Создание Екатеринбургского укрупненного автоматизированного центра Единой системы организации воздушного движения Российской Федерации

Соколов С.В.
выпускник группы MBA CIO-35
Школы IT-менеджмента
РАНХиГС при Президенте РФ

В данной работе рассмотрен план реализации федеральной целевой программы "Модернизация Единой системы организации воздушного движения Российской Федерации (2009 - 2020 годы)" в филиале «Аэронавигация Урала» ФГУП «Государственная корпорации по ОрВД в Российской Федерации».

Результатом станет объединение районных центров Единой системы ОрВД РФ, будет создан Укрупненный центр ЕС ОрВД в городе Екатеринбург.

Оснащение Екатеринбургского УЦ автоматизированными системамиуправления воздушным движением и средствами радиотехнического обеспечения полетов, транслирование радиолокационной, навигационной и голосовой информации с центров обслуживания воздушного движения (ОВД) и удаленных радиолокационных позиций является для службыэксплуатации радиотехнического оборудования и связи (ЭТОС)первоочередной задачей.

Отдел информационных технологий, являющийся частью службы ЭРТОС, входит в состав рабочих групп по оснащению УЦ, перед которыми стоят задачи разработки заданий на проектирование, технических условий, сбор и обработка исходных данных, подготовку предложений по оборудованию и его составу, схемам и сетям связи, ит.д.  Практически принимают участие в разработке проекта оснащения, рассмотрению и согласованию проектных решений.

Небо Урала – это 252 участка маршрутов обслуживания воздушного движения. Контролируемое органами ОВД воздушное пространство филиала «Аэронавигация Урала» ФГУП «Госкорпорация по ОрВД» составляет 180 000 кв. километров. Протяженность участков воздушных трасс – 18 980 км, в том числе международных – 8 270 км.

Органы ОВД филиала осуществляют обслуживание (управление) воздушного движения в приграничной полосе с Республикой Казахстан, взаимодействуя с органами ОВД РГП «Казаэронавигация». Протяженность государственной границы с Республикой Казахстан в границах РЦ ЕС ОрВД Челябинск, Курган, ВРЦ ЕС ОрВД Магнитогорск составляет – 1 300 километров.Особенностью региона является наличие транссибирской системы транзитных маршрутов ОВД РФ связывающие аэропорты Европы с аэропортами Японии, Китая и Кореи. В связи с этим свыше 40% полетов, это рейсы, выполняемые иностранными авиакомпаниями. 55% всех полетов в воздушном пространстве Урала, это транзитные полеты. До 70% всего авиапотока над территорией России между Европой и Азией проходит через район ответственности Филиала. По интенсивности полетов Екатеринбургская зона единой системы ОрВД уступает только Московской и Санкт-петербургской зонам. Загрузка воздушного пространства Пермского и Екатеринбургского районов подошла к предельно допустимой пропускной способности, что требует от Филиала применение организационных и регулирующих мер по организации потоков воздушного движения.

Филиал обеспечивает регулярное и безопасное движение воздушных судов в границах шести субъектов Российской Федерации: Удмуртская республика, Пермский край, Свердловская, Челябинская, Курганская и Кировская области.

В границах ответственности филиала семь аэропортов, в их числе четыре международных: аэропорт «Кольцово» (г. Екатеринбург), аэропорт «Баландино» (г. Челябинск), аэропорт «Большое Савино» (г. Пермь), аэропорт Магнитогорск и три – федерального значения: аэропорт Ижевск, аэропорт «Победилово» (г. Киров), аэропорт Курган.

В воздушном пространстве района ответственности филиала выполняют полеты более 500 авиакомпаний России и иностранных авиакомпаний, а также воздушные суда государственной и экспериментальной авиации.

Ежедневно специалисты филиала обслуживают около 900 воздушных судов и используют для этого порядка 1 000 различных объектов радиотехнического обеспечения полетов и авиационной электросвязи. Эта задача решается диспетчерским, инженерно-техническим и обслуживающим персоналом, общая численность которого составляет порядка 1 500 человек.

В настоящее время в Российской Федерации организацию воздушного движения и аэронавигационное обслуживание пользователей воздушного пространства обеспечивает Единая система организации воздушного движения Российской Федерации (ЕС ОрВД).

Территория и воздушное пространство, обслуживаемое системой, превышают 26 млн. кв. км (включая территорию Крыма и акваторию Черного моря – 209 тыс. км.), протяженность воздушных трасс составляет 700 тыс. км, из которых более 200 тыс. км являются международными. Организация использования воздушного пространства и обслуживание воздушного движения в Российской Федерации осуществляется 99 территориально распределенными центрами ЕС ОрВД федерального, регионального и местного уровней.

Пассажиропоток 9 тыс. человек в час, 80 млн пассажиров в год. Более 1200 отечественных и иностранных авиакомпаний на внутренних и транзитных маршрутах ОВД.

Рис.1 Динамика интенсивности использованиявоздушного пространства в РФ в 1998-2013гг.

Динамика использования воздушного пространства РФ (Рис.1) показывает устойчивый рост. Исключением является только 2009 год, но уже с 2010 года тенденция роста восстановилась. С каждым годом растет число обслуженных полетов воздушных судов. Но Аэронавигационная система, созданная в середине 70-х, преобразованная, в первую очередь за счет высоких информационных технологий, в 90-х годах прошлого столетия, в перспективе десяти лет достигнет предела пропускной способности. Уже сейчас пассажиры встречаться с затруднением движения не только на автомобильных дорогах, но и в воздушном пространстве. Возникавшие задержки в воздушно пространстве влекли за собой внеплановые расходы авиакомпаний, делая рейсы убыточными.

Российские аэропорты используются сегодня примерно на 50% от проектной мощности из-за устаревшей системы, упускается половина взлетно-посадочных операций.

Серьезно отстает техническое перевооружение и модернизация используемых при обслуживании воздушного движения комплексов и технических средств наблюдения, навигации и связи, что также не способствует пропускной способности и обеспечениятребуемого уровня безопасности полетов в системе ОВД.

Основу технического обеспечения ЕС ОрВД составляют традиционные радиотехнические системы, имеющие ограничения по дальности действия, точности и функциональным возможностям. Их использование малоэффективно на низких высотах полета, над большими водными пространствами, малонаселенной и труднодоступной местностью.

Системы связи, навигации и наблюдения центров ЕС ОрВД, выработавшие свой технический ресурс и требующие замены, составляют по различным типам от 60% до 80%. Кроме того, 70% эксплуатируемого парка самолетов, подлежащего в ближайшее время к списанию, имеет на борту аэронавигационные системы и навигационные комплексы, не удовлетворяющие современным требованиям. Большая часть этих систем подлежит замене.

В силу ограничения функциональных возможностей существующая ЕС ОрВД не способна в полной мере реализовать внедрение перспективных технологий.

Рост интенсивности потоков высокоскоростных ВС, с одной стороны, а с другой — протяженность территории и особенности географического положения России диктуют необходимость создания Укрупненных центров ЕС ОрВД. При этом преследуются следующие цели:

• достижение мирового уровня безопасности ВД в соответствии с рекомендациями ИКАО и концепцией CNS/ATM;
• обеспечение гибкости системы ОВД, позволяющей ей развиваться и адаптироваться к изменяющимся условиям и потребностям пользователей ВП;
• повышение технико-экономической эффективности системы ОВД за счет снижения эксплуатационных расходов при повышении уровня безопасности УВД.

Поставленные цели достигаются за счет применения высоких информационных технологий и современных технических средств связи, наблюдения и навигации. С их помощью обеспечиваются высокая надежность и достоверность больших объемов обрабатываемой и передаваемой информации. Все это в свою очередь приводит к уменьшению загрузки диспетчеров, так как снижает риск несвоевременного обнаружения конфликтных ситуаций (КС) или неправильного их разрешения.

Еще в 1975 г. В.М. Кейн в книге «Радиотехнические средства управления воздушным движением» писал: «Уже в настоящее время существует принципиальная возможность построения полностью автоматической системы УВД, работающей без участия человека-оператора, <…> роль диспетчера в такой системе сводится только к контролю исправности системы. Вмешательство в ее работу необходимо лишь при возникновении ситуаций, не предусмотренных программой обработки информации». Однако при реализации такой полностью автоматической системы возникли серьезные трудности как технического, так и технологического, психологического, юридического и иного порядка.

Целью федеральной целевой программы «Модернизация Единой системы организации воздушного движения Российской Федерации" рассчитанной на период 2009 по 2020 годы, являющейся частью государственной программы РФ «Развитие транспортной системы», является повышение пропускной способности воздушного пространства РФ на 80 %.

В текущей перспективе открываются возможности совершенствования структуры ЕС ОрВД, сокращения количества РЦ (ВРЦ), уменьшения числа секторов управления и упрощения их конфигурации.

Из этого следует, что создание Укрупненных центров ЕС ОрВД, требует решения целого комплекса организационно-технических проблем, наиболее важная из которых — обеспечение их новыми средствами РТОП и авиационной связи.

Современная автоматизированная система управления воздушным движением (АС УВД) является информационно-вычислительной системой (ИВС) сетевого типа. Одним из важнейших свойств таких систем является их открытость. Под открытостью в широком смысле здесь понимается свойство адаптируемости системы к конкретным условиям эксплуатации, возможность расширения как состава технических средств, в нее входящих, так и ее функций.

АС УВД предназначена для обеспечения безопасности, повышения экономичности и регулярности полетов авиации различных ведомств в районе аэродрома, на воздушных трассах и во внетрассовом воздушном пространстве путем автоматизации процессов текущего планирования, сбора, обработки и отображения радиолокационной информации (в перспективе информации, полученной по каналам АЗН) и метеоинформации.

В соответствии со своим назначением такие системы должны решать следующие основные задачи:

• прием, обработка и отображение информации, в том числе радиолокационной, радиопеленгаторной, плановой, аэронавигационной, справочной и вспомогательной, а также данных о техническом состоянии и режимах работы оборудования, периферийных объектов по каналам передачи данных (ПД);
• передача информации внешним пользователям по каналам сети ПД;
• обеспечение взаимодействия с периферийными объектами, со смежными АС и комплексами УВД, метеорологическими комплексами и системами, а также с объектами и системами технологического взаимодействия органов ЕС ОрВД (службы аэропортов, авиакомпании, военные секторы и КП, органы УВД района или аэроузла, органы УВД смежных зон или центров УВД и др.);
• обеспечение обучения и тренировки диспетчерского состава;
• осуществление контроля и управление за техническим состоянием оборудования системы;
• документирование и воспроизведение различных видов информации;
• информационная поддержка расчетов по сборам за аэронавигационное обслуживание (АНО).

С целью определения в качестве базового изделия АС ОрВД разработки технологических решений оснащения Екатеринбургского укрупненного центра ОрВД и расчета затрат на их реализацию проведен технико-экономический анализ используемого в РФ оборудования АС УВД отечественного производствадля специального и двойного назначения.

В настоящее время к таким АС ОрВД относятся аэродромно-районные системы типа АС УВД «Альфа» (разработчик и поставщик ООО «Фирма» НИТА» г. Санкт-Петербург), АС УВД «Синтез» (разработчик и поставщик ОАО «ВНИИРА» г. Санкт-Петербург) и АС УВД «Топаз-ОВД» (разработчик и поставщик ОАО «НПО «ЛЭМЗ» г. Москва).

В целом оборудование АРАС УВД «Топаз-ОВД», «Альфа», «Синтез» имеют близкие тактико-технические характеристики и отличаются использованием различных типов программно-аппаратных средств. Оборудование АРАС УВД «Топаз-ОВД», «Альфа», «Синтез» имеют сертификаты типа и производства МАК.

Оборудование всех типов указанных АРАС УВД достаточно полно отвечает требованиям модульной аэродромно-трассовой системы двойного назначения, обеспечивающей высокий уровень автоматизации процессов организации воздушного движения при непосредственном управлении воздушным движением, планировании и координировании потоковвоздушного движения, а также мониторинга за порядком использования воздушного пространства в рамках реализации задач Федеральной системы разведки и контроля воздушного пространства Российской Федерации.

Для оснащения Екатеринбургского укрупненного центра УВД оборудование разработчика ООО «Фирма «НИТА» является приоритетным по следующим причинам, основная это то, что во всех центрах ОВД филиала «Аэронавигация Урала» с 2000 года эксплуатируется оборудование ООО «Фирма «НИТА»(КСА УВД «Альфа», КСА ПВД «Планета», комплекс документирования и воспроизведения информации «Гранит», диспетчерский пульт серии «Пульт-А», СКРС «Мегафон», КСПИ «Ладога», система точного времени «Метроном», диспетчерские тренажеры «Эксперт» и др.).

При эксплуатации, оборудование показало себя надежным. Разработчик организовал квалифицированную техническую поддержку при пусконаладочных работах и последующей эксплуатации оборудования, неоднократно проводил необходимую модернизацию.

Диспетчерский и технический персоналЦентров ОВД имеетбольшой опыт работы с этим оборудованием, а значит расходов на переобучение не потребуется. На этапе перевода ВРЦ Североуральск и РЦ Курган в Екатеринбургский РЦ разработчики фирмы «НИТА» смогли гарантировать безостановочное производство (без перерыва УВД) и «бесшовное» сочленение всех узлов действующего оборудования без потери и задержки критически важной информации.

Однотипность оборудования, единственный разработчик и поставщик, которого ООО «Фирма «НИТА», позволит выполнитьоснащение АС УВД Екатеринбургского укрупненного центра наиболее экономично и обеспечить минимальный срок ввода в эксплуатацию Екатеринбургского укрупненного центра ЕС ОрВД.

Источниками информации наблюдения о воздушной обстановке в зоне ответственности Екатеринбургского УЦ ЕС ОрВД являются:

• 7 трассовых радиолокационных позиций (РЛП), размещенных в районах населенных пунктов (аэродромов) Екатеринбург (Кольцово), Североуральск, Челябинск, Магнитогорск, Курган, Киров, Пермь;
• 7 аэродромных РЛП, размещенных на аэродромах Екатеринбург (Кольцово), Челябинск, Магнитогорск, Курган, Киров, Пермь, Ижевск.
• 8 ОВЧ АРП, размещенных на аэродромах Екатеринбург (Кольцово), Челябинск, Магнитогорск, Курган, Киров, Пермь, Ижевск и Североуральск.

Для осуществления связи "диспетчер-экипаж" используются автоматизированные приемо-передающие центры (АППЦ), расположенные, как правило, на радиолокационных позициях.

 Предлагается схема связи для обеспечения трансляции радиолокационной, радиопеленгационной и голосовой связи с удаленных позиций в Екатеринбургский укрупненный центр.

Согласно руководящим документам, ведомственная связь гражданской авиации строится на базе арендованных каналов связи. Для увеличения надежности передачи данных – информация должна передаваться по двум независимым географически разнесенным линиям связи. Поэтому, для создания сети связи Екатеринбургского УЦ ЕС ОрВД необходимо решить вопросы привязки центров ОВД к сетям связи операторов.

Для соблюдения условия построения надежной сети связи, необходимо обеспечить 100 % резервирование в магистральных каналах связи. Для этого необходимо выбрать двух независимых операторов.Основой выбора операторов является надежность и качество предоставляемых им услуг, а также постоянное присутствие технического персонала для устранения неисправностей в минимальное короткие сроки.

В качестве основного оператора связи был выбран ОАО «Ростелеком».Данный поставщик предоставляет услуги для филиала «Аэронавигация Урала» более 20 лет. Качество услуг связи полностью удовлетворяют потребностям Филиала. К тому же работа за долгие годы сотрудничества стала отлаженной, что привело к решению организационных и технических вопросов в минимально короткие сроки.

Кроме ОАО "Ростелеком" можно рассматриватьЗАО «ТрансТелеКом» и ОАО «ВымпелКом». Исходя из особенностей построения привязки к сетям связи и коммерческих предложений по аренде, принято решение выбора в качестве второго (резервного) оператора ОАО «ВымпелКом».
Создание укрупненного автоматизированного центра ЕС ОрВДневозможно без создания соответствующейинфраструктуры системы связи, обеспечивающей требуемые характеристики производительности и качества.

Необходимосоздание перспективной интегрированной сети связи способнойобеспечить непрерывность процессов ОВД и, следовательно, обеспечить сопряжение с существующим оборудованием и сетями связи. Если приложения обмена данными на физическом и канальном уровнях используют более или менее стандартизованный набор интерфейсов, то в оборудовании речевой связи применяется широчайшая номенклатура интерфейсов от принятых на международном уровне ISDN-BRI/PRI до экзотических типа ДПУ-3 «Орех». Все это непосредственным образом отразится на физической и программной реализации оборудования, обеспечивающего доступ к сетевым услугам того или иного приложения.

Для реализациивыше указанного, предлагается для внедрениясхема цифровой сети интегрированной авиационной фиксированной связи (ЦСИАФС), разработаннаяпо заданию ФГУП "Госкорпорация по ОрВД" в ОАО "НТЦ Промтехаэро".

В составе сети связипредусматривается шесть сетевых функциональных подсистем:

• подсистема опорной сети, которая обеспечивает базовые услуги инкапсуляции и трансляции информации по сети;
• подсистема обмена данными, которая обеспечивает доступ к сетевым услугам различных приложений ОВД;
• подсистема речевой связи, которая обеспечивает доступ к сетевым услугам диспетчеров УВД и административно-технического персонала центров ОВД для обмена информацией «воздух-земля» и «земля-земля»;
• подсистема сопряжения со сторонними системами, которая обеспечивает интерфейсную и протокольную совместимость с внешними сетями;
• две подсистемы являются технологическими и обеспечивают функционирование ЦСИАФС и безопасность конфиденциальной информации.

Создание Екатеринбургского укрупненного центра ЕС ОрВД осуществляется согласно реализации:

• Постановления Правительства Российской Федерации от 01.09.2008 г. № 652 об утверждении федеральной целевой программы "Модернизация Единой системы организации воздушного движения Российской Федерации (2009 - 2020 годы)";
• Постановления Правительства Российской Федерации от 05.12.01г. № 848 «О федеральной целевой программе «Развитие транспортной системы России (2010 -2020 годы)»;
• Транспортной стратегии Российской Федерации на период до 2030 года, утвержденной распоряжением от 22.11.2008 г. № 1734-р.

Консолидация РЦ (ВРЦ) подразумевает большую эффективность за счет средств автоматизации, меньшим численным составом, без снижения качества услуги (безопасности и регулярности воздушного движения).

Реализация проекта предполагает возложения функций 11 диспетчерских пунктов (секторов) РЦ (ВРЦ) ЕС ОрВД Екатеринбурга, Кирова, Перми, Челябинска и Магнитогорска на УЦ ЕС ОрВД г. Екатеринбург.

Организация воздушного пространства образуемых секторов Екатеринбургского УЦ ЕС ОрВД в существующих границах не допускает перегрузки указанных диспетчерских пунктов.

К 2020 году экономия для Филиала составит 17,6%.

Эффективность рассчитана для федерального бюджета и филиала «Аэронавигация Урала» ФГУП «Госкорпорация по ОрВД».
Положительный финансовый результат при оценке коммерческой и бюджетной эффективности Программы будет получен в первый год ее реализации.

П.С.:

В настоящее время область обеспечения воздушного движения принадлежит к тем немногим отраслям народного хозяйства Российской Федерации, которые в условиях перехода к рыночной экономике и структурных преобразований переживают период радикального и интенсивного технического обновления на основе новых информационных технологий. Это объясняется рядом обстоятельств. Несмотря на существенное снижение объема внутренних воздушных перевозок с начала 90х, интенсивность воздушного движения в ряде регионов выросла. Одна из причин состоит в большей открытости и, как следствие, в увеличении количества трансконтинентальных трасс и объема международных перевозок. С другой стороны, международный характер воздушного движения и интеграция РФ в мировую систему воздушного транспорта требуют повышения уровня аэронавигационного обслуживания и безопасности полетов, приведения их в соответствие с международными требованиями ИКАО и Евроконтроля и новой стратегией CNS/ATM. Все это невозможно без модернизации и коренного обновления морально и физически устаревших технических средств аэронавигации и управления воздушным движением.

Три основных показателя, а именно безопасность, регулярность и экономичность полетов, тесно связаны друг с другом и существенно зависят от эффективности УВД.