Комплекс подготовки документов аэронавигационной информации

Комплекс разработан в соответствии с требованиями документов ИКАО:

• • Doc 8071 "Руководство по испытаниям радионавигационных средств" Том I. "Испытания наземных радионавигационных систем";
• • Doc 8168 "Pans-Ops. Производство полетов воздушных судов (PANS-OPS) Том II";
• • Doc 8697 "Руководство по аэронавигационным картам";
• • Doc 8896 "Руководство по авиационной метрологии";
• • Doc 9137 "Руководство по аэропортовым службам. Часть 6. Контролирование препятствий";
• • Doc 9157 "Руководство по проектированию аэродромов. Часть 3";
• • Doc 9157 "Руководство по проектированию аэродромов.Часть 4. Визуальные средства";
• • Doc 9368 "Руководство по построению схем полетов по приборам";
• • Doc 9371 "Руководство по шаблонам для схемы ожидания, обратной схемы и схемы типа "ипподром";
• • Doc 9713 "Словарь по международной гражданской авиации";
• • Doc 9906 "Руководство по обеспечению качества при разработке схем полетов. Том I. Система обеспечения качества при разработке схем полетов";
• • Dос 9184 "Руководство по проектированию аэропортов. Часть 1. Генеральное планирование";
• • Doc 9643 "Руководство по одновременному использованию параллельных или почти параллельных оборудованных ВПП (SOIR) ";
• • ИКАО Приложение 14 Аэродромы Том I."Проектирование и эксплуатация аэродромов";
• • ИКАО Приложение 15 Приложение 15. Службы аэронавигационной информации. Издание 16.";
• • ИКАО Приложение 6 "Эксплуатация воздушных судов";
• • ИКАО Приложение 7 " Национальные и регистрационные знаки воздушных судов";
• • Спецификация сборника аэронавигационной информации (Specimen AIP incl. Amdt.2);
• • Спецификация ARINC424-18 и ARINC424-19;
• • Спецификация и схемы данных AIXM 5.1;
• • Руководство по конвертации AIXM 5.1 через OGC WFS 2.0 (Guidance for Retrieving AIXM 5.1 data via anOGC WFS 2.0);
• • Нормы годности к эксплуатации аэродромов экспериментальной авиации;
• • Методики оценки соответствия нормам годности к эксплуатации гражданских аэродромов;
• • Инструкция по построению схем полетов на маршруте и в районе аэродрома при использовании методов зональной навигации;
• • Спецификация сборника аэронавигационной информации (Specimen AIP incl. Amdt.2);
• • Книга "Самолетовождение". Черный М. А., Кораблин В. И. Изд-во "Транспорт", 1977 г.;
• • Книга "Самолетовождение" Часть II. М.И. Лебедев, 2003 г;
• • Книга "Воздушная навигация". Черный М.А., Кораблин В.Н. Изд-во Транспорт, 1991 г.;
• • Руководство по воздушной навигации авиации вооруженных сил Российской Федерации введено в действие приказом Главнокомандующего ВВС от 6 декабря 1993 г, № 227;
• • Федеральные авиационные правила "Требования, предъявляемые к аэродромам, предназначенным для взлета, посадки, руления и стоянки гражданских воздушных судов гражданским аэродромам", утвержденных приказом Минтранса России от 25.08.2015 № 262;
• • Федеральные авиационные правила "Об утверждении Федеральных правил использования воздушного пространства Российской Федерации", утвержденных приказом Минтранса России от 11.03.2010 № 138;
• • "Методика оценки соответствия гражданских аэродромов Федеральным авиационным правилам" (далее МОС ФАП).
• • Приказа Министерства транспорта РФ от 31 октября 2014 г. № 305 "Об утверждении Порядка разработки и правил предоставления аэронавигационной информации".
• • Приказа Министерства транспорта Российской Федерации от 04.05.2018 г. № 176 "Об утверждении "Порядка установления границ полос воздушных подходов на аэродромах гражданской авиации"

Основным источником аэронавигационной информации является реляционная база аэронавигационных данных, которая создана в соответствии с моделью AICM (Aeronautical Information Conceptual Model). Модель AICM рекомендована международной организацией планирования и координации воздушного движения "Евроконтроль". Структура базы данных позволяет хранить и обрабатывать все элементы авиационной деятельности, отслеживать хронологию их изменения с указанием даты, времени пользователя и типом операции. База данных разворачивается на СУБД PostgreSQL версии 9.4 и выше.

Комплекс позволяет формировать все виды аэронавигационных карт, тематические документы, страницы сборников аэронавигационной информации (Air navigation Information Publication, далее сборник АНИ) на национальном и международном языках, наборы аэронавигационной информации в формате AIXM 5.1. Аэронавигационные наборы данных в формате AIXM5.1 могут использоваться для обмена данными между базами аэронавигационных данных и системами обработки аэронавигационной информации. Предоставление наборов данных AIXM 5.1 в виде ответов в спецификации WFS 2.0 позволяет использовать информацию в клиент-серверных WEB системах. База данных комплекса и формируемые документы могут применяться для анализа полетов в районе аэродрома, моделирования и анализа воздушной обстановки, планирования использования воздушного пространства и управления воздушным движением, обмена аэронавигационными данными с другими базами данных и WEB сервисами. 

Прикладная задача "Подготовка документов аэронавигационной информации" служит для ввода и вывода информации в базу аэронавигационных данных. Задача оформлена в виде панели интегрированной в ГИС "Панорама". Панель задачи функционально разделена на четыре части - ввод данных, вывод данных, ведение справочников, конверторы ARINC и AIXM 5.1. С целью администрирования подсистемы безопасности данных в задачу включен диалог администратора аэронавигационной информации.

Задача позволяет выполнять следующие операции:

• вводить информацию в базу данных АНИ;
• обновлять информацию на карте из базы данных АНИ;
• экспортировать информацию из базы данных в обменный формат ARINC;
• экспортировать информацию с карты в формат ARINC;
• экспортировать информацию с карты в метаданные формата AIXM 5.1 и WFS 2.0;
• экспортировать информацию из базы данных в метаданные формата AIXM 5.1;
• импортировать информацию с формата ARINC на карту;
• импортировать и обновлять информацию с формата ARINC в базе данных;
• экспортировать информацию в листы сборника АНИ;
• формировать зарамочное оформление аэронавигационных карт по данным из базы данных;
• импортировать списки регистрационных номеров воздушных судов в файл.

Аэронавигационные карты формируются обеими задачами комплекса в соответствии с документом Doc 8697 ИКАО ("Руководство по аэронавигационным картам"). Аэронавигационные карты формируются в электронном виде, базируются на специальном аэронавигационном классификаторе dfc.rsc. В зависимости от решаемых задач, формируются следующие виды аэронавигационных карт:

• маршрутная карта ИКАО;
• карта района;
• карта стандартного вылета по приборам (SID);
• карта стандартного прибытия по приборам (STAR);
• карта захода на посадку по приборам;
• карта визуального захода на посадку;
• карта аэродрома с созданием таблицы метеорологического минимума;
• карта наземного аэродромного движения и мест стоянок;
• карта местности конечного этапа захода на посадку;
• карта аэродромных препятствий класса "А", "B" и "C".

Наборы данных в AIXM5.1 формируются из базы данных посредством встроенного конвертора экспорта. Конвертор позволяет экспортировать все основные виды аэронавигационных данных в отдельные файлы, инфраструктуру аэродрома и светотехническое оборудования. Конвертором предусмотрена возможность экспорта любой аэронавигационной информации, которая хранится в базе данных через специальный сервис. Встроенный конвертор экспорта основной информации АНИ доступен через кнопку панели комплекса АНИ при подключенной базе данных. Если база не подключена, вызывается внешний конвертор, который работает с картой.

Маршрутная карта (ИКАО)

Представляет собой базовую карту и три пользовательские карты. Маршрутная карта может издаваться в нижнем, верхнем , неконтролируемом или установленном пользователем комплекса воздушном пространствах. Карты верхнего воздушного пространства (от высоты 8100 метров и выше), карты нижнего воздушного пространства (от высоты 1500 до высоты 8100 метров) и карты неконтролируемого воздушного пространства.

Карта района (ИКАО)

Представляет собой базовую карту на заданный район и четыре пользовательские карты. Район может быть ограничен рамкой. Масштабы маршрутной карты и карты района выбираются в зависимости от плотности воздушного движения и размеров района. Аэронавигационные карты верхнего и нижнего воздушного пространства выполняются в масштабе 1:1 000 000 (в 1 сантиметре 10 километров), 1:1 500 000 (в 1 сантиметре 15 километров) или мельче. Аэронавигационные карты для воздушного пространства класса G – 1:500 000 (в 1 сантиметре 5 километров) и крупнее. 

Карта VFR

Согласно классификации ИКАО названия карт соответствуют "ENROUTE CHART above FL270", "ENROUTE CHART below FL270" и карты "VFR". Карты "VFR" издаются в слое от 1500 метров и ниже, а также выше 20400 м (FL660).

Карты стандартного убытия и стандартного прибытия по приборам (SID/STAR) – представляют собой набор из трех пользовательских карт. Карта формируется для конкретного порога взлетно-посадочной полосы (далее ВПП) аэропорта. Карта стандартного вылета создается с названием "выход", а стандартного прибытия – "подход". Наименование карты дополняется названием аэропорта и курса. Карты издаются в масштабе 1:500 000 (реже в 1:1 000 000).

Карты визуального захода на посадку и карта захода на посадку по приборам представляют собой набор из топографической карты-подложки, четырех пользовательских карт с аэронавигационными данными и одна карта с зарамочным оформлением. Карта издается в масштабе 1:200 000, а визуального захода на посадку в масштабе 1:100 000 и должна иметь равноугольную проекцию, на которой прямая линия примерно соответствует ортодромии.

Карта аэродрома представляет собой отдельную пользовательскую карту в масштабах 1:25 000 или 1:10 000. Топографическая основа, растровая информация, матричные данные для карты аэродрома готовятся отдельно. На карту наносится информация о взлетно-посадочных полосах, курсах посадки, рулежных дорожках, перронах и местах стоянок, радиотехнических систем посадки, светотехническое оборудование и другая информация необходимая для ориентации на аэродроме. На карту аэродрома может наноситься таблица метеорологических минимумов.

Карта наземного аэродромного движения и мест стоянок представляет собой отдельную пользовательскую карту в масштабах 1:25 000 или 1:10 000 . Карта может издаваться в виде схемы без масштаба. Топографическая основа отсутствует. Карта содержит границы капитальных покрытий аэропорта, на которых осуществляется аэродромное движение, перроны с местами стоянок воздушных судов, стоянки с таблицей позиций и номерами, ограничения и маршруты наземного движения воздушных судов.

Карта местности для точного захода на посадку представляет собой отдельную пользовательскую карту в масштабе 1:25 000 или 1:10 000 . Карта содержит подробную информацию о профиле местности в пределах заданного участка на конечном этапе захода на посадку. Используется для предоставления летно-эксплуатационным предприятиям возможности оценки того, насколько данная местность оказывает влияние на определение высоты принятия решения при использовании радиовысотомеров.

Карта аэродромных препятствий класса «А» представляет собой отдельную пользовательскую карту в масштабе 1:25 000. Информация носит схематический характер, не имеет привязки к геодезической системе карты. Наносится в условных метрах на изображении карты. На карту наносятся план и профиль каждой ВПП, примыкающей к ней концевой полосы торможения или концевой полосы, свободной от препятствий, зоны траектории взлета и препятствий, профиль запасной зоны траектории взлета включает линейную проекцию всей траектории взлета и располагается над ее соответствующим планом в форме, наиболее удобной для быстрого понимания информации. 

Карта аэродромных препятствий класса "В" представляет собой отдельную пользовательскую карту, которая служит для определения минимальных безопасных абсолютных/относительных высот, включая высоты полета по кругу, правил, которыми следует руководствоваться в аварийной обстановке при взлете или посадке и использования в качестве исходного материала для составления аэронавигационных карт. На карту наносятся все препятствия с рельефом в заданном районе работ и геодезическая сетка с интервалом в одну минуту, обозначаемая в градусах и минутах.

Экспорт аэронавигационной информации на карты сопровождается заполнением специальных семантических характеристик объектов, которые позволяют отображать информацию в трехмерном виде.

Сборник аэронавигационной информации – представляет собой документ, содержащий аэронавигационную информацию и прочие данные, используемые для навигации на борту воздушного судна, обслуживания и управления воздушным движением наземными службами. Сборник состоит из трех разделов и содержит каталоги аэронавигационной информации, аэронавигационные карты национальные и региональные правила и процедуры полетов.

Комплекс формирует всю табличную информацию и листы зарамочного оформления аэронавигационных карт для следующих разделов АИП:

• • Общего раздела GEN – содержит национальные правила полетов, таблицы и код, перечень услуг и правила аэронавигационных сборов.
• • Раздела ENR – "воздушное пространство ОВД", который содержит элементы структуры воздушного пространства ОВД, включая точки, маршруты и РНС.
• • Раздела AD – "аэродромы и вертодромы" и содержит подробную информацию об аэродромах.

Прикладная задача "Расчет аэродромных маршрутов" предназначена для моделирования и создания маршрутов стандартного вылета, подхода, инструментального и визуального захода на посадку, анализа влияния на элементы структуры воздушного пространства с учетом местности. Задача позволяет создавать схемы участков маршрутов вылета, подхода и посадки, а также поверхности оценки препятствий в районе аэродрома. Проектируемый маршрут полета содержит последовательную цепочку схем, которые могут совмещаться, объединятся, обрезаться в порядке, описанном в документах Doc8168 и Doc9368.

Панель функционально разделена на две части – операционную и служебную. Операционная часть служит для формирования схем вылета, подхода и посадки, схемы маневрирование по кругу, элементов маршрутов зональной навигации (RNAV), создание маршрутов посадки по национальным стандартам, анализ обработки и сохранение проектируемых маршрутов, а также для расчета ОСА(ОСН), МБВ и высоты круга. Служебная часть служит для подключения и базы данных, вызова справки и завершения работы.

В соответствии с документом Doc8168 "Правила аэронавигационного обслуживания. Производство полетов воздушных судов (PANS-OPS) Том II. Построение схем визуальных полетов и полетов по приборам" и Doc9371 "Руководство по шаблонам для схемы ожидания, обратной схемы и схемы типа "Ипподром", задача позволяет проектировать и анализировать следующие виды схем:

• все виды схем вылета по прямой, включая схемы вылета со смещенной осью;
• все виды участков прибытия;
• схемы " Ипподром ";
• схемы "Разворот на посадочную", "Разворот 45х180", разворот "80х260";
• схемы посадки по ILS, PAR,VOR, NDB;
• схемы посадки с участком счисления пути (схемы "U" и "S");
• схема визуального маневрирования по кругу;
• схемы ухода на второй круг по прямой;
• поверхности оценки препятствий "OAS";
• схемы на параллельных и почти параллельных ВПП;

по военным процедурам:

• схему "Отворот на расчётный угол";
• схему "Круг над радиостанцией";
• схему "Заход на посадку с двумя разворотами по 180";
• схему "Разворот в сторону наименьшего угла";
• схему "Заход на посадку с рубежа начала снижения". Схема строится с сеткой рубежей начала снижения;
• схему "Заход на посадку по малой коробочке";
• схему "Заход на посадку по большой коробочке";

Элементы маршрутов RNAV, участки маршрутов зональной навигации и схемы баро-VNAV , "Т" и "Y", различные варианты начального этапа ухода на второй круг созданы в соответствии с требованиями документов "Doc 8168 Pans-Ops. "Производство полетов воздушных судов" (PANS-OPS) Том II" и " Инструкции по построению схем полетов на маршруте и в районе аэродрома при использовании методов зональной навигации.". Задача позволяет создавать следующие элементы схем RNAV:

• зону коррекции маршрута по двум DME;
• зону допуска точки пути;
• схему прямолинейного участка "TF";
• разворот "RF";
• разворот "Fly-By";
• разворот "Fly-Over";
• схему "T";
• схему "Y";
• схему зоны RNP APCH;
• схему ухода на второй круг с участком DF;
• схему ухода на второй круг c участком TF или СF;
• рассчитывать MEA на маршруте ОВД;
• схему зоны APV/баро-VNAV;
• схема векторения маршрутов прибытия.

Прикладная задача формирует готовые схемы участков маршрута вылета, подхода и посадки, а также защитных схем "Ипподром" и разворотов. В зависимости от типа маршрута и особенности построения, схема может не содержать маршрутной части (поверхности OAS), буфер (дополнительной зоны) на начальном этапе вылета. Схемы могут содержать дополнительные элементы: специальные точки и защитные линии. Каждая схема содержит точку вставки и ось ориентации, которые включаются в набор объектов карты для возможности согласования при построении единого маршрута.

Проектируемый маршрут состоит из одной или нескольких схем. При необходимости выполняется расчет и корректировка параметров построения схемы по рассчитанной безопасной высоте пролёта, ОСА/ОСН, градиента посадки вылета или ухода на второй круг и других параметров. Подготовка схем осуществляется в соответствии с программой ИКАО, описанной в документе Doc 9906 "Руководство по обеспечению качества при разработке схем полетов Том 2. Подготовка проектировщиков схем полетов (Разработка программы подготовки проектировщиков схем полетов)". Схема проходит испытания в соответствии с требованиями документа Doc 8168, утверждается и отмечается в базе данных как актуальная. Обобщающим алгоритмом задачи является кодирование маршрутов подхода, вылета, посадки их ручной коррекции в специальном временном хранилище с дальнейшим сохранением в базу данных для последующей публикации. Кодирование схем вылета, подхода и посадки выполняется в соответствии с требованиями раздела 5 документа Doc 8168 "Производство полетов воздушных судов" (PANS-OPS) Том II и соответствует кодировке указателей траекторий движения формата ARINC 424-19.

Обработка проектируемого маршрута осуществляется панелью "Анализ, поиск, сохранение". Используя панель нанесения шаблонов и инструменты ГИС "Панорама", создается маршрут или схема полетов на электронной аэронавигационной карте. Средствами поиска и сохранения созданная и согласованная на карте информация обрабатывается задачей и сохраняется в базе данных. Производится анализ потенциальных опорных точек проектируемой схемы, которые обрабатываются и сохраняются как терминальные. Отдельно обрабатываются и сохраняются зоны оценки препятствий для каждого маршрута отдельно. Результат используется для выполнения анализа влияния объектов инфраструктуры (препятствий) на отдельные фазы полета. Результаты анализа быть использованы для принятия решения об изменении структуры и положения маршрута, а так же параметров отдельных его элементов (шаблонов).

Прикладная задача "Оценка соответствия аэродромов требованиям ФАП" предназначена для анализа аэродрома и приаэродромной территории на предмет годности к эксплуатации и полетов воздушных судов согласно Федеральным авиационным правилам. Задача позволяет производить анализ местности, района аэродрома, искусственных препятствий и элементов наземной инфраструктуры для принятия решения о годности аэродрома для эксплуатации. Панель задачи отображена на рисунке ниже.

Задача создана в соответствии с требованиями Федеральных авиационных правил "Требования, предъявляемые к аэродромам, предназначенным для взлета, посадки, руления и стоянки гражданских воздушных судов гражданским аэродромам", утвержденных приказом Минтранса России от 25.08.2015 № 262 (далее ФАП). Расчеты и результирующая информация формируются согласно алгоритмам и методикам, описанным в документе "Методика оценки соответствия гражданских аэродромов Федеральным авиационным правилам" (далее МОС ФАП).

Задача позволяет выполнять следующие операции:

• Определение класса и физических характеристик аэродрома и ВПП;
• Создание зон и поверхностей выявления препятствий;
• Построение и привязка поверхностей выявления препятствий;
• Формирование отчётов по препятствиям.

Порядок взаимодействия между элементами комплекса указан на следующем рисунке.

Проекты поверхностей служат для выполнения анализа препятствий согласно критериям и методикам, описанных в разделе III "Препятствия" документа МОС ФАП. По результатам анализа формируются таблицы, входящие в состав акта обследования аэродрома.