Опубликовано: 17.09.2020, 08:17
 

Будущее нужно просчитывать


[image]

ФГУП "Госкорпорация по ОрВД" обучает сотрудников использованию комплекса имитационного моделирования для оптимизации структуры воздушного пространства

Введение новой структуры воздушного пространства Московской зоны Единой системы организации воздушного движения (ЕС ОрВД) вызвало массу споров. Представители авиакомпаний, аэропортов, экологи, политики - все имели своё веское мнение. Лучшей проверкой теории является практика, однако структура воздушного пространства - не тот случай, когда можно безболезненно экспериментировать, учась на своих ошибках. Другое дело - имитационное моделирование. Достоверная модель беспристрастно даст оценку любой новации в числах: как изменятся пропускная способность и безопасность полётов. Первый в нашей стране комплекс имитационного моделирования (КИМ) создан по заказу Госкорпорации по ОрВД. Сегодня сотрудники филиалов Госкорпорации проходят обучение использованию КИМ, чтобы завтра принимать оптимальные решения.

Моделирование в мире и в России

Имитационное моделирование активно развивается в мире с 1950-1960-х годов. По мере роста вычислительных мощностей и удешевления машинного времени количество процессов, которые стало возможно и целесообразно моделировать, существенно возросло. Управление воздушным движением - область деятельности, где проведение натурных экспериментов чревато масштабными негативными последствиями. Однако движение лайнеров в конкретных зонах воздушного пространства поддаётся описанию - благо оно не хаотично, а подчинено вполне конкретным правилам. Поэтому в мире появились прикладные решения для УВД.

Соединённые Штаты Америки и Европа подошли к решению проблем совершенствования управления воздушным движением с использованием имитационного моделирования достаточно широко: в США, Великобритании, Франции, Бельгии, Испании, Германии и Нидерландах создано более 30 комплексов. Конечно, у различных решений есть своя специализация: часть систем имитирует движение воздушных судов и наземных средств по аэродрому, часть решает проблемы оптимизации полётов с учётом областей плохой погоды, иные же помогают распределять слоты. Что же касается получения количественных оценок эксплуатационных характеристик предполагаемых изменений в структуре воздушного пространства с учётом прогнозируемых изменений потоков воздушного движения, в мире имеются ряд комплексов: например, TAAM, SDAT, SIMMOD и RAMS в США, AirTop-Luciad ATC Playback в Европе.

Российская Федерация обрела первый опыт применения системы имитационного моделирования Total Airspace and Airport Modeller в рамках контракта с Jeppesen ещё в 2013 году. Тогда американские специалисты провели аудит варианта новой структуры воздушного пространства Московской зоны ЕС ОрВД. Эта работа позволила не только получить независимый взгляд от мировых экспертов, но и оценить функциональные возможности и ограничения популярного программного комплекса.

ФГУП "Государственная корпорация по организации воздушного движения в Российской Федерации" (Госкорпорация по ОрВД) разработало техническое задание на Комплекс имитационного модулирования с учётом специфики своих задач и накопленного международного опыта. Непосредственно разработкой программного обеспечения в рамках договорных отношений занималось ФГУП "Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем" (ГосНИИ АС, входит в состав ФГБУ "Национальный исследовательский центр "Институт имени Н.Е. Жуковского").

"Целью разработки комплекса имитационного моделирования процессов ОрВД является создание современного отечественного инструментального средства для поддержки принятия решений при проектировании и оптимизации структуры воздушного пространства в Российской Федерации", - сообщил "АвиаПорту" генеральный директор ФГУП "Госкорпорация по ОрВД" Игорь Моисеенко.

Он добавил, что специалисты дирекции по организации воздушного движения и использованию воздушного пространства и дирекции по информационным технологиям генеральной дирекции ФГУП "Госкорпорация по ОрВД" выступили и разработчиками ТЗ, и членами комиссий по приёмке выполненных работ. Более того, в процессе применения комплекса в решении практических задач открывались новые возможности для использования имитационного моделирования. Поэтому в создании и развитии КИМ уже было реализовано три этапа, а в дальнейшем функционал системы будет расширяться за счёт включения новых программных модулей.

От сложного к очень сложному

Успешное завершение первого этапа создания КИМ позволило приступить к проведению исследований по оптимизации сети маршрутов, прогнозированию загрузки и пропускной способности элементов структуры воздушного пространства и секторов обслуживания воздушного движения. Вторым этапом стала модернизация программно-аппаратных средств, обеспечившая проведение исследований по подготовке к переходу на сокращённые минимумы вертикального эшелонирования RVSM. На третьем этапе добавились возможности по подготовке исходных данных, получению результатов моделирования с оценками эксплуатационных характеристик проектируемой структуры воздушного пространства, показателей безопасности полётов, пропускной способности, эффективности предоставляемых услуг пользователям на всех этапах полёта, включая полёты по маршруту и в зонах подхода при прилёте-вылете, а также движение ВС по поверхности аэродрома.

Можно констатировать, что в настоящее время функциональные возможности КИМ ОрВД уже достигли показателей системы моделирования ТААМ, а в части одновременно моделируемого объёма воздушного пространства, наличия моделей диспетчерских операций по обслуживанию потоков воздушного движения для оценки загруженности сектора по критерию временных затрат диспетчера отечественная система вырывается вперёд. И разработчик комплекса не намерен останавливаться на достигнутом: в будущем функционал будет расширен за счёт включения программных модулей, реализующих, в соответствии с концепцией ИКАО, модель гибкого использования воздушного пространства (Free route airspase, FUA) и модель полётов в воздушном пространстве свободной маршрутизации (Flexible use of airspase, FRA). Это поможет найти оптимальные способы преодоления ограничений пропускной способности, а также повысить эффективность и экологичность авиатранспорта.

Мощный комплекс - в руки квалифицированных специалистов

Одной из наиболее значительных новаций в области организации воздушного движения в нашей стране является введение новой структуры воздушного пространства Московской зоны ЕС ОрВД. При решении возникающих задач КИМ ОрВД использовался в 2015-2019 годах, и полученные оценки эксплуатационных характеристик использовались при подготовке доклада-обоснования в Правительственную комиссию по транспорту для принятия решения о внедрении новой структуры. Однако трансформация структуры воздушного пространства актуальна не только в наиболее нагруженной зоне, но и у соседей. Поэтому в филиалах Госкорпорации по ОрВД также существует потребность в проведении работ по отработке и оценке предложений по совершенствованию структуры воздушного пространства и организации воздушного движения, включая движение по поверхности аэродрома. Инструмент - КИМ ОрВД - для этого есть. Остаётся решить кадровый вопрос.

Опыт и практика проведения исследований по тематикам ОрВД и ИВП показала, что для эффективного применения такого мощного и сложного инструмента требует привлечения специально подготовленного персонала. "Обучение персонала, как правило, имеет практическую направленность и эффективно в сочетании с творческим подходом и мотивацией обучаемых", - уточнили в пресс-службе Госкорпорации по ОрВД.

Для подготовки специалистов по инициативе дирекции по ОрВД и ИВП Госкорпорации по ОрВД была разработана программа дополнительной профессиональной подготовки "Проведение исследования на комплексе имитационного моделирования системы организации воздушного движения". Непосредственно программу создал и реализует "Институт Аэронавигации".

Курс продолжительностью 136 часов охватывает все аспекты применения комплекса имитационного моделирования и весь цикл операций, связанных с обслуживанием движения воздушных судов. Рассматриваются задания на моделирование процессов использования верхнего воздушного пространства, моделирование управляемых полётов в диспетчерской зоне района аэродрома, имитационное моделирование операций на поверхности аэродрома.

Теоретическая часть рассказывает о задачах, решаемых с использованием комплекса, а также о структуре и составе моделей самого комплекса. Также вводный курс затрагивает методические аспекты проведения исследований и требования к исходным данным.

Вторая, основная часть программы посвящена практическим занятиям на комплексе. Специалисты осваивают разработку сценариев и подготовку данных для проведения расчётного моделирования полётов по маршрутам ОрВД с использованием специально разработанных инструментов для редактирования данных, средств расчёта показателей, инструменты подготовки данных для проведения ускоренного имитационного моделирования при полётах ВС в диспетчерских зонах и при движении по поверхности аэродрома, операции настройки имитационных моделей и расчёта показателей по результатам имитационного моделирования.

В рамках обучения проводится две промежуточные аттестации, когда слушатели демонстрируют свои навыки по расчётному и имитационному моделированию. А в конце курса их ожидает итоговая аттестация, на которой необходимо продемонстрировать знания и навыки по всему курсу обучения, в том числе по методическим вопросам проведения исследования. На экзамене - как на экзамене. Между слушателями случайным образом распределяются билеты, каждый из которых включает шесть уникальных вопросов по всем изучаемым разделам курса обучения.

Первая группа в составе двух сотрудников филиала "Аэронавигация Северо-Запада" и двух специалистов филиала "Аэронавигация Юга" уже прошла обучение и получила свидетельства об успешном прохождении курса. Вторая группа, также из четырёх человек, приступила к обучению 7 сентября, в ней работники филиала МЦ АУВД. Всего же за три года запланирована подготовка 32 специалистов из 13 филиалов Госкорпорации.

"Как сам КИМ ОрВД является постоянно совершенствуемым инструментом, так и курс обучения будет последовательно развиваться. Первые предложения в этом направлении уже поступили. Так сегодня программа обучения ориентирована на проведение исследований по всем направлениям моделирования полётов. Однако в будущем предполагается ввести специализацию под конкретные направления деятельности: верхнее воздушное пространство, диспетчерская зона района аэродрома, операции на поверхности аэродрома. Такое разделение позволит обучающимся получить более глубокие конкретные знания и навыки по решению исследовательских задач в соответствии с их компетенциями и направлением деятельности", - подытожил И. Моисеенко.

 
Материал «Будущее нужно просчитывать» подготовлен сотрудниками агентства «АвиаПорт». Мы просим при цитировании указывать источник информации и ставить активную ссылку на главную страницу сайта или на цитируемый материал.

Комментарии к новости