А. В. Горовой (ОАО «ВНИИРА»)

Многие перспективные инфраструк­турные проекты в России предполагают развитие воздушных сообщений и авиаци­онных услуг так называемой «малой ави­ации». В связи с этим, вопросам безопас­ности полетов, особенно над крупными городами, должно быть уделено особое внимание. 

Предпосылки создания системы

1 ноября 2010 года были приняты новые Правила использования воздушного про­странства РФ, согласно которым, вся тер­ритория над Россией была поделена на три зоны: для пролета над зоной С не требу­ется никакого разрешения — для этого достаточно сообщить диспетчеру о взлете. Для полетов в зонах А и С (зоны ограни­чений) необходимо получить разрешение. Новые правила не отменяют необходи­мость получения разрешения для пролета над городами, однако эта процедура зна­чительно упрощена по сравнению с преды­дущим порядком выдачи разрешений. Так, в Санкт-Петербурге разрешение на полеты в зоне ограничений 1ЛЛ11 при наличии всех необходимых документов можно получить в течение недели.

Введение новых правил должно сти­мулировать развитие в РФ полетов малой авиации и авиации общего назначения (АОН), где владельцами воздушных судов являются в основном физические лица. Логично, что развитие малой авиации, в свою очередь, должно также привести к созданию регулярного воздушного сооб­щения между отдаленными и труднодо­ступными населенными пунктами и цен­трами регионов, по местным воздушным линиям (МВЛ). Полеты на МВЛ, как пра­вило, осуществляются вертолётами или пассажирскими самолетами вместимостью до 20, максимум 25 пассажиров, что позво­ляет их отнести к воздушным судам (ВС) малой авиации.

Надо отметить, что в официальных нормативных документах РФ термин «малая авиация» пока не определен.Пункт 3 ст. 21 ВК РФ определяет понятие только авиации общего назна­чения (АОН) как гражданской авиации, не используемой для осуществления ком­мерческих воздушных перевозок и выпол­нения авиационных работ.

Однако само по себе введение новых Правил использования воздушного про­странства РФ не приведет к росту пере­возок на МВЛ и числу полетов малой авиации, т. к. этот рост сдерживается отсут­ствием необходимой аэродромной инфра­структуры и радиотехнического и метео­рологического обеспечения полетов.

Так только за период с 1992 по 2007 год в РФ выбыло 826 аэродромов с грунтовым покрытием взлётно-посадочных полос, а это — основной вид аэродромов бази­рования воздушных судов АОН. Техниче­ское состояние большинства аэродромов не позволяет выполнять на должном уровне требования по безопасности полётов.

Полеты воздушных судов малой ави­ации в воздушном пространстве, где дей­ствует уведомительный порядок, никак не управляются подразделениями ФГУП «Госкорпорация по ОрВД». Воздушные суда АОН всего лишь уведомляют о своем маршруте и начале полета и далее осуществляют его по правилам визуального полета, получая от диспетчера лишь полетно-информационное обслуживание по радио­связи. Очевидно, что в случае перевозок пассажиров или увеличения интенсив­ности полетов, отсутствие наблюдения за полетами малой авиации и, как след­ствие, непонимание того, где конкретно в данный момент времени находится ВС, может сыграть роковую роль.

При этом полеты в зонах ограничения (в частности над Санкт-Петербургом) осуществляются аналогичным образом. Т. е. орган исполнительной власти выдает пользователям воздушного пространства (ВП) разрешение на полеты в зоне ограни­чения 1ЛЛ1, и далее ВС совершает полеты в течение всего срока действия разре­шения, лишь уведомляя о них установ­ленным порядком.

Также необходимо отметить, что осу­ществление полетно-информационного обслуживания в ряде случаев невозможно. Так специалистами МЧС в 2012 году была осуществлена летная проверка авиаци­онной воздушной электросвязи на марш­рутах Чудово-Новгород, Тосно-Чудово. Проверка показала, что на высотах от 300 м и ниже качество радиосвязи УКВ диа­пазона является  неудовлетворительным на расстояниях между ВС и наземной радиостанцией от 55 км.

Таким образом, следует отметить основные причины, почему система мони­торинга воздушного пространства региона (на высотах «ниже нижнего эшелона»), может быть востребована:

1. Необходимость наблюдения факти­ческого маршрута полета ВС с целью осу­ществления контроля нарушений (откло­нения от запланированных маршрутов, полеты без уведомления и т. п.), опера­тивного определения мест, где произошло летное происшествие.

2. Оперативное взаимодействие с орга­нами ЕС ОрВД, ФСБ, МЧС, ПВО, с пере­дачей им необходимой информации о полете.

3. Передача владельцам воздушных судов информации о полетах принадле­жащих им ВС.

Принципы построения системы мониторинга над городами

Контроль, мониторинг воздушного пространства и организация воздушного движения до сегодняшнего дня осущест­вляется, в основном, методом радиоло­кации и радиосвязи. Однако, применение радиолокационных средств для наблю­дения за полетом ВС в нижнем воздушном пространстве над городом не представля­ется возможным по ряду причин:

— невозможность обеспечить безопас­ность и охрану здоровья населения при применении мощных радиолокационных станций;

— высокая стоимость радиолокаци­онных средств и их обслуживания;

— наличие высотной застройки, созда­ющей зоны «затенения».

Развертывание сети сенсоров системы многопозиционного наблюдения в усло­виях крупного города и при наличии инфраструктуры каналов связи, представ­ляется более рациональным вариантом, в связи с меньшими габаритами, энерго­потреблением и отсутствием у сенсоров электромагнитного излучения. Кроме этого, технология многопозиционного наблюдения позволяет осуществлять эффективное наблюдение за полетами ВС в условиях городской застройки, где высотные здания создают «теневые» зоны для радиоволн. Необходимые для работы системы-запросчики можно разместить на удалении от жилой застройки. Кроме того,  мощность  излучения  запросчика МПСН можно сделать меньше чем у ради­олокатора. Размещать запросчики можно на объектах связи (например вышки сотовых операторов) или объектах телера­диовещания. Размещать сенсоры, в связи с отсутствием у них электромагнитного излучения, возможно даже на крышах жилых домов.

Кроме того, выбор данного решения позволит решить вопрос масштабируе­мости системы в будущем, т. к. она стро­ится по модульному типу и соответствует всем действующим стандартам, использу­емым при производстве аэронавигацион­ного оборудования в стране и в мире.

Система мониторинга обеспечивает наблюдение ВС, оборудованных вторич­ными ответчиками режимов КВ8, 8 или бортовой аппаратурой автоматического зависимого наблюдения вещательного типа АЗН-В 1090 ЕS.

Возможно построение полностью пассивной системы (без запросчиков), но такая система позволяет определять местоположение ВС, только принимая сиг­налы бортовой системы АЗН-В. В насто­ящий момент большинство ВС, относя­щихся к малой авиации, не оборудованы транспондерами АЗН-В. 

Решение от ВНИИРА

Для организации системы монито­ринга воздушного движения над городами ОАО «ВНИИРА» (Всероссийский научно-исследовательский институт радиоаппа­ратуры) — ведущее предприятие России по созданию комплексов средств и

систем для организации воздушного движения — предлагает использовать в составе системы мониторинга многопо­зиционную систему наблюдения МПСН «Мера» собственного производства.

В состав системы входят приёмные и передающие станций, размещённые внутри и вокруг зоны наблюдения. Коли­чество станций определяется размерами, геометрией и рельефом зоны наблю­дения. Антенны приёмных и передающих станций размещаются преимущественно на вышках операторов сотовой связи. При необходимости обеспечения отказо­устойчивости системы, станции размеща­ются с резервированием, позволяя сохра­нять рабочие характеристики при отказе одной любой приёмной и/или передающей станции.

Аппаратура обработки размещается в центральном вычислительном узле, она включает в себя резервированный сервер-концентратор, местный, дистанционный и удалённый (по согласованию) терминалы дистанционного контроля и управления и контрольный индикатор.

Базовым продуктом для построения системы является собственная разработка ОАО «ВНИИРА» — компактная малога­баритная всепогодная наземная станция АЗН-В 1090 ЕS НС-1 А, используемая в качестве сенсора МПСН. Обеспечивает прием информации от ВС в режимах RBS, S, 1090 ЕS.

На наземную станцию АЗН-В 1090 ЕS НС-1 А получен СЕРТИФИКАТ ТИПА № 559 Межгосударственного авиа­ционного комитета (МАК). Технические характеристики станции соответствуют требованиям документа ЕURОСАЕ ЕD -129 «Техническая спецификация на наземную станцию АЗН-В 1090 ЕS» и ЕURОСАЕ ЕD-102 А/RTСА DQ.-260 В.

Станция НС-1 А может быть использо­вана в качестве одиночной или сдвоенной (резерованной) автономной наземной станции АЗН-В 1090 ЕS, в составе сети НС с независимым контролем целостности информации или в качестве приемной станции (сенсора).

МПСН обеспечивает обнаружение и измерение координат ВС, находящихся в зоне действия, методом мультилате-рации. Для этого измеряется время приёма ответа ВС на разнесённых в пространстве приёмных станциях (не менее 4-х для каждого ответа ВС), после чего по резуль­татам этих измерений определяется точка нахождения ВС в момент излучения сиг­нала ответа. Для выполнения измерений приёмные станции включают систему точ­ного времени, синхронизация приёмных и передающих станций выполняется по сигналам ГНСС.

Кроме измерения координат обеспе­чивается извлечение и передача в систему мониторинга дополнительной инфор­мации:

— бортового номера (кода идентифи­кации) ВС;

— специальных сигналов опознавания (SРI) и тревожной сигнализации;

— 24-разрядного адреса ВС, оборудо­ванного ответчиками режима S;

— 8-символьного опознавательного индекса ВС, оборудованного ответчиками режима S;

— другой дополнительной инфор­мации о ВС, передаваемой в режимах 8 и АЗН-В 1090 ЕS.

При использовании предлагаемого решения достигается:

—  Высокая точность измерения коор­динат воздушных судов.

—  Низкие затраты на установку и минимальные эксплуатационные рас­ходы

—  Использование всех существу­ющих режимов: А, С, S, ЕS.

—    Небольшие размеры в соче­тании с низким потреблением энергии и использованием различных источников питания

— Легко наращиваемая и обновля­емая платформа

— Обнаружение неисправностей (локальных и на расстоянии) и их диа­гностика

— Высокая надежность и гарантиро­ванное качество работы.

Сложности реализации системы мониторинга

Основные сложности в реализации подоб­ного проекта заключаются в следующем:

— отсутствие необходимой инфра­структуры под размещение элементов системы;

— отсутствие необходимого борто­вого оборудования ВС, оборудованных ответчиками режимов RВS, S или бор­товой аппаратурой зависимого наблю­дения АЗН-В 1090 ЕS.

— отсутствие четко очерченного круга, заинтересованных в данном вопросе заказчиков

— отсутствие законодательной базы по вопросам внедрения аналогичных систем для мониторинга полетов ВС в воздушном пространстве «ниже ниж­него эшелона»;

Перспективы создания и внедрения

Следует отметить, что благодаря тому, что предложение по созданию системы мониторинга является унифициро­ванным, оно может быть реализовано в любом из регионов РФ. К таким реги­онам можно отнести, в первую очередь, крупные мегаполисы (Москва, Санкт-Петербург, Ростов-на-Дону, Нижний Нов­город, Екатеринбург и т. д.) и те регионы, которые уже сейчас разрабатывают и начинают внедрять собственные кон­цепции развития малой (региональной) авиации, предусматривающие реали­зацию комплексных инфраструктурных проектов для обеспечения полетов.

Вот только некоторое количество регионов, в которых по информации из открытых источников, утверждены или находятся на утверждении кон­цепции развития малой (региональной) авиации (см. таблицу).

Брянская обл.	Воронежская обл.	Ростовская обл.
Костромская обл.	Смоленская обл.	Свердловская обл.
Липецкая обл.	Курская обл.	Ульяновская обл.
Тамбовская обл.	Белгородская обл.	Омская обл.
Орловская обл.	Тверская обл.	Ханты-Мансийский АО

Результаты внедрения в регионе

В результате организации системы мони­торинга воздушного движения на основе технологий автоматического зависимого наблюдения вещательного типа (АЗН-В) и мультилатерации (многопозиционных систем наблюдения), решается ряд важ­нейших задач, направленных на развитие малой и деловой авиации в воздушном про­странстве современного мегаполиса.

Прежде всего, это касается повышения безопасности полетов за счет:

— появления инструмента для привле­чения к ответственности недобросовестных пользователей ВП;

— обеспечения эффективного непре­рывного контроля траектории полета в инте­ресах службы поиска и спасания, а также уменьшения угрозы террористических актов с использованием авиации;

— возможности применения инфор­мации для раннего определения местополо­жения ВС и предотвращения столкновений, в т. ч. в районе посадочных площадок.

Можно суверенностью утверждать, что таким образом в России будет сделан важный шаг на пути развития транспортной инфра­структуры вцелом.