Földközelségre figyelmeztető rendszer

Ground Proximity Warning System ( rövidítve GPWS ) egy repülőgép -rendszer , amelyet arra terveztek, hogy figyelmeztesse a pilótákat a talajjal vagy más akadályokkal való ütközés veszélyére .  1996 óta egy továbbfejlesztett (továbbfejlesztett) földközelség-figyelmeztető rendszert ( Enhanced Ground Proximity Warning System ) telepítenek a repülőgépekre - rövidítve EGPWS [1] .  

Az Egyesült Államok Szövetségi Légiközlekedési Hivatala a GPWS-t a terepfigyelő rendszer  (TAWS) egyik típusaként osztályozza [2] [3] .

Történelem

Az 1960-as években több száz emberéletet követelő légi balesetek sorozata történt (beleértve a Boeing 707-es lezuhanását Windhoek közelében ), amelyeket „ ellenőrzött repülés közben a talajjal való ütközésnek ” ( eng.  CFIT ) írtak le. A CFIT-balesetek során egy jól karbantartott és irányított repülőgép földfelszínnek, víznek vagy más akadálynak ütközik, és a személyzet általában az utolsó pillanatig sötétben van a közeledő veszélyről [4] [5] .

Az 1970-es évek elején tanulmányokat végeztek az ilyen balesetek körülményeiről, majd felismerték, hogy szükséges valamilyen figyelmeztető rendszer bevezetése az ilyen tragédiák megismétlődésének elkerülése érdekében [5] . Az Egyesült Államok Nemzeti Közlekedésbiztonsági Tanácsa egy sor ajánlást adott ki, amelyek 1974-ben kötelezték a Szövetségi Légiközlekedési Hivatalt, hogy minden sugárhajtású és turbósugárzós repülőgépet szereljen fel a műszaki szabványok alkalmazására vonatkozó utasításoknak megfelelő földközelség-figyelmeztető rendszerekkel.[5] [6] .

A hivatalosan elismert GPWS rendszer feltalálója Charles Donald Bateman kanadai mérnök , több mint 40 amerikai és 80 külföldi szabadalom szerzője különféle találmányokra [7] . 1979 óta ezt a rendszert ajánlja a Nemzetközi Polgári Repülési Szervezet [8] . 2000 márciusában az Egyesült Államok Szövetségi Légiközlekedési Hatósága megváltoztatta a repülőgépek üzemeltetésére vonatkozó szabályokat – minden, az Egyesült Államokban lajstromozott, 2002. március 29. után gyártott és legalább hat utasüléssel rendelkező (a légijármű parancsnoki és másodpilóta ülései kivételével) repülőgépet a Szövetségi Hivatal [5] [9] által jóváhagyott TAWS rendszerrel felszerelt .

A GPWS rendszer bevezetése előtt évente átlagosan 3,5 CFIT légibaleset történt, az 1970-es évek közepére a rendszer bevezetésével ez a szám évi 2-re csökkent. Egy 2006-os jelentés szerint az Egyesült Államok légterében 1974 óta (a repülőgépek GPWS-rendszerrel való felszerelésére vonatkozó kötelező előírás elfogadása óta) egyetlen olyan CFIT-eseményt sem regisztráltak, amely utasok halálával végződött volna [10] . még 1974 után is voltak olyan balesetek, amelyeket a korai GPWS rendszerek által elérhetetlen, úgynevezett „holt zóna” miatt lehetetlen elkerülni. Ez a figyelmeztető rendszerek továbbfejlesztéséhez vezetett. Az örökölt TAWS telepítése, az EGPWS letiltása vagy a figyelmeztetések figyelmen kívül hagyása, ha a repülőtér nem szerepel az adatbázisban, továbbra is sebezhetővé teszi a repülőgépet [11] .

A rendszer működése

A rendszer nyomon követi azt a magasságot, amelyen a repülőgép repül: a magassági információk rádiós magasságmérőből származnak. A számítógép minden bejövő információt tárol, és számításokat végez, amelyek alapján megállapítja, hogy a helyzet veszélyes-e. Veszélyes helyzetek esetén a stáb különböző audiovizuális üzeneteket kap:

• túl gyors csökkenés esetén: "SINK RATE" "PULL UP"
• túl gyors talajközelítés esetén: "TERRAIN" "FELSŐ"
• felszállás vagy körbefutás utáni magasságvesztés esetén: "NE SÜLYEDJ EL"
• nem biztonságos leszállási körülmények között:
  • "TÚL ALACSONY - SEBESSÉGESSÉG" (futómű nem leszállási helyzetben)
  • "TÚL ALACSONY – FLAPS" (gépesítés nem leszállási helyzetben)
  • "TÚL ALACSONY – TEREP" (a fentieket egyesíti)
• túl nagy eltérés a siklópálya alatt: "GLIDESLOPE"
• túl nagy dőlésszög: "BANK ANGLE"
• szélnyíró riasztás: "WINDSHEAR"

A hagyományos GPWS rendszereknek van egy gyenge pontja. Mivel csak a föld felszínéről tudnak információt gyűjteni, meg kell határozniuk a lehetséges terepet is, azonban éles terepváltozás (például meredek lejtő megjelenése) esetén a rendszer nem értesíti a addig, amíg nagyon kevés idejük marad bármilyen kitérő akcióra. E hiányosságok leküzdésére az 1990-es években új rendszert fejlesztettek ki EGPWS néven. Adatbázisa információkat tartalmaz a bolygó körüli terepről, minden munkája GPS technológián alapul. A fedélzeti számítógépek összehasonlítják a repülőgép jelenlegi helyzetét és az alatta lévő terepet a Föld térképeivel. A kijelző segít a pilótáknak navigálni, és megtalálni a felszín legmagasabb és legalacsonyabb pontját a repülőgép közelében az aktuális időpontban. Jelenleg a szoftverfejlesztők olyan problémákat oldanak meg, mint például a figyelmeztetés hiánya vagy késői figyelmeztetés (vagy helytelen válasz).

Nincs figyelmeztetés

A repülőgépek talajjal való ütközésének fő oka abban az esetben, ha nem érkezett figyelmeztetés a GPWS-től, a kifutópálya alullövése . Ha a futómű és a szárnyak ki vannak húzva, akkor a GPWS nem ad figyelmeztetést, megvárva a repülőgép leszállását. Az EGPWS rendszer tartalmazza a TCF ( terrain clearance floor  ) funkciót, amely biztosítja a GPWS védelmét és a szükséges jelzések ellátását a leszállásra való felkészülés során is.

Késő figyelmeztetés vagy helytelen válasz

A GPWS riasztás általában nagy terheléskor érkezik, ami akár meg is ijesztheti a legénységet. A pilóta szerint néha a repülőgép nem azon a ponton van, ahol lennie kellene, ezért a GPWS figyelmeztetésekre való reagálás haszontalan lehet, mivel azokat túl későn hajtják végre. A figyelmeztetési idő rövid is lehet, ha a repülőgép meredek lejtőn repül, mivel a lefelé néző rádiós magasságmérő a fő műszer, amely az esetleges veszélyes körülményeket számítja ki. Az EGPWS javítja a földközelség észlelési képességeit azáltal, hogy minden információt megjelenít a képernyőkön.

GPWS incidensek

Van egy részletes lista azokról az eljárásokról, amelyeket mindkét pilótának párhuzamosan kell követnie GPWS vagy EGPWS figyelmeztetés esetén. Néhány esetben azonban a pilóták nem tartják be az utasításokat, ami tragikus következményekkel járt: a legtöbb esetben a pilótáknak nem volt idejük minden szükséges utasítást betartani.

• 1979. november 28-án az Air New Zealand DC -10 -es repülőgépe az antarktiszi Ross-szigeten lévő Erebus-hegynek zuhant, és mind a 257 ember meghalt. A gép a helytelenül beállított útvonal miatt tért le az iránytól: bár a GPWS riasztórendszer időben működött, a pilótáknak nem sikerült magasságot szerezniük, és nem tudták elkerülni a hegytel való ütközést.
• 1995. június 9., Havilland Canada Dash 8Az Ansett New Zealand tulajdona, a Tararua-hegységben található Palmerston North város közelében zuhant le. 4 ember meghalt, 17-en megsérültek. A vizsgálat megállapította, hogy a rádiómagasságmérő antennái hibás működést okoztak a GPWS rendszerben, bár a Transport Accidents Investigation Commission (TAIC) ezt később cáfolta.
• 1995. december 20-án Cali közelében az American Airlines Boeing-757-es gépe leszállás közben az El Deluvio-hegynek csapódott és teljesen összeesett. A fedélzeten tartózkodó 163 ember közül négyen életben maradtak. A legénység sorozatosan hibázott, helytelenül jelölte meg az irányt, és egyenesen a hegy felé vette az irányt. 12 másodperccel az ütközés előtt működött a GPWS rendszer, de a pilótáknak a bekapcsolt légfék miatt nem volt idejük a magasságot növelni.
• 1996. október 2-án egy Aeroperú Boeing 757-es lezuhant Lima közelében , 70 ember halálát okozva. A felszállás előtt több szenzort szigetelőszalaggal lezártak, amelyet soha nem távolítottak el: a tömítés miatt az érzékelők egy része téves értékeket kezdett adni, más érzékelők egymásnak ellentmondó értékei pedig meghibásodáshoz és számos riasztáshoz vezettek. A gép a pilóták minden igyekezete ellenére a vízbe zuhant.
• 1974. december 1-jén a Trans World Airlines egyik Boeing 727-es repülőgépe lezuhant Washington közelében . A személyzet hibái miatt, félreértelmezve a diszpécser parancsát, a gép a repülőtér felé kezdett ereszkedni és biztonságos magasság alá süllyedt, majd a Mount Weatherbe csapódott. A talaj veszélyes közelségéről szóló jelzés időben érkezett, de a pilóták nem látták a hegyet a ködben, és nem volt idejük a magasságra. 92 ember halt meg.
• 2007. március 7-én egy Boeing 737-es lezuhant az indonéziai Yogyakarta város közelében , 21 ember halálát okozva. A repülőgép leereszkedése során a pilóta nem reagált a GPWS jelzésére, aminek a második körre kellett mennie, és a szárnyak elengedését követelte. A másodpilóta nem tett eleget a parancsnak, mivel a gép nagy sebessége miatt leszakadhattak, de tettének okait nem ismertette. A repülőgép parancsnokát a nyomozás eredménye alapján emberöléssel vádolták [13] , de végül az indonéz legfelsőbb bíróság teljes egészében felmentette a pilótát arra hivatkozva, hogy a hivatalos ICAO-dokumentumok alapján nem lehet büntetőjogi vádat emelni.
• 2008. január 23-án Miroslavets közelében lezuhant egy Casa C-295M ., a lengyel légierő tulajdonában . A fedélzeten tartózkodó 20 ember közül senki sem élte túl. A repülőgépet továbbfejlesztett földközelségi figyelmeztető rendszerrel (EGPWS) szerelték fel, de a hangos figyelmeztetést kikapcsolták, és a pilótát nem képezték ki ennek a rendszernek a használatára [14] .
• 2008. február 21-én Merida közelében egy ATR 42-300 repülése közben a GWPS-rendszer egy akadály veszélyes megközelítésén dolgozott, de 28 másodperc alatt a pilótáknak nem sikerült elérniük a kívánt magasságot. A gép alacsony magasságban La Cara del Indio-ba zuhant, a fedélzetén tartózkodó 43 ember életét vesztette.
• 2010. április 10-én Szmolenszk közelében lezuhant egy Tu-154-es repülőgép , amelyen Lech Kaczynski elnök vezette nagyszámú lengyel delegáció repült. Megállapították, hogy a repülőgép irányított repülés közben a talajnak ütközött, a 96 utas és a személyzet egyik tagja sem élte túl a balesetet [15] [16] [17] [18] [19] . A Universal Avionics Systems of Tucson által gyártott TAWS rendszer jelenléte és repülés közbeni teljes működőképessége ellenére [20] [16] [21] , a szmolenszki repülőtér, ahol a gép le kellett volna szállnia, nem szerepelt a TAWS adatbázisában. [22] [23] .
• 2010. május 22-én egy Boeing-737-es lezuhant Mangalore-ban, Indiában : a repülőgép parancsnoka figyelmen kívül hagyta az EGPWS rendszer és a másodpilóta figyelmeztetését, és megpróbált leszállni. Túl gyorsan növelte az ereszkedés sebességét, és a gép a földet érte, és egy szakadékba repült. A 166 emberből csak 7 maradt életben.

Rendszerek használata a repülésben

Civil

A TAWS felszerelése nem kötelező dugattyús hajtóműves repülőgépekre való felszereléshez, de lehetséges a TAWS Type C. Általánosságban elmondható, hogy a TAWS kötelező a legalább hat utasüléses turbósugárhajtású repülőgépekre történő felszereléshez. Az AlliedSignal (a Honeywell -lel való egyesülés előtt ) az EGPWS kompakt és alacsony költségű változatát általános repülési és magánrepülőgépek számára készítette [24] .

Katonai

A katonai repülőgépek gyakran gyorsan és alacsonyan repülnek, ezért nagy pontossággal kell meghatározni egy esetleges talajjal való ütközés röppályáját. A szokásos, csak lefelé "néző" GPWS rendszer erre nem alkalmas. A katonai repülőgépekhez továbbfejlesztett rendszerre van szükség a rádiómagasságmérőből, az inerciális navigációs rendszerből (INS), a GPS-navigátorból és a repülésvezérlő rendszerből származó információkkal a repülési útvonal pontos előrejelzéséhez akár 5 km-re előre. A digitális terep- és akadálytérképek lehetővé teszik annak meghatározását, hogy bekövetkezik-e ütközés, ha a repülőgép nem éri el a kívánt magasságot a megadott túlterhelés mellett . Ha lehetséges az ütközés, riasztások szólalnak meg a pilótafülkében.

Hasonló rendszert használnak az Eurofighter Typhoon [25] . Az Egyesült Államokban az Auto-GCAS ( angolul  Automatic Ground Collision Avoidance System , „Automatic Ground Collision Avoidance System”) nevű katonai GPWS rendszer működéséről jegyeztek fel esetet – 2016. május 5-én, egy F-16-os kiképzésen. vadászgép, a pilóta túlzott túlterhelés miatt elvesztette az eszméletét, amikor gépe 1207 km/h (652 csomó) sebességgel, 55 fokos szögben repült 2670 m magasságból. ütközés, automatikusan működött, és segített megmenteni a pilóta életét [26] .

Lásd még

• A repülési és rádióelektronikai berendezések nevének rövidítéseinek listája
• ACAS (airborne Collision Avoidance System)
• Repülőtéri mozgásbiztonsági rendszer(AMAS)
• ASDE-X(Airport Surface Detection Equipment, Model X) - berendezés a kifutópálya felületének észlelésére, X modell
• Hangos informátor
• Elektromos távirányító rendszer
• TERPROM
• Repülőgép ütközést elkerülő rendszer (TCAS)

Jegyzetek

1. ↑ Továbbfejlesztett földközelségi figyelmeztető rendszer (EGPWS) – Honeywell Aerospace Engineering . 1.honeywell.com. Letöltve: 2011. október 17. Az eredetiből archiválva : 2011. október 2.. (határozatlan)
2. ↑ Terep elkerülő és figyelmeztető rendszer (TAWS) . Letöltve: 2018. szeptember 4. Az eredetiből archiválva : 2018. szeptember 4.. (határozatlan)
3. ↑ Műszaki szabványrendelés. Tárgy: TERJEDÉSZETI ÉS FIGYELMEZTETÉSI RENDSZER . Hozzáférés dátuma: 2018. szeptember 4. Az eredetiből archiválva : 2011. július 22. (határozatlan)
4. ↑ GPWS, EGPWS, TAWS. Földközelség-figyelmeztető rendszerek. | SKYNAV . skynav.ru. Letöltve: 2018. október 15. Az eredetiből archiválva : 2018. október 15. (Orosz)
5. ↑ 1 2 3 4 Megjegyzés: Az eredeti szöveget a US FAA Circular AC23-18 [1] archiválva : 2017. december 1. a Wayback Machine -nél
6. ↑ (121.360. és 135.153. §) (39 FR 44439, 1974. december 18.)
7. ↑ Találd ki most | Hall of Fame | keresés | Feltalálói profil . Invent.org (1932. március 8.). Hozzáférés dátuma: 2011. október 17. Az eredetiből archiválva : 2011. szeptember 27. (határozatlan)
8. ↑ Personality Flight Aerospace Industry Awards 1999 . Letöltve: 2018. augusztus 26. Az eredetiből archiválva : 2019. április 21. (határozatlan)
9. ↑ Sec. 121.354 - Terepfelismerő és figyelmeztető rendszer . Szövetségi Légiközlekedési Hivatal . Letöltve: 2007. április 29. Az eredetiből archiválva : 2009. augusztus 19.. (határozatlan)
10. ↑ Nicholas Sabatini. Lefelé irányuló nyomás a baleseti arányra (a link nem érhető el) . Szövetségi Légiközlekedési Hivatal . Letöltve: 2009. március 19. Az eredetiből archiválva : 2006. október 7.. (határozatlan) 
11. ↑ "Lotniska w Smoleńsku mogło nie być w bazie GPWS" - Polska - Informacje - TVN24.pl portál - 2010.04.27 . Tvn24.pl (2010. április 27.). Letöltve: 2011. október 17. Az eredetiből archiválva : 2011. szeptember 29.. (határozatlan)
12. ↑ Történelmi műszaki szabvány rendelés . rgl.faa.gov . Letöltve: 2018. augusztus 26. Az eredetiből archiválva : 2017. március 20. (határozatlan)
13. ↑ A Garuda Indonesia pilótáját letartóztatták egy baleseti ügyvéd miatt . Reuters (2008. február 5.). Letöltve: 2018. szeptember 4. Az eredetiből archiválva : 2018. szeptember 4.. (határozatlan)
14. ↑ ASN Repülőgépbaleset CASA C-295M 019 Miroslawiec AB . aviation-safety.net. Letöltve: 2011. október 17. Az eredetiből archiválva : 2011. június 25. (határozatlan)
15. ↑ Wacław Radziwinowicz, Moszkva, mich. Sledztwo. Jak doszło do katasztrófa . Wyborcza.pl (2010. április 19.). Letöltve: 2011. október 17. Az eredetiből archiválva : 2011. május 15. (határozatlan)
16. ↑ 12 Levin , Alan . Az eszköz kérdéseket vet fel a lengyelországi összeomlásban ( USA Today  , 2010. április 13.). Archiválva az eredetiből 2010. április 17-én. Letöltve: 2018. augusztus 26.
17. ↑ Tu-154 mial rendszerű ostrzegania. Nie zadzialał? . Tvp.Info (2010. április 15.). Letöltve: 2011. október 17. Az eredetiből archiválva : 2011. október 4.. (határozatlan)
18. ↑ Smolot prezydenta nie miał prawa się rozbić! . tény.pl. Letöltve: 2011. október 17. Az eredetiből archiválva : 2011. július 17.. (határozatlan)
19. ↑ Wprost 24 - Nie było nacisków na załogę Tu-154, zapis czarnych skrzynek będzie upubliczniony . Wprost.pl (2010. április 16.). Letöltve: 2011. október 17. Az eredetiből archiválva : 2011. június 7.. (határozatlan)
20. ↑ "Scream (NV)" archiválva : 2018. augusztus 26. a Wayback Machine -nél  (orosz)
21. ↑ Archivált másolat (a hivatkozás nem elérhető) . Letöltve: 2018. augusztus 26. Az eredetiből archiválva : 2010. március 25. (határozatlan) 
22. ↑ Vállalatok, Universal Avionics Systems Univerzális Avionics – Hibaoldal (a link nem érhető el) . www.uasc.com . Letöltve: 2018. augusztus 26. Az eredetiből archiválva : 2011. július 17. (határozatlan) 
23. ↑ Vállalatok, Universal Avionics Systems Univerzális Avionics – Hibaoldal (a link nem érhető el) . www.uasc.com . Letöltve: 2018. augusztus 26. Az eredetiből archiválva : 2017. szeptember 18. (határozatlan) 
24. ↑ AeroWorldNet(tm) – Az AlliedSignal új EGPWS-t fejleszt ki az általános repülési piac számára [1999. május 17.] . AeroWorldNet (1999. május 17.). Hozzáférés dátuma: 2011. október 17. Az eredetiből archiválva : 2012. január 6.. (határozatlan)
25. ↑ Az Eurofighter Typhoon – BAE SYSTEMS szállítja az első Eurofighter Typhoon földközelségi figyelmeztetést , archiválva 2008. február 3-án.
26. ↑ Az Auto-GCAS megmenti az eszméletlen F-16 pilótát – az USAF minősítésének feloldása . aviationweek.com . Letöltve: 2018. augusztus 26. Az eredetiből archiválva : 2016. október 11. (határozatlan)

Linkek

• GPWS, EGPWS (TAWS). Földközelség-figyelmeztető rendszerek  (orosz)
• C. Donald Bateman a National Inventors Hall of  Fame -ben
• AeroWorldNet – 1999 EGPWS  költségek
•  Az Eurofighter Typhoon – A BAE SYSTEMS az első Eurofighter Typhoon földközelségi figyelmeztetést
• FlitePartners oldal az  STC EGPWS-telepítéseiről
• Földközelség-figyelmeztető rendszer (GPWS  )
• Honeywell Aerospace EGPWS  webhely
• Pilótafülke figyelmeztető  hangok
•  Prediktív elülső ütközésre figyelmeztető rendszer