Гражданскую авиацию будут контролировать со спутников | Научные открытия и технические новинки из Германии | DW | 21.10.2013
  1. Inhalt
  2. Navigation
  3. Weitere Inhalte
  4. Metanavigation
  5. Suche
  6. Choose from 30 Languages

Наука

Гражданскую авиацию будут контролировать со спутников

Воздушное пространство над океанами, пустынями, полярными регионами не контролируется наземными службами слежения. Решить эту проблему призван мониторинг из космоса.

Точное место падения борта AF447 нашли лишь на шестой день.

Точное место падения борта AF447 нашли лишь на шестой день.

Наверное, многие еще помнят трагедию, разыгравшуюся в ночь с 31 мая на 1 июня 2009 года в небе над Атлантикой: самолет Airbus A330 авиакомпании Air France, выполнявший рейс 447 из Рио-де-Жанейро в Париж, вылетел по расписанию из аэропорта отправления, но в аэропорт назначения не прибыл. Как потом оказалось, самолет рухнул в океан, находившиеся на борту 216 пассажиров и 12 членов экипажа погибли.

Однако на протяжении нескольких дней о судьбе пропавшего самолета представители авиакомпании могли только гадать. Конечно, ближе к полудню следующего дня, когда у самолета должно было закончиться топливо, никаких надежд на благополучный исход уже не оставалось, но что именно случилось в небе над Атлантикой, никто точно не знал.

Неконтролируемое воздушное пространство

Ведь даже обычная в таких ситуациях формулировка - "в такое-то время борт исчез с экранов радаров" - здесь не годилась, поскольку в момент катастрофы воздушное судно находилось вне досягаемости наземных радаров: оно уже вышло из зоны видимости бразильской радиолокационной станции, а в зону видимости сенегальской станции еще не вошло.

Тони Деловски (Toni Delovski), инженер-электронщик Немецкого аэрокосмического центра, работающий в бременском Институте космических систем, поясняет: "Эта машина только-только покинула бразильское воздушное пространство, всего минут 20-30 назад или даже меньше. И должна была выйти снова на связь через час с небольшим. Но не вышла. К тому же в это время там образовался мощный грозовой фронт. И в результате было непонятно, что же случилось с самолетом: отклонился от курса? получил повреждение? отказали приборы? А главное - где и когда это произошло?"

Чтобы обнаружить, наконец, обломки пропавшего самолета и установить точное место его падения, поисковым спасательным службам потребовалось более пяти суток: площадь акватории, которую предстояло осмотреть, составляла несколько десятков тысяч квадратных километров.

Новая система на основе технологии ADS-B

Теперь группа немецких инженеров под руководством Тони Деловски разработала систему, позволяющую отслеживать местоположение гражданских самолетов из космоса, в каком бы отдаленном регионе земного шара они ни находились. Система базируется на технологии ADS-B - данная англоязычная аббревиатура расшифровывается как Automatic Dependent Surveillance-Broadcast, что в переводе означает "Автоматическое зависимое наблюдение-вещание".

Сегодня практически все гражданские самолеты уже оборудованы транспондерами ADS-B - приемопередающими устройствами, в автоматизированном режиме посылающими раз в секунду сигнал, содержащий индивидуальный бортовой номер воздушного судна, высоту полета, скорость и GPS-координаты. Проблема лишь в том, что над пустынями, полярными регионами, а также значительной частью акваторий Тихого и Атлантического океана эти сигналы бесполезны, поскольку там просто нет соответствующих наземных диспетчерских служб.

Главная трудность - отделить зерна от плевел

Для регистрации и обработки сигналов ADS-B Тони Деловски с коллегами сконструировали специальное устройство космического базирования и установили его на борту спутника Proba-V.

Вообще-то этот принадлежащий Европейскому космическому агентству микроспутник массой всего в 140 килограммов, выведенный 7 мая нынешнего года на геосинхронную орбиту высотой 820 километров, предназначен, прежде всего, для мониторинга почвенного и растительного покрова нашей планеты, но специалисты Немецкого аэрокосмического центра решили использовать его и не по прямому назначению. Руководитель проекта поясняет: "В конечном счете, у нас получился небольшой ящик массой всего в 1 килограмм. Он принимает аналоговые сигналы, оцифровывает их и пересылает в бортовой компьютер".

Контекст

Компьютер сигналы анализирует, сортирует, отфильтровывает помехи. При этом одна из наиболее сложных проблем состоит в том, чтобы из огромного потока самых разных сигналов вычленить полезные. "Спутник сканирует сразу весьма обширный сектор и регистрирует при этом уйму сигналов, причем все в одном и том же частотном диапазоне, - поясняет Тони Деловски. - Приходится бороться и с интерференцией, и с помехами от сигналов других служб. Скажем, на той же частоте - 1090 Мгц - работает и система предупреждения об опасном сближении с другими бортами. Все это изрядно осложняет задачу".

Первые результаты вселяют надежду на успех испытаний

Конечно, прежде чем отправиться в космос, сконструированное Тони Деловски и его коллегами устройство доказало свою работоспособность на компьютерной модели, а также прошло натурные испытания на земле - вернее, все же не совсем на земле, а в стратосфере, куда оно было доставлено метеозондом. Но и на борту спутника Proba-V устройство успело неплохо себя зарекомендовать: во время первого пролета над Британскими островами, Восточной Азией и Австралией оно зарегистрировало позывные более чем ста самолетов, причем от некоторых из них - по нескольку сигналов, что позволило вычислить маршруты полета этих бортов.

Главная цель нынешних испытаний - проверить, способна ли такая система отслеживать перемещения действительно всех самолетов, находящихся в определенном секторе воздушного пространства.

Эффективное использование североатлантических треков

Если эти испытания пройдут успешно, систему можно будет использовать не только для повышения уровня безопасности гражданской авиации, но и для более эффективной эксплуатации имеющихся воздушных коридоров, - говорит коллега Деловски - инженер Йорг Беренс (Jörg Behrens): "Уже сегодня воздушное пространство между Европой и США используется очень интенсивно. Но поскольку значительные участки североатлантических треков не контролируются радиолокационными станциями, там установлены большие расстояния между самолетами при эшелонировании: в общем случае минимальный продольный интервал - 15 минут, минимальный боковой интервал - 60 морских миль, это 110 километров".

Все авиакомпании, естественно, заинтересованы в максимально эффективном использовании воздушных коридоров, а значит, их можно будет привлечь к финансированию внедрения новой системы. А обойдется она недешево, ведь для обеспечения глобального мониторинга пассажирских авиаперевозок приемники сигналов ADS-B необходимо будет установить на многих спутниках. Да и на земле предстоит создать целую сеть приемных станций, чтобы весь обмен информацией проходил в режиме реального времени. Пока же сигналы, собранные спутником Proba-V, транслируются на землю лишь четыре раза в сутки.

Но на всесторонние испытания системы у инженеров Немецкого аэрокосмического центра не так уж много времени: срок службы спутник Proba-V ограничен 2,5 годами.