Главная страница | Античность | Средние века | Новое время | Двадцатый век | Техника | Самолеты | Корабли | Вооруженные силы | США | Технологии и наука Метеорологическое обеспечение органов управления воздушным движением США

 

Метеорологическое обеспечение органов управления воздушным движением США

 

Органы управления воздушным движением (УВД) Соединенных Штатов Америки должны оперативно распределять по времени воздушное пространство страны между 187 тыс. летательных аппаратов различных ведомств, компаний и частных лиц, вылетающих с 14 тыс. аэродромов. Эта труднейшая задача усложняется еще и тем, что погода постоянно вносит свои коррективы в работу органов УВД.

Но оценкам американских специалистов, нарушения в расписаниях движения воздушных судов только на внутренних авиалиниях из-за неблагоприятных метеоусловий приносят убытки до 260 млн. долларов в год. Кроме этого, одна среднестатистическая авиационная катастрофа, связанная с попаданием самолета в зону опасных явлений погоды, причиняет материальный ущерб, превышающий 125 млн. долларов, и уносит сотню человеческих жизней.

Исследования, проведенные экспертами в Чикаго, показали, что при условии точного учета метеоусловий в 150 крупнейших аэропортах США можно выполнить запланированные на день рейсы с экономией около 2,5 тыс. т топлива.

В Соединенных Штатах считается, что для принятия объективного решения на какой-либо полет органам УВД, как минимум, необходима следующая метеорологическая информация в реальном масштабе времени: — пространственное расположение зон грозовой деятельности, болтанки и сдвига ветра относительно маршрута полета;
— расположение зон зарождения и пути перемещения атмосферных вихрей;
— количество и форма облаков, их высота, видимость, явления погоды, атмосферное давление, температура и точка росы, направление и скорость ветра у земли в пунктах взлета и посадки;
— температура, скорость и направление ветра на высотах полета. Кроме перечисленных данных, органам УВД требуется четырехчасовой прогноз погоды по обслуживаемым трассам или секторам. Короче говоря, они должны знать реальную и прогнозируемую погоду в пункте взлета, на маршруте, на аэродроме посадки и запасных аэродромах еще до вылета каждого самолета независимо от того, в каком районе, в какое время года и в какой метеорологической обстановке предстоит полет.

Поэтому в федеральном авиационном управлении FAA(FAA— Federal Aviation Administration) метеорологическое обеспечение считается одним из важнейших видов обеспечения полетов. По мнению специалистов FAA, невозможно эффективно обеспечивать в метеорологическом отношении большое количество летательных аппаратов «вручную». Точное прогнозирование метеоусловий затруднено и по той причине, что морской воздух, легко проникающий на территорию США с Атлантики и Карибского моря, отличается конвективной неустойчивостью, которая обычно сопровождается явлениями погоды, существенно ограничивающими деятельность авиации. Для обеспечения точности, надежности и полноты метсоинформации, а также своевременности ее получения и удобства использования по заказу FAA и министерства обороны разработана и введена в эксплуатацию автоматизированная система метеорологического обеспечения авиации.

С вводом ее в строй повысились возможности метеорологических станций в аэропортах по постоянному наблюдению и передаче информации о высоте нижней границы облаков и наличии гололеда, видимости (горизонтальной на ВПП, наклонной и вертикальной), атмосферном давлении, температуре и влажности, а также о скорости и направлении ветра. Наряду с этим изменилась периодичность наблюдений за метеоэлементами и составляет в настоящее время 1, 3, 5, 10 или 15 мин. Информация с датчиков снимается практически мгновенно. Датчики метеоэлементов располагаются в районе аэропорта таким образом, что на основании их информации по специально разработанной программе микро-ЭВМ составляет сверхкраткосрочный прогноз важнейших для посадки элементов — видимости и высоты нижней границы облаков и сдвига ветра.

Были также проведены большие работы по автоматизации получения данных с пунктов радио- и радиолокационного зондирования атмосферы, а также от систем обработки, распространения и отображения всей метеорологической информации. Эта информация вводится в ЭВМ, которая по запросу выдает диспетчерам УВД в удобном для них виде и реальном масштабе времени метеоданные на любых аэродромах и участках маршрутов полета самолета.

meteo_usa1.jpg

Основными ведомствами, осуществляющими метеообеспечение органов УВД, являются FAA и Национальное управление исследований атмосферы и океана (NOAA —National Oceanic and Atmospheric Administration). Между этими управлениями при участии национальной метеорологической службы организован обмен информацией (рис. 1) о фактической погоде (первичная информация) и метеоданными в буквенно-цифровом и графическом виде (прогнозы, консультации, карты).

Функционирующая в настоящее время в интересах органов УВД автоматизированная система метеорологического обеспечения позволяет:
— осуществлять сбор, обработку и передачу метеорологической информации потребителям с использованием различных каналов связи;
— оперативно использовать данные радиолокационных наблюдений, а также докладов экипажей самолетов, находящихся в воздухе;
— проводить быстрый анализ всех видов метеоинформации с указанием источника получения данных, а также определять районы с неблагоприятной (или благоприятной) погодой относительно маршрутов полетов самолетов.

Система метеорологического обеспечения органов УВД состоит из нескольких блоков, каждый из которых существует для решения определенных задач.

Фундаментом ее является блок получения первичной метеоинформации. В его составе имеются наземные станции метеорологических наблюдений различных ведомств, станции приема информации с метеорологических спутников серии GOES, станции радиозондирования атмосферы, специальные метеорологические радиолокаторы типов WSR-57, -74 и -100, обзорные радиолокаторы органов УВД. Кроме того, информацию о фактическом состоянии погоды докладывают экипажи самолетов, выполняющие полеты в зонах ответственности органов УВД США.

В состав автоматизированной системы метеорологического обеспечения входят также блоки обработки первичной информации, коммутации и передачи данных, доведения информации до потребителя.

Обработка первичной информации осуществляется в центре обработки метеорологических данных (г. Канзас-Сити), управлении разработки прогнозов FAA, национальном прогностическом центре, глобальном центре погоды ВВС, центре по изучению окружающей среды, прогностических службах NOAA и ряде других учреждений.

Передача первичной и обработанной информации производится центром связи и коммутации метеорологических сообщений (г. Канзас-Сити). Он обеспечивает циркуляцию первичной информации со средней скоростью 300 бит/с. Обработанная метеоинформация циркулирует в линиях связи в виде карт, таблиц и прогностических сводок со скоростью от 600 до 1200 бит/с. В число карт, передаваемых центром, наряду с синоптическими и аэрологическими входят карты радиолокационной информации с выделенными зонами интенсивной и умеренной штормовой деятельности.

Непосредственное доведение метеорологической информации до органов УВД и экипажей воздушных судов осуществляют метеостанции аэропортов (в том числе автоматические станции информационного обслуживания ATIS и радионавигационные маяки), станции службы обеспечения полетов, метеослужбы трассовых и главного центров УВД. Структура системы метеообеспечения представлена на рис. 2.

meteo_usa2.jpg

Диспетчерские пункты УВД в аэропортах обеспечиваются стандартной метеорологической информацией, представляемой в виде синоптических, аэрологических и ряда других метеорологических карт, а также бланков прогнозов погоды, штормовых предупреждений и фактической погоды. Данные о высоте нижней границы облаков и видимости, измеренные метеорологическими приборами на аэродроме, систематически подтверждаются данными, получаемыми от экипажей воздушных судов, выполнявших взлеты и посадки. Диспетчеры службы УВД имеют специально оборудованные рабочие места, где на дисплеях отображаются не только сведения о воздушном движении, но и метеорологическая обстановка в виде графической и буквенно-цифровой информации.

В буквенно-цифровом виде на прямоугольный дисплей пульта диспетчера выводятся: данные о погоде в районах аэропортов по наблюдениям метеостанций, а также по докладам экипажей воздушных судов, прогнозы погоды различной заблаговременности общего назначения, прогнозы отдельных метеоэлементов у поверхности земли, прогноз ветра и температуры на высотах, информация об атмосферных вихрях, данные радиолокационных наблюдений в районе аэропорта, штормовая информация об опасных явлениях погоды, сверхкраткосрочный прогноз высоты нижней границы облаков и видимости, информация для ответа на запросы экипажей воздушных судов и другая метеоинформация, нужная диспетчеру в текущей работе.

На круговых дисплеях отображается графическая информация в виде карт погоды и сводок радиолокационных наблюдений, совмещенных с информацией о воздушном движении. Такое нововведение привело к увеличению стоимости оконечной аппаратуры, но, с другой стороны, по оценкам американских специалистов УВД, значительно повысило безопасность полетов, поскольку диспетчер имеет возможность контролировать обход экипажами самолетов зон с опасными явлениями погоды. Кроме этого, графическая информация более наглядна и легче воспринимается обслуживающим персоналом.

Специалисты служб движения FAA особое внимание уделяют учету атмосферной турбулентности. И это не случайно, поскольку по статистике предыдущего десятилетия до 22 проц. всех авиационных аварий связано с турбулентностью. Для снижения влияния этого фактора в 59 аэропортах США с наиболее интенсивным воздушным движением установлены комплексы для определения сдвига ветра у поверхности земли. Такой комплекс работает в автоматическом режиме и предупреждает диспетчеров, управляющих воздушным движением в районе аэропорта, об опасных для взлета и посадки самолетов параметрах ветра. Метеорологические радиолокаторы нового поколения позволяют отслеживать и отображать на экране информацию о пространственном положении зон с опасными значениями турбулентности. Автоматические устройства преобразуют эту информацию в цифры, с помощью которых на дисплеях диспетчерских пультов высвечиваются данные об интенсивности турбулентности, диаметре и высоте турбулентной зоны и тенденциях ее развития.

Кроме этой информации, на круговые дисплеи могут выводиться сведения о положении зон умеренного и сильного дождя, а также сверхкраткосрочный (от 5 до 30 мин) прогноз этих явлений. Такая почти точечная информация на экране диспетчера позволяет ему осуществлять проводку воздушных судов при наличии в зоне ответственности опасных явлений погоды.

Метеоспециалисты аэропорта вылета осуществляют предполетную консультацию экипажей воздушных судов непосредственно или по телефону в установленном объеме (данные последних наблюдений за погодой в аэропорту взлета и посадки, прогнозы погоды и доклады экипажей, пролетавших по этой трассе). Если метеорологические условия неблагоприятны для выполнения полета, то специалисты, консультирующие экипаж, рекомендуют пилоту от вылета воздержаться.

Для ответа на запросы экипажей о погоде в том или ином районе специалисты метеостанций используют информацию, циркулирующую по каналам связи (фактическое и прогнозируемое состояние погоды, факсимильные карты погоды и данные, мет теорологических радиолокаторов). По этим же каналам связи проходит информация о таких опасных для всех типов самолетов явлениях, как грозы, сильное обледенение и турбулентность, данные о явлениях, опасных для легкомоторной авиации (большие зоны тумана, умеренное обледенение, турбулентность, ветер со скоростью, превышающей 50 м/с), а также сводки AIRMET и SIGMET.

В воздухе экипажи независимо от их ведомственной принадлежности получают всю необходимую метеорологическую информацию о состоянии погоды на любых участках маршрута или в аэропортах от диспетчера, управляющего в данный момент их полетом.

Экипажи могут получить информацию о погоде в аэропортах, прослушивая передачи автоматических станций информационного обслуживания. Радиомаяки крупных аэропортов непрерывно передают в эфир информацию, необходимую экипажам для захода на посадку. Эти передачи содержат, в частности, данные наблюдений за высотой облаков и видимостью, полученные от метеорологических станций и экипажей, ранее совершивших посадку или взлет.

Полковник У. Травин

Источник - "Зарубежное военное обозрение" №4 1989.

Последнее обновление 21.05.2015 год

Автор - Антропов Петр, 2001 - 2017.

petivantropov@gmail.com

  Рейтинг@Mail.ru