý počet regiónov, pričom každý región je tvorený skupinou letísk.Zodpovednosť je rozdelená takto:

Každé IFPU je zodpovedné za určité regióny a spracováva individuálne správy súvisiace s letovými plánmi (FPM) pre lety, ktoré z tohto regiónu vzlietajú. Priradením jednotlivých letísk do regiónov sa občas mení a zmeny sú publikované s určitým časovým predstihom v správe AIM.

IFPU1/RPL je využívané operačnými dispečingmi jednotlivých dopravcov pre priame podávanie FPL (nie prostredníctvom ARO). Stále letové plány sú dopravcami zasielane taktiež iba do IFPU1, ktoré podané RPL ďalej spracováva, uchováva a v definovanom čase pred vzletom (EOBT- 20 hodín) vytvára zodpovedajúce individuálne letové plány.

Funkcie systému IFPSFunkcie systému IFPSSpracovanie individuálnych letových plánov (FPL)

d) DistribúciaAkceptované letové plány IFPS ďalej distribuuje CFMU a strediskám riadenia letovej prevádzky v oblastiach, cez ktoré let prebieha za podmienok IFR GAT. Systém pomocou vypočítaného štvorrozmerného profilu letu automaticky zaisťuje zodpovedajúce adresovanie správ FPM. V prípade, že let prebieha z časti mimo oblasť IFPS alebo nespĺňa charakter IFR GAT, IFPS pre tieto časti letu správy nerozosiela. Dáta z elektronickej databázy IFPD sú zasielané aj do systému TACT.

b) Zasielanie správ predkladateľovi letového plánu Potom, co IFPS dokončí kontrolu a spracovanie letového plánu, zasiela predkladateľovi správy kategórie ORM, v ktorých je uvedené, či bol letový plán akceptovaný, podrobený manuálnej oprave alebo odmietnutý.

c) Uchovanie letových plánovDáta zo všetkých akceptovaných letových plánov sa uchovávajú v databáze IFPD. Tu sú uložené FPL zaslané priamo do IFPS, ako aj FPL vygenerované z RPL.

a) Kontrola, oprava a systematizácia letových plánovPrijaté letové plány sú v IFPS kontrolované a chybné letové plány, ktoré je možné zo znalosti ATC prostredia opraviť, sú odosielané k automatickej oprave. Pokiaľ sa chyba nedá automaticky opraviť, je letový plán ďalej poslaný k manuálnej oprave operátorovi IFPS buď do Bruselu alebo v Bretigny podľa letiska vzletu. IFPS spracováva viac ako 30 000 správ denne, čo predstavuje asi 20 000 letov. Viac ako 65% správ je spracovaných automaticky a 90% zo správ zaslaných k manuálnej oprave je vybavených do dvadsiatich minút od príjmu. Všetky letové plány sa posielajú na adresy oboch IFPU ako opatrenia umožňujúce spätnú kontrolu, ale iba jedno stredisko letový plán spracováva. Počas procesu kontroly a oprav systém automaticky vyberá dáta z letového plánu a tvorí systémový štvorrozmerný profil letu.

Funkcie systému IFPSFunkcie systému IFPSSpracovanie stálych letových plánov (RPL)Postup pri spracovaní stálych letových plánov, zasielanie správ predkladateľovi i distribúcia (kroky a), b), c)) je takmer rovnaký ako v prípade individuálnych letových plánov. Rozdiely sú nasledujúce:

Pri kontrole RPL systém neindikuje chyby vzťahujúce sa k prostrediu, pretože situácia vo vzdušnom priestore v dňoch aktivácie sa neustále mení a kontrola pri predkladaní teda nemá zmysel. Syntaktická kontrola však zostáva zachovaná a pri spracovaní nebudú indikované chyby. Kontrola vzhľadom k aktuálnemu stavu prostredia ATS nastáva až po vygenerovaní FPL z RPL. Je teda možné, aby bol FPL generovaný z RPL odmietnutý.

Dáta týkajúce sa stálych letových plánov sú spracovávané a uchovávané iba v IFPU1 v Bruseli.

Prijaté stále letové plány sa uchovávajú v databáze RFPD, odkiaľ sú v čase EOBT mínus 20 hodín vyvolávané, sú z nich generované FPL a tie sa ukladajú do databázy IFPD.

d) DistribúciaIFPS stále letové plány distribuuje iba niektorým strediskám riadenia letovej prevádzky a to vo forme elektronických zoznamov tých RPL, ktoré sa ich budú týkať.

e) Dni aktivácieStále letové plány sú v čase EOBT mínus 20 hodín vyvolávané z databázy RFPD, sú z nich generované FPL a tie sa ukladajú do databázy IFPD. IFPS tak letový plán zasiela na adresy ATC zodpovedajúce profilu letu a do systému TACT.

Usporiadanie systému IFPSUsporiadanie systému IFPSIFPS sa fyzicky skladá z nasledujúcich časti:IFPS sa fyzicky skladá z nasledujúcich časti:

-počítačová sieť LAN

-pracovisko prevádzkovateľov – terminály

-Databáza

-komunikačný server

Systémová architektúra oboch IFPU je modulárna a počet terminálov sa môže operatívne meniť podľa predpokladanej prevádzky. Možnosti meniť počet jednotlivých zariadení je prispôsobený i software. Systém IFPS je navrhnutý tak, aby zlyhanie ktoréhokoľvek komponentu nemohlo narušiť činnosť celého IFPU. K tomu sa používajú záložné okruhy, komponenty a rôzne postupové opatrenia.

Za normálnych okolností si obe jednotky vzájomne poskytujú zálohu dát v reálnom čase. IFPU1 je teda záložnou jednotkou pre IFPU2 a naopak. Je teda zaručené, že obe jednotky zdieľajú v každom okamžiku kompletné dáta.

V prípade výpadku jednej z IFPU na dobu, ktorá by mala negatívny dopad na distribúciu letových plánov v oblasti IFPS, je zodpovednosť prevedená na druhú IFPU. Za túto činnosť je zodpovedný manažér IFPS. Ten rozhodne, ktoré regióny preberie záložný IFPU a po opätovnom uvedení do prevádzky riadi spätné prevzatie zodpovednosti. Opravená IFPU žiada o dodávku aktuálnych dát a následne dochádza k postupnému rozdeleniu priestoru zodpovednosti a obnovenie vzájomného zálohovania

Postupy pri výpadku jednej z IFPUPostupy pri výpadku jednej z IFPU

Systém validácie IFPS (IFPUV)Systém validácie IFPS (IFPUV)

IFPUV je v podstate samostatná sekcia IFPS, pričom na operačnom IFPS nie je nijako závislá. Dôvodom ku zriadeniu tohto systému bola vysoká chybovosť v predkladaných letových plánoch, ktorá sa v dobe zavádzania systému blížila 90 percentám. Základným poslaním systému je teda syntaktická a sémantická kontrola letových plánov zasielaných do IFPS.

Princíp používania IFPUV je ten, že predkladateľ, resp. ARO, zašle svoj letový plán najskôr na samostatnú adresu IFPUV (systém validácie IFPS), kde je daný letový plán skontrolovaný a ako odpoveď je zaslaná buď ACK (správa o úspešnom príjme a spracovaní prijatej správy) indikujúca, že po predložení do operačného IFPS bude FPL akceptovaný bez nutnosti manuálnej opravy, alebo REJ (odmietnutie správy) indikujúce opak.Aby nedošlo k zámene prijatých správ od IFPUV a IFPS, u správ obdržaných od systému validácie bude vždy obsahovať text: „This rnessage has been sent by a test systém and musí not be used operationally" (Táto správa bola vyslaná testovacím systémom a nesmie byť použitá prevádzkovo).Po obdržaní ACK od systému validácie nieje letový plán predložený. Nasledovať musí zaslanie do IFPU 1 a 2.

Spracovanie a distribúcia letových dátSpracovanie a distribúcia letových dát

Spracovanie a distribúcia letových dát sa vzťahuje na časovo-reálnu fázu letového cyklu.

Systém spracovania a distribúcie letových dát:

a) spracováva (externé a interné) správy (prvotné spracovanie správ),b) spracováva systémový letov plán SFPL,c) aktualizuje a distribuuje letové dáta (spracovania letových

dát),d) poskytuje informácie o trajektrórií (predikcia trajektórie),e) poskytuje systémom podporovanú koordináciu (podpora

koordinácie),f) prideľuje letom kód SSR (SSR - kód management),g) koreluje radarovú informáciu s letovým plánom.

Funkčné rozčlenenie systému pre spracovanie letového plánuFunkčné rozčlenenie systému pre spracovanie letového plánu

Služba prvotného spracovania správy príma správy z externých a interných zdrojov a kontroluje syntax a sémantiku správy:

- validácia správy,

- možnosť asociácie správy s SFPL,

- spustenie vhodných postupov pre nasledujúce spracovanie.

Spracovanie systémového letového plánu sa vzťahuje k prímu a spracovaniu správ prvotných letových plánov (z IFPS) a všetkých ATS správ, čo vedie k vytvoreniu, úprave alebo ku zrušeniu systémového letového plánu (SFPL).

a) Prvotné spracovanie správy

b) Spracovanie systémového letového plánu

SFPL systémový letový plánSFPL systémový letový plán

SFPL sa tvorí na základe prijatia:• správ z IFPS (napr. FPL), • manuálneho (interného) vstupu z pracoviska sektoru (napr. AFIL, skrátený letový plán • externého vstupu (napr. ARO, oznamovacia alebo

koordinačná správa, kde neexistuje miestny SFPL)

Keď vám po chrbáte Keď vám po chrbáte prejde mráz, dá sa to prejde mráz, dá sa to vydržaťvydržať

SFPL je zrušený na základe prijatia:

• správ z IFPS (správy CNL a ARR),• manuálneho (interného) vstupu z pracoviska sektoru,• externého vstupu.

DEP správa o odleteCHG správa o zmeneDLA správa o zdržaníCNL správa o zrušeníARR správa o pristátíAFIL letový plán podaný za letu

AFIL letový plán podaný za letu

SFPL je upravený na základe prijatia:

• správ z IFPS (správy ATS, napr. DEP, CHG, DLA),• manuálneho (interného) vstupu z pracoviska sektoru(napr. priame smerovanie),• externého vstupu (napr. oznamovacia alebo koordinačná správa pre existujúci miestny SFPL).

c) Spracovanie letových dát

Táto funkcia sa vzťahuje na:

• aktualizáciu informácií letového plánu po dobu letu,• distribúciu letových dát,• riadenie letových udalosti.

Dáta letového plánu (SFPL alebo jeho časť) sú aktualizované automaticky:

• ako výsledok detekcie divergencie (monitorovanie trajektórie) - napr. aktualizácia vypočítaného času preletu majáka,• prijatím správy dátového spojenia (napr. z FMS),• na základe koordinačných správ,• podľa poradných nástrojov ATC (napr. manager príletov).

Dáta letového plánu sú taktiež aktualizovane manuálne (riadiacim). Aktualizácia letových dát (FDU) môže zmeniť stav (napr. neaktivity, predaktivácie, aktivácie, ...) SFPL a následne práva vstupu užívateľa, pravidlá distribúcie, časové udalostí, atd.

Na základe špecifickej aktualizácie SFPL alebo špecifických udalosti sú dôležité letové dáta distribuované:• príslušnému HMI,• susedným stanovištiam,• ďalším užívateľom (ATFM, IFPS, zložky protivzdušnej obrany),• príslušným nástrojom ATC.

Spracovanie letových dát monitoruje letové udalosti každého SFPL po dobu jeho platnosti.

d) Predikcia trajektórie

Predikcia trajektórie je služba, ktorá umožňuje a predpovedá trajektóriu každého lietadla vo všetkých fázach letu. V závislosti na žiadateľovi sa menia požiadavky na predikciu trajektórie, napríklad určenie poradia vstupu do sektora alebo strednodobá detekcia konfliktu (MTCD), a tak sa trajektória môže líšiť v presnosti.

Alternatívna trajektória: Táto funkcia vypočítava alternatívnu trajektóriu založenú na poradenstve alebo na vstupoch riadiaceho.

Medzi inými funkciami by predikcia trajektórie mala podporovať let po priamych tratiach (okrem trate ATS), tratiach RNAV vrátane úprav trate.

Spracovanie trate: Táto funkcia spracováva informácie o trati z letového plánu a spočíva vo vytvorení dvojrozmernej trate.Výpočet profilu: Táto funkcia vypočítava trojrozmernú trať pridávaním informácie o letovej hladine k informácií o trati, aby sa vytvorilo poradie sektorov a predbežné poradie udalosti.Predikcia trajektórie: Táto funkcia vypočítavá štvorrozmernú trať pridávaním informácie o čase k profilu. Táto trajektória je nutná pre ďalšie funkcie (manager udalosti, MTCD (strednodobé varovanie ATC pre ďalších 20 minút), atd.).

e) Podpora koordinácie

• Koordinácia zem - zem a prenos Táto funkcia podporuje automatickú vnútrosektorovú koordináciu, vnútrostrediskovú koordináciu, koordináciu civilno-vojenskej prevádzky a koordináciu s inými stanovišťami (napr. TWR). Vnútrosektorovú koordinácia: táto funkcia podporuje automatickú koordináciu medzi sektormi. Koncepčne neexistuje žiadny rozdiel medzi internou a externou koordináciou.Vnútrostrediskovú koordinácia: táto funkcia podporuj e proces koordinácie medzi susednými stanovišťami ATC. (Taktická) civilno — vojenská koordinácia: táto funkcia je odvodená z pružného využitia vzdušného priestoru a podporuje výmenu civilných alebo vojenských dát a vstup do vzdušného priestoru.

• Koordinácia lietadlo - zemTáto funkcia spracováva prijaté dáta z lietadla, ako sú informácie o polohe, dáta z FMS a zasiela lietadlu dáta, ako sú príkazy, komunikačné inštrukcie, žiadosti o informácie a dáta pre FMS.

f)Management SSR kóduFunkcia prideľovania SSR kódu danému letu.

g) Korelácia (Identifikácia lietadla — kód SSR)Korelácia letový plán - radarová trajektória: korelácia radarovej informácie s letovým plánom (SFPL).Korelácia plán - lietadlo: automatická korelácia palubných dát (cez dátové spojenie) s letovým plánom (SFPL).Riadiaci môže vykonať manuálnu koreláciu, pokiaľ je potrebná (napr. radarová poloha je ďaleko od očakávanej trate).

Nástroje riadenia letovej prevádzky (ATC)Nástroje ATC podporujú prevádzku ATM a zvyšujú kapacitu ATC a bezpečnosť. Úlohou nástrojov ATC je zmierniť pracovné zaťaženie riadiaceho so zameraním na relevantné (tj. pre danú úlohu špecifické) informácie a zistenie a rozlíšenie potenciálnych problémov v predvídateľnom časovom horizonte.Prídavné funkcie ATM (tj. monitorovanie, strednodobá detekcia konfliktu, varovné funkcie, radenie lietadiel do sledu atd.) sú skupinou nástrojov ATC napomáhajúcou riadiacemu predovšetkým pri posudzovaní momentálnej a predvídateľnej situácie prevádzky a uľahčujú mu rozhodovací proces.Prídavné funkcie pracujú v súčinnosti s riadiacim(i) prostredníctvom rozhrania človek — stroj a dostávajú spracované dáta o momentálnej situácii ATC zo spracovania a distribúcie letových údajov.

Nástroje riadenia letovej prevádzky (ATC)

Obrázok ukazuje funkčný blok nástrojov ATC ako štyri

hlavné prídavné funkcie ATM (monitorovanie,

strednodobá detekcia konfliktu, riadenie lietadiel a

varovné funkcie) a ich interakcie so základnými

funkciami poskytovateľov služieb (spracovanie leteckých

informácií, spracovanie a distribúcia letových dát a

podpora CNS/ATM). Nástroje ATC sú úzko spojené s

prezentáciou riadiacemu (HMI).

Pokiaľ ide o kapacitu a bezpečnosť, dajú sa nástroje

ATC preskupovať do dvoch rozdielnych skupín funkcií.

Cieľom prvej skupiny je zvýšiť bezpečnosť a z tohto

dôvodu táto skupina monitoruje všetky momentálne

alebo nastávajúce udalosti: zisťovanie degradovaného

stavu, vysielanie varovania (varovné funkcie).

Cieľom druhej skupiny funkcií je zvýšenie kapacity a

týmto spôsobom pomôcť riadiacemu odfiltrovať dôležité

udalosti a predchádzať problémom (riadenie lietadiel,

strednodobá detekcia konfliktu atd.)

Monitorovanie

Funkcia monitorovania pomáha riadiacim pri

monitorovaní všetkých riadených letov, aby zistili

odchýlky od systémových trajektrórií. Týmto spôsobom

funkcia monitorovania kontroluje, či sa práve

pozorovaná poloha a pohyb lietadla zhoduje s

plánovanou polohou a plánovaným pohybom. Ak dôjde k

výraznej odchýlke, funkcia buď iniciuje novú kalkuláciu

systémovej trajektórie, alebo varuje riadiaceho o

možnom potrebnom zákroku z jeho strany. Okrem toho

pripomína monitorovanie riadiacemu plánované akcie.

Varovné funkcie

Zmyslom varovných funkcií je signalizovať riadiacemu

potenciálne nebezpečné situácie v aktuálnej prevádzke.

Varovné funkcie majú fungovať v krátkom časovom

horizonte, využívajúc pritom predpoveď a dobu

predstihu kratšiu ako 2 minúty.

Poznámka: Pri niektorých implementáciách sú varovné funkcie (MSAW - signalizácia

minimálnej bezpečnej výšky, STCA -krátkodobé zisťovanie konfliktov, DAIW - varovanie

pred narušením priestoru) súčasťou funkcie spracovania radarových dát.

Strednodobá detekcia konfliktu (MTCD)

Funkcia pomáha riadiacim pri sústavnom monitorovaní

vzdušnej situácie a poskytuje im prostredníctvom HMI údaje o

konflikte.

Konflikty môžu mať rozličný charakter, ako napríklad:• konflikty lietadiel: zníženie rozstupov medzi

pravdepodobnými polohami dvoch lietadiel,• prekrývanie sa nominálnych dráh: zníženie vzdialenosti

medzi systémovými trajektóriami dvoch lietadiel,• preniknutie do vzdušného priestoru určeného na

špeciálneúčely: zmenšenie požadovanej vzdialenosti

medzi pravdepodobnými polohami lietadla a vzdušným

priestorom určeným na špeciálne účely,• klesanie pod najnižšiu použiteľnú letovú hladinu.

Manager príletov — manager odletov

Manager príletov pomáha personálu ATC pri riadení príletov tým, že vydáva riadiacemu informácie optimalizujúce výkonnosť systému ATC v rámci definovanej časti celkovej letovej prevádzky.

Úlohou funkcie je zabezpečiť systému ATC spôsobilosť riadenia lietadiel do sledu a dávkovanie, za účelom optimálneho využitia vzletových a pristávacích dráh letísk.

Zapiť prášky na Zapiť prášky na spanie spanie ŠŠaraticouaraticou

Ďalšie nástroje ATCĎalšie nástroje ATCOkrem vyššie uvedených prídavných funkcií ATM existujú i ďalšie nástroje ATC, ako napríklad miestne organizácie toku letovej prevádzky, poradca riadenia konfliktu a pod.Súčasťou nástrojov ATC pre informácie by mohla byť i špeciálna podfunkcia prijímajúca údaje z palubnej časti CNS/ATM (napríklad výstrahy ACAS, údaje FMS).

ATC rozhranie človek — stroj

ATC rozhranie človek - stroj je spoločné rozhranie pre nástroje ATC a zahŕňa spracovanie vstupu a zobrazenie a management prezentácie.

Spracovanie radarových informáciíJedná sa o spracovanie radarových informácií ako od sekundárneho, tak od primárneho radaru. Prebieha v oddelených extraktoroch, alebo v extraktore spoločnom. Pri prvotnom spracovaní dochádza k rozlíšeniu cieľa od šumu podľa zvolenej prahovej úrovne a v obvodoch vlastného extraktora sa určujú súradnice cieľa, ktoré majú zodpovedať stredu analógovej stopy a priraďujú sa prípadne ďalšie súradnice, eventuálne sa zmenšuje či odstraňuje rozsah rušenia. Informácie o cieli sa ďalej prenášajú ako správa v kóde príslušného počítača, ktorý zabezpečuje ďalšie spracovanie a popr. zobrazenie.

Pre rozhodovanie o detekcii cieľa sa používajú rôzne metódy, ktoré spoločne porovnávajú prítomnosť cieľa v niekoľkých za sebou nasledujúcich cykloch (odpovediach) pri tom istom prechode anténneho diagramu cez cieľ. Pritom môže dôjsť vplyvom niekoľkých náhodných fluktuácií ku strate niekoľkých odpovedí, nepresnému určeniu „stredu" daného sledu postupností a následne k nerovnému (až kľukatému) znázorneniu dráhy cieľa na obrazovke, čo môže pôsobiť veľmi rušivo.

Primárne spracovanie radarových informácií

Systém primárneho spracovania radarových signálov určuje digitálne súradnice cieľov (skutočných i falošných) a prevádza ich do binárneho kódu pre ďalšie spracovanie a zobrazenie. Mimo toho priraďuje k súradnicovým informáciám i eventuálne doplnkové informácie (napr. kód a výška SSR). Všetky tieto informácie charakterizujú okamžitú polohu cieľa a umožňujú predpokladať smer a dráhu letu cieľa. Ďalším nedostatkom je skutočnosť, že systémom primárneho spracovania môžu prechádzať ciele falošné a naopak niektoré skutočné ciele maskované rušivými signálmi môžu byť potlačené.

K tomu, aby sme získali trajektóriu letu a ďalšie parametre, ako je smer a rýchlosť letu, je dôležité analyzovať súradnice niekoľkých po sebe idúcich polôh príslušného cieľa. (Takto môžeme zmenšiť chyby súradnicových informácií). Ak sú stanovené parametre letu a dráha letu cieľa, tak je krátkodobý výpadok cieľa (napr. vplyvom miním vyžarovacieho diagramu antény) možno preklenúť pomocou extrapolácie - systém sekundárneho (druhotného) spracovania, ktorým je cieľ vedený po vytvorenej trase.

Do primárneho (alebo taktiež prvotného) spracovania patrí celá rada činností. Tieto činnosti môžeme rozdeliť do nasledujúcich oblastí:

• Filtrácia signáluOdstraňuje zo signálu nežiaduce zložky, hlavne pozemné a pohyblivé šumy a rušenia pozadia. V súčasnosti sa najviac používajú nasledujúce filtre: pevne nastavené - MTI (Moving Target Indication), s nastaviteľnými parametrami podľa prítomnosti

pozemných a pohyblivých šumov - AMTI (Adaptive MTI), sústava úzkopásmových filtrov - MTD (Moving Targer

Detection) sústava úzkopásmových filtrov s nastaviteľnými

parametrami podľa prítomnosti pozemných a pohyblivých šumov - AMTD (Adaptive MTD)

• DetekciaV obvodoch sa uskutočňuje automatická detekcia cieľov v signále. Väčšinou sa vykonáva obvodmi CFAR (Constant False Alarm Rate), ktoré automaticky zaisťujú stálu dostatočne nízku pravdepodobnosť falošného poplachu. Najpoužívanejšie sú varianty detektoru s dvoma prahovými hodnotami, ktoré nazývame metódou „posuvného okna" binárneho typu.

• ExtrakciaZdružuje všetky informácie o prítomnosti cieľa (prvotné hlásenie o cieľoch na každý obeh) v nejakom priestore počas jednej otáčky do jedného sústredeného hlásenia, často s prevodom z polárnych súradníc do pravouhlých. Výsledkom je jedno hlásenie o cieli za jednu otáčku. Je to informácia, kde sa práve v tejto otáčke cieľ nachádza, ak už nemáme žiadnu informáciu o minulosti. Pre takto spracovanú informáciu sa často používa anglický názov „plot".Primárne spracovanie sa vykonáva vždy tam, kde sa nachádza vlastný radar. Informácia typu „plot" je číslicového charakteru a umožňuje diaľkový prenos bežnými prostriedkami prenosu dát. V Európe existuje špeciálny protokol pre prenos radarových dát po názvom ASTERIX.

Sekundárne spracovanie radarovej informácie

Sekundárne spracovanie sa vykonáva väčšinou pomocou číslicových počítačov (niekedy sa používa anglický názov „tracker"). Výsledkom sekundárneho spracovania sú číslicové informácie o každom cieli, vzniknuté nahromadením a vyhodnotením číslicových informácií zo systému prvotného spracovania, ktoré charakterizujú parametre cieľa: okamžitú polohu, dráhu letu, rýchlosť a smer letu. Tieto informácie sú uchovávané v pamäti počítača v bloku nazývanom, „blok automatického sledovania".

Sledovanie cieľa spočíva v cyklickom (po otáčkach antény) obnovovaní a úprave týchto informácií na základe novo prijatých primárne spracovaných informácií o cieli („plotov").

Všetky informácie o danom cieli v bloku sledovania sú v počítači ľahko dostupné a dajú sa zobraziť, prípadne použiť pre iné účely. Ďalej v rámci sekundárneho spracovania môžu byť riešené i ďalšie úlohy: signalizácia preletov cieľa nad daným kontrolným bodom alebo vymedzenými hranicami, výpočet predpokladanej polohy cieľa po zadanom čase, indikácia nebezpečných situácií (možnosť zrážky a pod.). Druhotné spracovanie môžeme rozdeliť do týchto základných etáp:

analýza nových informácií automatické sledovanie cieľa zavádzanie nových trás (trajektórií)

V ďalších etapách je možné vykonávať analýzu vzdušnej situácie, zostavovanie blokov informácií pre spracovávajúce systémy automatizovaného riadenia letovej prevádzky a taktiež kontrolu správnej funkcie sekundárneho spracovania. Pre takto spracovanú radarovú informáciu sa často používa anglický názov „track" (čs. norma zavádzala pojem „sled").

Analýza nových informáciíPre každú novú súradnicovú, prípade i doplnkovú informáciu o cieli (skutočnom i falošnom) zo systému primárneho spracovania je nutné zistiť, či je možné priradiť ju k niektorej spracovanej trase (bloku sledovania). Ak sa nedá nový cieľ nikam priradiť, pokladá sa za počiatok novej trasy (trajektórie).Automatické sledovanie cieľaV každom cykle (otáčke antény) sa obnovujú informácie v bloku sledovania, ktoré charakterizujú polohu a dráhu letu cieľa. Znalosť predchádzajúcich polôh umožňuje spresniť parametre letu a trate a predpovedať očakávanú polohu cieľa v nasledujúcej otáčke.Zavádzanie nových trás (trajektórií)Každý cieľ, ktorý nemôžeme priradiť k niektorému bloku, môže byť počiatkom nového letu - novej trasy. Vzhľadom k tomu, že cieľ môže byť falošný, zavádza sa nová trajektória až po splnení určitých kritérií.

Je zrejmé, že sekundárne spracovanie obsahuje najmä tieto výhody: Pri ojedinelých výpadkoch informácií o cieli má operátor

k dispozícii vypočítanú informáciu o predpokladanej polohe cieľa (cieľ sa nemôže nekontrolovane stratiť),

Operátor má k dispozícii vypočítané údaje o rýchlosti a smere letu cieľa,

Vplyv náhodných fluktuácií súradnicových informácií je obmedzený („vyhladzovanie" dráhy cieľa),

Operátor môže sledovaný cieľ označiť a priradiť mu označenie letu podľa letového plánu, čo mu umožňuje podstatne lepšiu orientáciu vo vzdušnej situácií a tým i vlastnú riadiacu a

rozhodovaciu činnosť pri riadení letov. V niektorých systémoch sa uvedená činnosť vykonáva automaticky,

Dokonalejšie systémy druhotného spracovania navyše môžu automaticky kontrolovať a hlásiť vznik nebezpečnej alebo kolíznej situácie.

V starších systémoch sa sekundárne spracovanie vykonávalo v riadiacom stredisku ATC. U súčasných radarov niektorí výrobcovia radarov vykonávajú sekundárne spracovanie v mieste vlastného radaru a niektorí až v riadiacom stredisku.

Primárne a sekundárne zobrazenie rieši problematiku zobrazenia situácie na základe informácií jedného snímača (radaru). Prehľad o situácií vo väčšom priestore s ohľadom na fyzikálne podmienky šírenia rádiových vín je v rade prípadov možný len s využitím väčšieho počtu radarov tvoriacich rádiolokačnú sieť.

Pre využitie je možné použiť diaľkový prenos informácií a po primárnom a sekundárnom spracovaní zobraziť údaje z každého radaru na samostatnom zobrazovači. Tento spôsob zvyšuje počet personálu i zobrazovacích systémov a naviac vyvoláva v prechodných priestoroch medzi sektormi problémy s odovzdávaním riadenia.

Terciárne spracovanie radarovej informácie

Pre zlepšenie využiteľnosti sa preto zlučuje zobrazenie z viacerých radarov do jednej obrazovky. Jednoduchým riešením požiadaviek je mozaikové zobrazenie, čo je pevné rozdelenie plochy obrazovky na časti (sektory). V každom z týchto sektorov sa zobrazujú informácie z radaru najvhodnejšie umiestneného a iba pri výpadku z iného radaru.

V systéme vznikajú problémy pri prechode lietadla z jednej časti obrazovky do druhej, čo môže viesť k zväčšeniu povolených radarových rozstupov. Uvedený spôsob je vlastne zlúčením niekoľkých indikátorov do jednej obrazovky a slúži ako náhrada terciárneho spracovania

Vlastné terciárne spracovanie spočíva v prepočte polôh cieľov zo všetkých radarov do jednej sústavy súradníc s využitím sférickej trigonometrie s prihliadnutím k výške cieľov. Podľa kvality signálu od jednotlivých radarov je možné radarom v každom sektore prideliť zodpovedajúci váhový koeficient. U tohto spôsobu spracovania cieľa sú odstránené nevýhody mozaiky a je možné sledovať veľký rozsah priestoru už od malých výšok.

Terciárne spracovanie rieši problém zjednotenia a vhodného vyhodnotenia číslicových RL informácií získavaných z rôznych, od seba vzdialených čidiel RL siete a ich zobrazenie v príslušnom centre RL siete. Terciárne spracovanie je pomerne náročné na technické vybavenie i na kvalitu a zabezpečenie jednotlivých prenosových kanálov v radarovej sieti.

Problematika terciárneho spracovania zahrňuje nasledujúce problémy:

Prepočet súradníc cieľov z jednotlivých čidiel vzhľadom k centru siete (obecne je nutné vychádzať zo sférickej trigonometrie a je nutné uvažovať i s výškou jednotlivých cieľov. Dajú sa však pri nižšej

požadovanej presnosti stanoviť i rýchlejšie približné spôsoby prepočtu),Stotožnenie číslicových informácií o každom cieli získavaných z rôznych snímačov (zaťažených rôznymi chybami) vyhodnotenie doplnkových informácií v prípade nejednoznačnosti,Prehľadné a kvalitné zobrazenie získaných a vyhodnotených informácií,Operatívne riadenie a koordinácia prevádzky jednotlivých snímačovidiel radarovej siete a riadenie centrálneho zobrazenia,Náväznosť radarovej siete na ostatné systémy (riadenie letovej prevádzky, PVO/PVOS atď.).

Ďakujem za pozornosť !Ďakujem za pozornosť !

Vaše otázky ?Vaše otázky ?