cahtНаучный вестник МГТУ ГАCivil Aviation High Technologies2079-06192542-0119Moscow State Technical University of Civil Aviation (MSTU CA)10.26467/2079-0619-2021-24-6-17-26caht-1898Research ArticleТРАНСПОРТTRANSPORTПрименение конструктора зональной навигации для оптимизации стандартных маршрутов прибытия в аэропорт ШереметьевоOptimization of standard arrival procedures at Sheremetyevo airport using rnav path terminatorsГаспарянГ. А.GasparyanG. A.

Гаспарян Григорий Арменович, студент магистратуры

г. Москва

Grigory A. Gasparyan, Master’s Degree Student

Moscow

grigory.rw@gmail.comКулаковМ. В.KulakovM. V.

Кулаков Михаил Викторович, аспирант МГТУ ГА, Диспетчер УВД, ЛИИ им. М.М. Громова

г. Москва

Mikhail V. Kulakov, Postgraduate Student, Moscow State Technical University of Civil Aviation, Air Traffic Controller, Gromov Flight Research Institute

Moscow

mihail-sev@mail.ruМосковский государственный технический университет гражданской авиацииРоссияMoscow State Technical University of Civil AviationRussian Federation2021271220212461726Copyright © Гаспарян Г.А., Кулаков М.В., 20212021Гаспарян Г.А., Кулаков М.В.Gasparyan G.A., Kulakov M.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://avia.mstuca.ru/jour/article/view/1898

Для упорядочения движения прибывающих воздушных судов органами обслуживания воздушного движения устанавливаются зоны ожидания. Одной из основных целей применения зон ожидания является увеличение длины маршрута полета ВС, что позволяет более эффективно организовать очередность на маршрутах прибытия. В статье рассматриваются текущие способы и предлагаются новые идеи повышения эффективности организации прибывающего потока путем применения конструктора зональной навигации с использованием типов участков маршрута вида Holding to Altitude (HA) для стандартных маршрутов прибытия в аэропорт Шереметьево. В качестве основного предложения по оптимизации организации воздушного движения на данном этапе и снижения нагрузки на диспетчера предлагается создание маршрутов в дополнение к текущим с включением в них зон ожидания, которые будут использоваться при необходимости для создания упорядоченного потока. Вероятностным методом рассчитана предельная пропускная способность существующих и предложенных маршрутов прибытия с использованием зон ожидания. Приведены предложенные варианты реструктуризации воздушного пространства Московского узлового диспетчерского района с сохранением точек начала стандартных маршрутов прибытия.

Holding patterns are established at international airports to make the arriving traffic flow smooth and efficient. One of the main aims of holding patterns is to extend the aircraft arrival route, which allows ATC units to arrange the sequence on the arrival routes more effectively. The article considers the current methods and offers new ideas to improve the efficiency of the inbound traffic flow management using Paths and Terminators concept with HA holding patterns for standard arrival routes at Sheremetyevo Airport. As the main idea for optimizing air traffic management on this stage and reducing the workload on the controller, it is proposed to create extra routes in addition to the existing ones which include holding patterns, that will be used when needed to ensure a well-ordered traffic. The probabilistic method is used to calculate the maximum capacity of existing and proposed arrival routes with holding patterns. The proposed options for restructuring the airspace of the Moscow Terminal Control Area with preserving waypoints of starting standard arrival routes are presented.

организация воздушного движениязоны ожиданияИКАОвоздушное пространствонавигациязональная навигацияточностьair traffic managementholding patternsICAOair spacenavigationarea navigationaccuracyReferencesМалыгин В.Б. Методика поддержания целостности потока прибытия на основе характеристик режима постоянного снижения // Научный Вестник МГТУ ГА. 2018. Т. 21, № 5. С. 33–42. DOI: 10.26467/2079-0619-2018-21-5-33-42Malygin, V.B. (2018). Methodology of maintenance of arrival flow integrity based on the characteristics of the permanent reduction mode. Civil Aviation High Technologies, vol. 21, no. 5, p. 33–42. DOI: 10.26467/2079-0619-2018-21-5-33-42 (in Russian)Липин А.В., Ключников Ю.И. Применение зональной навигации при обслуживании воздушного движения: учеб. пособие. СПб.: Университет ГА, 2008. 78 с.Lipin, A.V. and Klyuchnikov, Yu.I. (2008). Primeneniye zonalnoy navigatsii pri obsluzhivanii vozdushnogo dvizheniya: uchebnoye posobiye [The use of area navigation in air traffic services: Tutorial]. St.Petersburg: Universitet GA, 78 p. (in Russian)Бочкарев В.В., Кравцов В.Ф., Крыжановский Г.А. и др. Концепция и системы CNS/ATM в гражданской авиации / Под ред. Г.А. Крыжановского. М.: Академкнига, 2003. 414 c.Bochkarev, V.V., Kravtsov V.F., Kryzhanovskiy G.A. and others. (2003). Kontseptsiya i sistemy CNS/ATM v grazhdanskoy aviatsii [Civil Aviation CNS / ATM Concept and Systems], in Kryzhanovskiy G.A. (Ed.). Moscow: Akademkniga, 414 p. (in Russian)Севастьянов Б.А. Предельный закон Пуассона в схеме сумм зависимых случайных величин // Теория вероятностей и ее применения. 1972. Т. 17, вып. 4. С. 733–738.Sevast’yanov, B.A. (1972). Poisson limit law for a scheme of sums of dependent random variables. Translated from Russian by S.M. Rudolfer (Ed.). Theory of Probability and its Applications, vol. 17, no. 4, p. 695–699. DOI: 10.1137/1117082Борсоев В.А. Принятие решения в задачах управления воздушным движением. Методы и алгоритмы / В.А. Борсоев, Г.Н. Лебедев, В.Б. Малыгин, Е.Е. Нечаев, А.О. Никулин, Тин Пхон Чжо / Под ред. Е.Е. Нечаева. М.: Радиотехника, 2018. 432 с.Borsoyev, V.A., Lebedev, G.N., Malygin, V.B., Nechayev, E.E., Nikulin, A.O. and Tin Pkhon Chzho. (2018). Prinyatiye resheniya v zadachakh upravleniya vozdushnym dvizheniyem. Metody i algoritmy [Decision making in tasks of the air traffic control. Methods and algorithms], in Nechaev E.E. (Ed.). Moscow: Radiotekhnika, 432 p. (in Russian)Стулов А.В., Кириков Ю.Н., Карасeв К.В. Проблемы внедрения и использования спутниковых навигационных технологий в гражданской авиации России // Научный вестник ГосНИИ ГА. 2020. № 30. С. 158–165.Stulov, A.V., Kirikov, Yu.N. and Karasev, K.V. (2020). Issues of implementation and use of satellite navigation technologies in Russian civil aviation. Scientific Bulletin of the State Scientific Research Institute of Civil Aviation (GosNII GA), no. 30, p. 158–165. (in Russian)Корчагин В.А., Кушельман В.Я., Стулов А.В. Опыт применения глобальных спутниковых навигационных систем в гражданской авиации. Спутниковые технологии и бизнес // Connect! Мир информационных технологий. 2013. № 12. С. 20–23.Korchagin, V.A., Kushelman, V.Ya. and Stulov, A.V. (2013). Opyt primeneniya globalnykh sputnikovykh navigatsionnykh sistem v grazhdanskoy aviatsii. Sputnikovyye tekhnologii i biznes [Experience of global satellite navigation systems usage in civil aviation. Satellite technology and business]. Connect! Mir informatsionnykh tekhnologiy, no. 12, p. 20–23. (in Russian)Кушельман В.Я., Стулов А.В. Реализация концепции PBN ИКАО в гражданской авиации России // Научный вестник ГосНИИ ГА. 2015. № 7 (318). С. 74–80.Kushelman, V.Ya. and Stulov, A.V. (2015). The implementation of the concept icao pbn in the Russian civil aviation. Scientific Bulletin of the State Scientific Research Institute of Civil Aviation (GosNII GA), no. 7 (318), p. 74–80. (in Russian)Малыгин В.Б., Нечаев Е.Е. Метод снижения конфликтности на стандартных маршрутах вылета и прибытия // Научный Вестник МГТУ ГА. 2014. № 209. C. 124–128.Malygin, V.B. and Nechaev, E.E. (2014). Method of reducing conflicts on standart departure and arrival routes. Nauchnyy Vestnik MGTU GA, no. 209, p. 124–129. (in Russian)Herndon A.A., Cramer M., Sprong K. Analysis of advanced Flight Management Systems (FMS), Flight Management Computer (FMC) field observations trials, Radius-to-Fix path terminators // IEEE/AIAA 27th Digital Avionics Systems Conference, 2008. P. 2.A.5-1–2.A.5-15. DOI: 10.1109/DASC.2008.4702775Herndon, A.A., Cramer, M. and Sprong, K. (2008). Analysis of advanced Flight Management Systems (FMS), Flight Management Computer (FMC) field observations trials, Radius-to-Fix path terminators. IEEE/AIAA 27th Digital Avionics Systems Conference, p. 2.A.5-1–2.A.5-15, DOI: 10.1109/DASC.2008.4702775Grewall M., Weill L.R., Andrews A.P. Global navigation satellite systems, inertial navigation, and integration. 3rd ed. Wiley-Interscience, 2013. 608 p.Grewall, M., Weill, L.R. and Andrews, A.P. (2013). Global navigation satellite systems, inertial navigation, and integration. 3rd ed. Wiley-Interscience, 608 p.Артеменко И.А. Основные количественные характеристики воздушного движения: метод. указания по выполнению лабораторной работы. Ульяновск: УВАУ ГА, 2005. 17 с.Artemenko, I.A. (2005). Osnovnyye kolichestvennyye kharakteristiki vozdushnogo dvizheniya: metod. ukazaniya po vypolneniyu laboratornoy raboty [Basic quantitative characteristics of air traffic: method. instructions for performing laboratory work]. Ulyanovsk: UVAU GA, 17 p. (in Russian)Турков А.Н., Чехов И.А., Нечаев Е.Е. Вероятностный метод определения пропускной способности в системе УВД // Научный Вестник МГТУ ГА. 2015. № 221 (11). С. 148–152.Turkov, A.N., Chekhov, I.A. and Nechaev, E.E. (2015). Probabilistic method determine the capacity of the ATC system. Nauchnyy Vestnik MGTU GA, no. 221 (11), p. 148–152. (in Russian)Кумков С.И., Пятко С.Г., Спиридонов А.А. Исследование стандартной и веерной схем задержки воздушных судов в зоне подхода // Научный вестник ГосНИИ ГА. 2018. № 20 (331). С. 63–73.Kumkov, S.I., Pyatko, S.G. and Spiridonov, A.A. (2018). Investigation of standard and point-merge schemes of aircraft delay in approach zone. Scientific Bulletin of the State Scientific Research Institute of Civil Aviation (GosNII GA), no. 20 (331), p. 63–73. (in Russian)Пятко С.Г. Повышение эффективности управления воздушным движением в Московской зоне ЕС ОрВД [Электронный ресурс] // Aviation Explorer. Содружество авиационных экспертов. URL: https://www.aex.ru/docs/4/2017/12/22/2701 (дата обращения: 12.08.2021).Pyatko, S.G. (2017). Povysheniye effektivnosti upravleniya vozdushnym dvizheniyem v Moskovskoy zone YeS OrVD [Improving the efficiency of air traffic management in Moscow zone of the ATM]. Aviation Explorer. Available at: https://www.aex.ru/docs/4/2017/12/22/2701 (accessed: 12.08.2021). (in Russian)Дивак Н.И., Нечаев Е.Е. Анализ структуры воздушного пространства МВЗ // Научный Вестник МГТУ ГА. 2015. № 221 (11). C. 13–17.Divak, N.I. and Nechaev, E.E. (2015). Analysis of the proposed airspace structer of Moscow ATM. Nauchnyy Vestnik MGTU G, no. 221 (11), p. 13–16. (in Russian)Стулов А.В., Корчагин В.А., Иовенко Ю.А. Состояние внедрения спутниковых навигационных технологий в гражданской авиации России // Научный вестник ГосНИИ ГА. 2016. № 15 (326). С. 14–20.Stulov, A.V., Korchagin, V.A. and Iovenko, Yu.A. (2016). Implementation status of satellite navigation technologies in civil aviation of the Russian Federation. Scientific Bulletin of the State Scientific Research Institute of Civil Aviation (GosNII GA), no. 15 (326), p. 14–20. (in Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.