Dr. Rohács Dániel, Tanszékvezető, VRHT, BME 1. Bevezető 2. Rendszer szemlélet 3. Szabályozás 4. ATC szüksége 5. ATC 6. Légiforgalmi irányítók 7. Fejlett rendszerek 8. Jövőbeli rendszerek 9. Összefoglalás
1. Bevezető A légiközlekedés kiemelt jelentőségű, követendő csúcstechnológia Nincs modern gazdaság repülőipar nélkül A repülőterek száma nagy, EU-ban átlagosan akár ~40km-ént egy reptér A forgalom mértéke hosszútávon stabilan nő, a GDP változásával egyenes arányban, de nagyobb mértékben változik A repülésbiztonság kulcsfontosságú szerepet tölt be A repülésbiztonság, környezetvédelem, illetve egyéb célok miatt, rendkívül szigorú, és többszintű szabályozás terjedt el www.broschairportdesign.com Mi lesz a forgalommal? Szabályozás? Irányítás? http://daytonabeach.erau.edu
2. Rendszer szemlélet A légiközlekedési rendszer elmei: szabályozás CAA, JAA, JAR személyzetek légitársaságok technikai üzemeltetés repülőterek ATC / ATM egyéb vállalatok gazdasági üzemeltetés RTD
3. Szabályozás Miért szükséges? Repülésbiztonság www.aero-news.net www.at-one.aero
3. Szabályozás (folyt. I) Miért szükséges? Szerkezeti elemekhez köthető teherbírás garantálása www.aero-news.net
3. Szabályozás (folyt. II) Miért szükséges? Szerkezeti elemekhez köthető teherbírás garantálása www.aero-news.net
3. Szabályozás (folyt. IV) Miért szükséges? Munkaidő maximálás www.toppilottraining.com www.aero-news.net www.dead-tired.eu www.travelvivi.com
3. Szabályozás (folyt. V) A biztonság, fenntarthatóság és a versenyszabadság nemzeti és nemzetközi előírásának összessége, amely kiterjed a rendszer minden elemére a gyártás építéstől az újrahasznosításig Többszintű: nemzetközi, nemzeti törvények, kormányrendeletek Ajánlások követelmények ököl szabályok szintjén teljes körű a szabályozás: a tervezés kezdetétől az üzemeltetés végiig az oktatástól a rendszeres vizsgáztatásig a szervezetek kialakításától azok anyagi működési feltételeinek biztosításáig a jogosítások kiadásától azok rendszeres ellenőrzésén át a visszavonásukig a zaj és emisszió mértékéről, mérésének módjáról, betartási lehetőségeiről SIDs/STARs optimalizálása, felügyelete
4. ATC szüksége Mi lesz a forgalommal? Mi lesz az irányítással? Nem mindig volt szükséges Alacsony forgalom mellett Jó látási körülmények között Ideális időjárási adottságot mellett A mai formában nem létező szabályozással repültünk vagy nem is repültünk www.broschairportdesign.com http://daytonabeach.erau.edu
4. ATC szüksége (folyt. I) Miért van rá szükség Mik a feladatai? Légijárművek elkülönítése, garantálni a repülés biztonságát, folytonosságát Biztonság: Jelentős a forgalom mértéke Rossz, korlátozott látási körülmények között is repülünk Rossz időjárás mellett is repülünk Jelentős lett a légijárművek repülési sebessége Eltérő géptípusok (repülési jellemzők) Folytonosság: Korlátozott a repülőterek, útvonalak kapacitása www.broschairportdesign.com Minimalizálni a késéseket, maximalizálni a rendszer rendelkezésre állását http://daytonabeach.erau.edu
4. ATC szüksége (folyt. II) Jelentős a forgalom Európában napi 25-35.000 kereskedelmi járat www.broschairportdesign.com http://daytonabeach.erau.edu
4. ATC szüksége (folyt. III) Jelentős a forgalom Világszerte napi ~ 100.000 kereskedelmi járat www.broschairportdesign.com http://daytonabeach.erau.edu
4. ATC szüksége (folyt. IV) Korlátozott látási körülmények között repülünk www.broschairportdesign.com http://daytonabeach.erau.edu
4. ATC szüksége (folyt. V) Jelentős a légijárművek repülési sebessége: Két egymás felé tartó gép cca. 1600 km/h =cca.500 m / s (!) http://daytonabeach.erau.edu
4. ATC szüksége (folyt. VI) Jelentős a légijárművek repülési sebessége: Két összetartó gépnél sem jobb a helyzet http://daytonabeach.erau.edu
5. ATC Légiforgalmi irányítás Megléte állami feladat Feladata: Elsődlegesen az elkülönítés: Vertikálisan 1000 láb Horizontálisan 5 tengeri mérföld (irányított légtérben) Másodlagosan: Biztosítani a forgalom folytonosságát, hatékonyságát a rendelkezésre álló légtér és repülőtér kapacitások mellett Időjárási és forgalmi adatok közlése a pilóták számára http://daytonabeach.erau.edu
5. ATC (folyt. I) Légiforgalmi irányítás (Air Traffic Control) Repülőtéri légiforgalmi irányító (TWR) Bevezető légiforgalmi irányító (APP) Körzeti légiforgalmi irányító (ACC) Department of Aeronautics, Naval Architecture and Rohács Railway Dániel Vehicles
5. ATC 5.1. Repülőtéri Repülőtéri (TWR): Repülőtér, és a repülőtér közvetlen környezetének (CTR) irányítása, A leszállás előtt néhány perccel veszi át a gépek irányítását (amikor azok már a megfelelő siklópályán vannak), es felszálláskor Ferihegyen 1500 láb magasság után adja át Fel/leszálló légijárművekért, földi mozgásukért, és a repülőtéren lévő bármilyen földi mozgásért felelős HungaroControl
5. ATC 5.1. Repülőtéri (folyt. I) Egységei: Földi irányítás (Ground Control): A repülőtéri manőverezési zónákért felelős: gurulóutak, előterek, kereszteződések Bárki aki a repülőtéren dolgozik a manőverezési zónákban (repülőgép, ember, üzemanyagszállító kocsi), a földi irányítótól köteles engedélyt kérni Gurító radar használnak Légi irányítás (Air Control): Fel/leszállási engedélyt ad, elkülönítés a fel/leszállás alatt A pálya rendelkezésre állását biztosítja a forgalom számára Bevezető légif.ir. szolgálattal együttműködik, hogy igazítsa a forgalmat a repülőtér kapacitásához Clearance delivery IFR clearance start-up / push-back előtt Rohács Schwechat Dániel
5. ATC 5.2. Bevezető Bevezető légiforgalmi irányító szolgálat (Approach APP / TRACON): A repülőtér ~100 km-es környezetében belül irányít (TMA) Nagyobb városok esetében (pl. New York) egy APP Feladat: rendezze a forgalmat Az induló gépeket kivezesse az útvonalakra Az érkező gépeket bevezesse a futópályák végső megközelítési egyenesére San Francisco, TRACON Photo: FAA London, TRACON Rohács Dániel www.wikipedia.org
5. ATC 5.2. Bevezető (folyt. I) Elkülönítés fontossága drón probléma
5. ATC 5.3. Körzeti Körzeti légiforgalmi irányító szolgálat (Area Control Center ACC): Átrepülő légijárművek irányítása Adott központhoz tartozó ellenőrzött légtér felső határáig irányít Magyarországon 1, de pl. USA 21 központ Irányítás központtól központig tart Egy központ légtere kisebb alrészekre, un. szektorokra van bontva Kialakításuk függ a forgalom jellegétől Két szektor határánál felelősség átadása (hand-off), pilóta átvált a másik központ rádiófrekvenciájára HungaroControl
5. ATC 5.3. Körzeti (folyt. I) Navigáció a földre telepített navigációs berendezések segítségével Berendezések alapján adódó útvonalakon (2015 februárjáig, FF ASM-nél)
5. ATC 5.3. Körzeti (folyt. II)
5. ATC 5.4. Oceanic Nincs radar lefedettség Csak az indulási és érkezési oldalon (~ 400 km-ig) Hogyan navigálnak a gépek? Hogyan lehet irányítani pl. ~1300 gépet naponta a NATs-on? Standard útvonalak alapján, pl. North Atlantic Tracks (NATs) Naponta változó az elhelyezkedésük, a Jet Stream aktuális helyzetéhez igazodva www. occ.ivao.aero
5. ATC 5.4. Oceanic (folyt. I) Repülés folyamata: Meghatározzák az aktuálisan használható útvonalakat (pl. FAA, Nav CANADA, NATS, JAA és NOTAM-ban közlik) Flight dispatcher kiválasztja az ideális útvonalat ATC megadja a felhasználható útvonalat Hor. 10 perces (track-ek között 60 nm), ver 1000 lábas elkülönítéssel számolva Ettől térben, időben eltérni nem lehet Az útvonalon a waypoint-ok feletti átrepülést jelenteni kell, ez alapján lehetséges az elkülönítés John Grimwade
5. ATC 5.5. Légiforgalmi irányítópult HungaroControl http://www.island-images.co.uk/
6. Légiforgalmi irányítók Milyen tulajdonságokkal kell rendelkezni egy ideális irányítónak? Multitasking képesség Kreativitás, jó problémamegoldó képesség Monotonitás tűrés Stressztűrés, stressz menedzsment képesség Jó angol nyelvtudás Ideális személyi tulajdonságok (nyitottság, együttműködési hajlam, lelki stabilitás) www.broschairportdesign.com http://daytonabeach.erau.edu
7. Fejlett rendszerek Free Route Előnyök: Rövidebb útvonal, repülési idő Kevesebb üa és károsanyag Jobb ATM teljesítmény (kevesebb ATCO workload www.skyvector.com Free Route (Mo-n): 1,5 millió km-el rövidebb útvonal per év 3 millió USD üzemanyag / év
7. Fejlett rendszerek (folyt. I) FAB (Functional Airspace Block): A SES (Single European Sky) nyomán, cél a légtér egységesítése Nemzeti határok nélküli légtér egységek bevezetése Forgalomhoz igazított légtér egységek bevezetése Hatékonyság, és kapacitásnövelés
8. Jövőbeli rendszerek 8.1. Elkülönítési módszerek Mi az? Miert Free Flight? Legtöbb járat nem a legrövidebb úton repül ATC miatti útvonalváltoztatások 1994: elkezdődik a koncepció vizsgálata Lényege: ATC-től függetlenül, a pilóták választhassák meg a repülni kívánt útvonalat Korszerű fedélzeti rendszerek alkalmazása: gép körüli forgalom ábrázolása (pl. ADS-B) Előnye: Horizontális Free Flight: legrövidebb útvonal megválasztása Vertikális Free Flight: legoptimálisabb magasság kiválasztása: üzemanyag spórolás School of Information Technology and Electrical Engineering Camberra, Australia
8. Jövőbeli rendszerek 8.1. Elkülönítési módszerek (folyt. I) Fejlett elkülönítési metódusok Multiple conflict probléma Claire Tomlin, 1998
8. Jövőbeli rendszerek 8.1. Elkülönítési módszerek (folyt. II) Precision trajectory 3D: cones vagy tubes-in-the-sky, és dynamic route allocation http://www.airlinereporter.com/ [source: SESAR]
8. Jövőbeli rendszerek 8.2. Áramlásszervezés Group control & Formation flight A.Graaff: Thinking out of the box
8. Jövőbeli rendszerek 8.2. Áramlásszervezés (folyt. I) Cruiser-feeder concepts, flying a/c carriers: CLIPAIR MAAT RECREATE A.Graaff: Thinking out of the box
8. Jövőbeli rendszerek 8.3. Környezettudatos APP és TWR Innovative operation: Take-off with limited fuel A.Graaff: Thinking out of the box
8. Jövőbeli rendszerek 8.3. Környezettudatos APP és TWR (folyt. I) www.maritimejournal.com Floating airports Aerostatic airports High-altitude airports
8. Jövőbeli rendszerek 8.3. Környezettudatos APP és TWR (folyt. II) Innovatív megoldások Ferihegyen már most is vannak: Innovatív repülőtér tervezés, és kivitelezés www.aero-news.net
8. Jövőbeli rendszerek 8.4. Fejlett TWR Remote tower (rtwr) Mit jelent? Milyen előnyei lehetnek? Alacsonyabb üzemeltetési költség Kiterjesztett valóság, virtuális valóság Növelt láthatóság Hatékonyabb információ közlés, Hatékonyabb humánerő gazdálkodás Biztonság növelése: akár kis repülőterekirányítása Source: SAAB
8. Jövőbeli rendszerek 8.4. Fejlett TWR (folyt. I) Kiterjesztett valóság a TWR/rTWR környezetben:
8. Jövőbeli rendszerek 8.5. Támogató rendszerek Irányítók fizikai, mentális állapotmérése:
9. Összefoglaló ATC nélkül nem létezhet biztonságos modern légiközlekedés ATC alapvető elemei a Repülőtéri (TWR) Bevezető (APP) Körzeti (ACC) Oceanic A forgalom mértéke, komplexitása, a munka jellege komoly kihívásokat támaszt az ATCO-al szemben A jövőbreli rendszerek gyakran radikális változtatásokkal próbálják megoldani a jövőbeli kapacitás problémákat TOVÁBBI ELŐADÁSOK: ATM specializáció a Közlekedésmérnöki MSc keretein belül Érdeklődni: drohacs@vrht.bme.hu