Верной дорогой

B 2016 г. пилоты авиакомпаний Alaska Airlines и Virgin Atlantic получат в свое распоряжение электронные устройства нового поколения, которые будут помогать им на протяжении всего полета. Указанные устройства дадут пилотам необходимые инструменты для снижения расхода топлива или сокращения времени полета на крейсерской высоте. Эти инструменты будут основаны на программном ядре, разрабатываемым Национальным аэрокосмическим агентством США (NASA) и направленным на поиск более экономичного и быстрого маршрута в любой момент времени при полете самолета на высоте выше 3 тыс. м, используя доступную бортовую информацию от шин авионики, различных сетей передачи данных и данных о воздушном движении. Объединение электронного планшета пилота (EFB), сетей передачи данных и системы ADS-B в одно целое, как предполагают эксперты, будет всеобщим благом для авиакомпаний с точки зрения повышения эффективности их деятельности и улучшения безопасности по мере появления новых приложений и идей. На первом этапе эти приложения будут вспомогательными в процессе выполнения основных операций на борту самолета. На более позднем этапе, когда уже будут решены проблемы с безопасностью передачи данных и надежностью систем, эти приложения могут заменить часть основных операций, например модуль системы управления полетом (FMS) может быть расположен на земле, а не в кабине экипажа. Пилоты получат доступ к приложению TAP через электронные планшеты в кабинах авиалайнеров. Предлагаемое изменение маршрута будет согласовываться с диспетчерами центров УВД посредством радиосвязи В настоящее время отрасль приступает к созданию сети передачи данных на основе спутников Ка-диапазона с одновременной установкой на самолетах бортовых маршрутизаторов и агрегационного оборудования. Дэвид Винг, главный испытатель Исследовательского центра Лэнгли NASA, обсуждал предлагаемую NASA программу на форуме EFB Users Forum, проходившем в Денвере и полностью посвященном проблеме внедрения указанных технологий. NASA проводило исследования компонентов для проекта TESAR (Traffic Aware Strategic Aircrew Requests) в течение более чем десятилетия, а в 2012 г. приступила к разработке специального приложения Traffic Aware Planner (TAP) с целью создания инструмента, полезного для тех авиакомпаний, которые добровольно оснастят свои самолеты трансиверами ADS-B. По словам Винга, Alaska Airlines и Virgin America сделали значительный шаг вперед, став партнерами программы на первоначальном этапе. NASA сотрудничает с обоими перевозчиками, помогая им устанавливать и эксплуатировать оборудование TAP, чтобы продемонстрировать эксплуатационную пригодность и преимущества этой технологии. Другие компании также могут получить доступ к приложению, но для этого им придется заключить лицензионное соглашение с NASA. Как говорит Винг, компании GoGo и Rockwell Collins уже обсуждали вопросы лицензирования с NASA. Проведенный в 2012 г. компанией Engility Corp., подрядчиком NASA, анализ около 1500 преимущественно трансконтинентальных рейсов Alaska Airlines и Virgin America помог получить одобрение со стороны менеджмента перевозчиков на оснащение авиалайнеров оборудованием TAP. Моделирование с участием бывших диспетчеров служб УВД, обладающих большим опытом работы в этой области, показало, что полет по маршрутам с изменениями, предложенными приложением TAP, позволил бы авиакомпании Alaska Airlines сэкономить 3785 тыс. л топлива и приблизительно 110 тыс. мин летного времени. Общая экономия оценивается в 5,2 млн долл. На типичном рейсе по маршруту между Сиэтлом и Ньюарком, а также между Сиэтлом и Нью-Джерси экономия составляет около 8 мин летного времени и 227 л топлива. Для авиакомпании Virgin America экономия составляет 5300 тыс. л топлива и 134 тыс. мин летного времени, что в денежном выражении составляет примерно 5,1 млн долл. "Самое примечательное для меня то, что примерно половина из 80 трансконтинентальных рейсов проходит через коридор в Южной Дакоте шириной около 278 км, все рейсы выполнялись по одной и той же трассе, — говорит Скотт Сандер, директор по технологиям авиакомпании Alaska Airlines. — Когда эти полеты были смоделированы с использованием TAP, этот коридор по ширине увеличился в три или четыре раза". Пилоты обеих авиакомпаний в июне участвовали в летной кампании по снижению рисков на испытательном самолете NASA Piaggio P180, оснащенном специальной авионикой Advanced Aerospace Solutions. Каждая пара пилотов выполнила по шесть разворотных рейсов из Ньюпорт-Ньюса (шт. Вирджиния, рядом с базой NASA в Лэнгли): два рейса в Бирмингем (шт. Алабама), два — в Монтгомери (шт. Алабама) и два — в Тампу (шт. Флорида). Каждый рейс включал в себя три или четыре изменения маршрута полета, сгенерированных приложением TAP, по запросу пилотов для диспетчерских центров в Атланте и Джексонвилле. По словам Винга, NASA направило двух специалистов в каждый центр на время проведения полетов для оценки воздействия этих запросов на рабочую нагрузку диспетчеров воздушного движения. Впоследствии специалисты NASA также должны были узнать у диспетчеров причины принятия или отклонения запросов пилотов. Полученная информация будет использоваться для улучшения приложения. Как говорит Винг, один отклоненный диспетчерами запрос был связан с тем, что диспетчеру необходимо было согласовать изменение маршрута с другим центром; второе отклонение объясняется тем, что в случае изменения маршрут полета пролегал бы через зоны особого значения. "Нужно разобраться, как далеко нам еще идти, — говорит Винг. — Внесли ли мы все необходимое в наше программное обеспечение. Такие вещи, как местные правила и обычаи, очень сложно встроить в компьютерную программу. Поэтому необходимо экспериментировать в рамках взаимодействия пилотов и диспетчеров". Во время рейса пилоты Alaska Airlines и Virgin America смогут управлять приложением TAP через устройства EFB — пилоты Alaska Airlines на планшетах iPad, а пилоты Virgin America посредством системы Astronautics Nexis. Пилоты смогут сами установить параметры для предлагаемых решений — например, количество точек планируемого маршрута и дальность действия изменений — тогда как ядро приложения TAP, расположенное на сервере воздушного судна, автоматически просчитает новый маршрут в зависимости от изменения высоты или направления полета либо при комбинации двух этих факторов. Приложение TAP включает в себя собственные навигационные базы и характеристики самолетов. Ожидаемые результаты — экономия топлива и времени или же перерасход — будут отображаться на экране EFB совместно с картой, на которой можно будет увидеть предложенное изменение маршрута. Кроме того, программное обеспечение просчитает альтернативные варианты с учетом данных о погоде и ветрах, информации об особых зонах воздушного пространства и других данных. С учетом альтернативных вариантов вероятность одобрения запроса со стороны диспетчеров воздушного движения значительно увеличивается. Как говорит Сандер, авиакомпания Alaska Airlines оказывает необходимую финансовую поддержку для демонстрации всех преимуществ приложения TAP на 10 самолетах Boeing 737. Указанная финансовая поддержка включает в себя установку в каждой кабине интерфейсного устройства UTC Aerospace Systems (AID), сервера, соединенного с шиной данных авионики Arinc 429, и широкополосной системы Gogo, а также двух планшетных интерфейсных модулей (TIM), соединенных проводной связью с планшетами iPad. Для обеспечения информацией приложения TAP устройство AID получает информацию о местоположении воздушного судна и другие данные из шины авионики, а также информацию о погоде, температуре и ветрах в режиме реального времени через сеть Gogo. Проводное соединение с планшетами iPad необходимо в связи с ограничениями на использование Wi-Fi-связи рядом с мониторами phase 3 от Honeywell. Пилоты будут использовать планшеты iPad для управления приложением TAP в дополнение к функциям просмотра аэродромных схем и электронных документов. Как отмечает Сандер, на первом этапе в компании Alaska Airlines не будет реализована поддержка ADS-B в приложении TAP. Таким образом, приложение не сможет сравнить предлагаемые изменения маршрута полета с актуальным состоянием воздушного движения, что повышает риск отклонения предлагаемых изменений со стороны служб управления воздушным движением. Сандер говорит, что установка приборов AID и TIM начнется поздней осенью этого года, а полеты с приложением TAP должны начаться в I квартале 2016 г. Однако Alaska Airlines еще не подписала двухлетнее лицензионное соглашение Space Act Agreement с NASA, что может помешать реализации намеченных планов. В распоряжении Virgin America уже есть трехлетнее соглашение. Подписание более длительных соглашений пока что не предусмотрено из-за ограничений ресурсов NASA, причем реализация программы для Alaska Airlines должна начаться в первую очередь. Перед началом эксплуатации приложения TAP авиакомпании и NASA проведут трехступенчатый процесс верификации приложения. На стадии 0 NASA установит интерфейс обмена данными и регистратор для сбора реальной информации, чтобы впоследствии проанализировать процесс поступления данных от бортовой авионики. На стадии 1 будет установлено полнофункциональное ядро приложения TAP, работающее в автоматическом режиме (без участия пилотов), наряду с внешним сервером для сбора данных. После этого специалисты НАСА воспроизведут все решения, принятые приложением TAP, для оценки функционала приложения. На стадии 2 авиакомпания установит интерфейс TAP на планшетах EFB и пилоты приступят к эксплуатационным испытаниям приложения, в то время как специалисты NASA будут анализировать работу приложения на протяжении всего срока действия соглашения Space Act. Пол Харрисон, технический менеджер авиакомпании Virgin America, говорит, что установка оборудования в рамках стадии 0 на самолеты перевозчика ожидается в конце 2015 г., а начало тестирования ядра TAP — в 2016 г. Пилоты Virgin America будут управлять приложением TAP посредством планшетов Nexis, установленных на 53 самолетах A319 и A320. Он также отмечает, что инсталляция планшетов EFB на 28 самолетах уже завершена, причем каждое ВС получило два планшета EFB и два сервера (соединены с шинами авионики и другим функционалом), по одному для каждой приборной панели. Помимо приложения TAP у авиакомпании Virgin America есть и другие планы по расширению функционала EFB, включая систему управления заходами на основе ADS-B для аэропорта Сан-Франциско, основного хаба перевозчика. По словам Харрисона, приложение TAP обладает всем необходимым для того, чтобы компенсировать стоимость установки приемников ADS-B. Он считает, что на первом этапе пилоты могли бы использовать приложение TAP без информации о погоде или воздушном движении в режиме реального времени. Также он подчеркивает, что планшеты Nexis не смогут подключаться к сетям Wi-Fi до конца 2015 г.