І. Є. Максютенко

ІННОВАЦІЙНИЙ РОЗВИТОК ІНФОРМАЦІЙНО-ТЕЛЕКОМУНІКАЦІЙНИХ СИСТЕМ НА АВІАЦІЙНОМУ ТРАНСПОРТІ

Актуальність проблеми.  В умовах інтеграції української авіації до спільного авіаційного простору на основі «Європейського плану впровадження Єдиного неба» (ESSIP) та національних планів розвитку в Україні щорічно формується «План впровадження Єдиного неба» для України (LSSIP) [8].

В Україні функції державного регулювання в авіаційній галузі покладено на Міністерство інфраструктури України. Цей центральний орган виконавчої влади відповідає за реалізацію державної політики у сфері цивільної авіації та використання повітряного простору України. Основою національної аеронавігаційноїсистеми та Об’єднаної цивільно-військової системи організації повітряного руху України (ОЦВС) є Державне підприємство обслуговування повітряного руху України (ДП «Украерорух»). Підприємство уповноважене державним регулюючим органом цивільної авіації здійснювати аеронавігаційне обслуговування в повітряному просторі обслуговування повітряного руху України та в повітряному просторі над відкритим морем, де відповідальність за організацію повітряного руку покладено на Україну Міжнародною організацією цивільної авіації (ICAO).

Основними завданнями ДП «Украерорух» є:

- організація повітряного руху: обслуговування повітряного руху, організація і менеджмент повітряного простору й організація потоків повітряного руху в повітряному просторі України;

- організація радіотехнічного й електротехнічного забезпечення обслуговування повітряного руху та виконання польотів;

- забезпечення діяльності та розвитку підрозділів ОЦВС;

- організація аварійного сповіщення й участь у проведенні пошуково-рятувальних робіт;

- надання аеронавігаційної інформації користувачам повітряного простору;

- модернізація і розвиток аеронавігаційної системи України;

- організація, забезпечення і проведення підготовки і перепідготовки фахівців підприємства;

- соціальний розвиток колективу підприємства і соціальний захист його працівників.

Успішне виконання завдань ДП «Украероху» пов’язано з ефективною експлуатацію інформаційно-телекомунікаційних систем на авіаційному транспорті, власником яких і виступає ДП «Украерорух».

Аналіз наукових досліджень  показав, що на сучасному етапі існують лише наукові розробки, пов’язані з технічними аспектами впровадження інновацій у процеси автоматизації обслуговування повітряного руху. Економічні дослідження обмежені питаннями економіки окремих авіапідприємств, а проблематика взаємодії інформаційно-телекомунікаційних систем (ІТС) на авіаційному транспорті в межах галузі не була досліджена взагалі.

Мета роботи  – огляд основних елементів, необхідних для створення ефективного механізму оновлення ІТС на авіаційному транспорті.

Виклад матеріалів дослідження .  Згідно із Законом України «Про захист інформації в інформаційно-телекомунікаційних системах» [3] від 30.04.2009 поняття «інформаційно-телекомунікаційна система» визначено як сукупність інформаційних та телекомунікаційних систем, які в процесі обробки інформації діють як єдине ціле, зокрема:

- інформаційна (автоматизована) система – це організаційно-технічна система, у якій реалізовано технологію обробки інформації з використанням технічних і програмних засобів;

- телекомунікаційна система – це сукупність технічних і програмних засобів, призначених для обміну інформацією шляхом передавання, випромінювання або приймання її у вигляді сигналів, знаків, звуків, рухомих або нерухомих зображень чи в інший спосіб.

Отже, щоб належно виконувати свої завдання, ДП «Украерорух» має забезпечувати відповідність техніко-технологічної складової своїх виробничих потужностей вимогам ICAO, тобто забезпечувати високий рівень оснащеності телекомунікаційної системи.

Основними управлінськими труднощами в цьому питанні є специфіка організації взаємодії всіх ланок виробничого процесу авіаперевезення. По-перше, усі учасники процесу авіаперевезення виступають юридично самостійними суб’єктами господарювання, у власності яких знаходяться певні об’єкти інфраструктуриІТС, необхідні для здійснення їх виробничої діяльності. Відповідно до цього на авіатранспорті розрізняють бортовий, наземний та космічний сегмент ІТС (табл. 1).

Таблиця 1. Належність об’єктів інфраструктури ІТС суб’єктам господарювання

По-друге, указаним суб’єктам притаманні певні функції, що виконує ІТС у процесі передачі інформації. Згідно з ICAO Doc 4444 PANS-ATM «Организациявоздушного движения. Издание пятнадцатое» [1]можна виділити три основні види інформації, необхідні для здійснення авіатранспортного процесу:

– польотна інформація. Вона необхідна для безпечного та ефективного виконання польоту, містить інформацію про повітряний рух, метеоумови, стан аеродромів, маршрутні засоби та обладнання;

– інформація за маршрутом, що попереджає екіпаж про наявні в повітрі повітряні судна (ПС), які можуть перешкодити польоту або спровокувати зіткнення;

– інформація основного руху, забезпечена органами управління повітряним рухом з ешелонування та контролю повітряного простору. Інформація регулюється «Украерорухом» – державним органом.

Наведені види інформації обслуговують системи організації повітряного руху (АТМ –  Air  Traffic Management ), що функціонують в Україні. ІКАО розглядає зв’язок, навігацію й спостереження як основні функції для забезпечення систем організації повітряного руху. Ці системи виконують певні задачі та функції (рис. 1), які в свою чергу за характеристикою технічних засобів тісно пов’язані із засобами зв’язку, навігації та спостереження шляхом об’єднання в систему CNS( Communication , Navigation, Surveillance ).

Наведені функції систем організації повітряного руху реалізуються шляхом експлуатації радіоелектронного обладнання (РЕО), що розподіляється наапаратуру зв’язку, навігації, посадки й управління повітряним рухом (УПР) (табл. 2).

Рис. 1. Класифікація систем організації повітряного руху (АТМ)

(розроблено автором)

Таблиця 2. Радіоелектронне авіаційне обладнання

Апаратура зв’язку  призначена для прийому й передачі повідомлень каналами радіозв’язку, для ведення переговорів між членами екіпажу, для реєстрації цих переговорів, а також для оповіщення пасажирів і трансляції розважальних програм у салоні.

Апаратура навігації служить для визначення місця ПС у просторі, його шляхової або повної швидкості, а також для визначення напрямку на характерні точки маршруту, у яких установлено спеціальні радіостанції або радіомаяки.

Апаратура посадки  використовується для одержання на борту інформації про положення ПС у просторі щодо заданої траєкторії зниження.

Апаратуру УПР  установлюють на ПС для підвищення безпеки польотів. Вона включає літаковий відповідач УПР і систему попередження зіткнень у повітрі.

З викладеного випливає третя управлінська особливість функціонування ІТС на авіаційному транспорті – урахування етапу польоту ПС у процесі авіаперевезення [11].

1. Етап зльоту  забезпечується радіотехнічними засобами контролю висоти польоту й зв’язку. Для контролю висоти ПС використовують радіовисотомір, а для обміну інформацією між екіпажем і диспетчерськими службами УПР – радіостанцію ближнього зв’язку (РСБЗ).

2. Етап набору висоти й виходу ПС у вихідну точку маршруту  обслуговується радіосистемою ближньої навігації (РСБН), за допомогою якої визначають місцеПC і здійснюють вивід його в задані пункти на трасі польоту. Замість РСБН для вирішення останнього завдання часто використовують більш прості, але менш точні, пристрої – автоматичні радіокомпаси, що вказують напрямок на спеціальні (приводні) або віщальні радіостанції. Для зв’язку зі службами УПР на цьому етапі використовують РСБЗ. З метою полегшення контролю службами УПР за польотом ПС у приаеродромній зоні з інтенсивним повітряним рухом застосовують літаковий відповідач. Цей відповідач у момент, коли ПС потрапляє в зону дії наземного вторинного радіолокатора системи УПР, приймає сигнал запиту й автоматично передає бортовий номер ПС, запас пального, висоту польоту й іншу службову інформацію.

Для запобігання конфліктних ситуацій у повітрі застосовують систему попередження зіткнень ПС, у якій шляхом виміру дальності до сусідніх ПС й обміну інформацією про висоту польоту визначають найбільш доцільний маневр.

3. Етап маршрутного польоту  забезпечується засобами як ближнього, так і дальнього зв’язку й радіонавігації. Застосування РСБЗ і РСБН можливе в тих випадках, коли довжина ділянки маршрутного польоту невелика й ПС увесь час перебуває в зоні дії відповідних наземних радіостанцій аеропорту вильоту абоаеропорту призначення або повітряна траса проходить над місцевістю, де досить часто розташовані відповідні наземні засоби. Якщо довжина ділянки маршрутного польоту велика й на маршруті польоту наземних РСБЗ, для зв’язку зі службами УПР використовують радіостанцію дальнього зв’язку, а для визначення місця ПС – апаратуру радіосистеми дальньої навігації. Для визначення місця ПС також застосовують допплерівську навігаційну систему, у якій пройдений ПС шлях обчислюють через інтегрування складового вектора швидкості ПС, отриманого від допплерівського вимірювача швидкості. Функцію, аналогічну допплерівській навігаційній системі, виконує інерціальна навігаційна система, заснована на дворазовому інтегруванні складового вектора прискорення, що вимірюється за допомогою спеціальних, наприклад, механічних датчиків – акселерометрів. У складних метеоумовах за допомогою метеонавігаційоного радіолокатора виявляють грозові маси й визначають їхні координати. Допоміжна функція цього радіолокатора – огляд земної поверхні з для одержання додаткової інформації для орієнтування екіпажу. У зонах, контрольованими наземними системами УПР, для передачі інформації диспетчерам застосовують літакові відповідачі.

4. Етап зниження  обслуговується тими ж засобами, що й етап набору висоти, тобто РСБН або автоматичним радіокомпасом, системою попередження зіткнень, радіовисотоміром і РСБЗ. За допомогою РСБН або автоматичного радіокомпаса ПС виводять у точку, з якої починається етап посадки.

5. Етап посадки  – заключний і найбільш відповідальний етап польоту. Основними інструментами на ньому є апаратура системи посадки й радіовисотомір. За допомогою системи посадки визначають відхилення ПС від заданої траєкторії заходу на посадку. Радіовисотомір, що контролює висоту польоту над земною поверхнею, на завершальній ділянці посадки ПС є основним. Із пристроїв зв’язку на цьому етапі використовують РСБЗ.

Отже, ефективно організована ІТС має забезпечувати взаємодію основних елементів авіаційної інфраструктури, що представлено на рис. 2.

Рис. 2. Взаємодія основних елементів авіаційної інфраструктури

(розроблено автором)

На авіаційному транспорті ІТС має забезпечувати вирішення управлінських задач шляхом об’єднання технічних засобів обробки даних, програмного забезпечення і персоналу відповідного рівня кваліфікації (рис. 3).

Рис. 3. Інформаційно-телекомунікаційна система

(розроблено автором)

Ефективне здійснення авіатранспортного процесу відбувається лише за умов чіткої взаємодії всіх учасників авіатранспортного процесу (рис. 4).

Виходячи з подвійності складу структури ІТС стосовно інновацій на авіатранспорті можна відокремити організаційно-технічну та технологічну складову, що відповідають інформаційній та телекомунікаційній системам.

Згідно з чинною «Концепцією розвитку телекомунікацій в Україні» № 1612-р від 27.12.2008 [6] розвиток телекомунікацій повинен здійснюватися в напрямі випереджувального забезпечення процесів інформатизації країни та побудови інформаційного суспільства, що передбачає:

- створення і розвиток високошвидкісних мультисервісних мереж наступного покоління для задоволення потреб інформаційного суспільства;

- пошук найбільш ефективних технічних та організаційних рішень для створення високошвидкісних масових мереж доступу (стаціонарного і рухомого (мобільного) зв’язку), які забезпечать невисокі тарифи для всіх категорій користувачів, зокрема з недомінуючими операторами телекомунікацій та Інтернет-провайдерами;

- прискорення розвитку телекомунікаційних мереж із використанням новітніх технологічних досягнень (радіотехнологій, волоконно-оптичних, пакетних технологій тощо);

- реалізацію регуляторної політики у сфері телекомунікацій, спрямовану на об’єднання (консолідацію) можливостей суб’єктів ринку телекомунікацій з метою розв’язання основних проблем сфери, підвищення ефективності їх діяльності;

- удосконалення нормативно-правової бази у сфері телекомунікацій.

Рис. 4. Структура авіатранспортного процесу

(розроблено автором)

Отже, логіку формування вимог щодо інновацій в ІТС на авіаційному транспорті можна уявити за рис. 5.

Рис. 5. Логіка формування вимог щодо інновацій в ІТС на авіаційному транспорті

(розроблено автором)

Висновки та перспективи наукових розробок у цьому напрямі .  Інновації в сфері інформаційно-телекомунікаційних систем на авіаційному транспортіпередбачають не лише технічне оновлення окремого обладнання, але й створення адекватної інфраструктури, що здатна поєднувати організаційні та техніко-технологічні інновації. Основними передумовами щодо впровадження таких інновацій є не лише міжнародні стандарти з виконання авіаперевезень, але й обсяги перевезень у повітряному просторі України, що постійно зростають. Тобто доцільно розглядати не лише екстенсивне, а й інтенсивне оновлення виробництва.

Таким чином, для створення ефективного механізму оновлення ІТС на авіаційному транспорті доцільним є:

- визначення впливу зміни обсягів перевезення на інтенсивність та навантаження роботи обладнання в системі інформаційних телекомунікацій,

- визначення перспективних напрямів оновлення, а саме ступеня відповідності обладнання бортового, наземного та космічного сегментів;

- визначення джерел фінансування інновацій;

- визначення відповідності впроваджених (запропонованих до впровадження) інновацій вимогам безпеки польотів та безпеки авіаперевезення.

Список використаних джерел:

1. Doc 4444 PANS-ATM «Организация воздушного движения. Издание пятнадцатое» [Електронний ресурс]. – Режим доступу: http://www.icao.int/

2. Галузева програма з безпеки польотів на 2014–2016 роки [Електронний ресурс]. – Режим доступу:  http://www.avia.gov.ua /

3. Закон України «Про захист інформації в інформаційно-телекомунікаційних системах» [Електронний ресурс]. – Режим доступу:  http://www.rada.gov.ua /

4. Керівництво ICAO щодо економічних аспектів аеронавігаційного обслуговування  [Електронний ресурс]. – Режим доступу: http://www.uksatse.ua/

5. Конвенція про міжнародну цивільну авіацію (повна версія)  [Електронний ресурс]. – Режим доступу: http://www.uksatse.ua/

6. Концепція розвитку телекомунікацій в Україні [Електронний ресурс]. – Режим доступу:  http://www.rada.gov.ua /

7. Наказ «Про встановлення Ставок плати за послуги з аеронавігаційного обслуговування повітряних суден у повітряному просторі України»  [Електронний ресурс]. – Режим доступу:http://www.uksatse.ua/

8. План впровадження Єдиного неба для України на 2013–2017 роки (LSSIP)  [Електронний ресурс]. – Режим доступу: http://www.uksatse.ua/

9. Політика ІКАО щодо аеропортових та аеронавігаційних зборів  [Електронний ресурс]. – Режим доступу: http://www.uksatse.ua/

10. Положення про нагляд за безпекою польотів у системі організації повітряного руху  [Електронний ресурс]. – Режим доступу: http://www.uksatse.ua/

11. Щелкунов В. І. Основи економіки транспорту / [за ред. В. І. Щелкунова, Ю. Ф. Кулаєва]. – К.: Кондор, 2011. – 392 с.