Interested Article - Система предупреждения о близости земли
![](/images/007/755/7755455/1.jpg?rand=276790)
![](https://cdn.wafarin.com/avatars/cec9818936add98229817fb432540b18.gif)
- 2020-07-14
- 1
![](/images/007/755/7755455/1.jpg?rand=280415)
Система предупреждения о близости земли ( англ. Ground Proximity Warning System , сокращённо GPWS ) — система воздушного судна , предназначенная для предупреждения пилотов об угрозе столкновения с землёй или с иным препятствием. С 1996 года на воздушные суда устанавливается усовершенствованная (расширенная) система предупреждения о близости земли ( англ. Enhanced Ground Proximity Warning System ) — сокращённо EGPWS .
Федеральным управлением гражданской авиации США GPWS классифицируется как один из типов системы сведений о рельефе местности и предупреждения об опасности — (TAWS) .
История
В 1960-е годы произошла серия авиакатастроф (в том числе и катастрофа Boeing 707 под Виндхуком ), охарактеризованных как « столкновение с землёй в управляемом полёте » ( англ. CFIT ), унёсших сотни человеческих жизней. В авиационных происшествиях характера CFIT исправное и управляемое воздушное судно сталкивается с поверхностью земли, воды или с иным препятствием, а экипаж, как правило, до последнего момента находится в неведении о приближающейся опасности .
В начале 1970-х годов были проведены исследования обстоятельств подобных крушений, после чего была признана необходимость внедрения какой-либо предупреждающей системы во избежание повторения подобных трагедий . Национальный совет по безопасности на транспорте США выдвинул серию рекомендаций, следуя которым в 1974 году Федеральное управление гражданской авиации обязало оборудовать все реактивные и турбореактивные самолёты системами предупреждения о близости земли, соответствующими .
Изобретателем официально признанной GPWS-системы является канадский инженер Чарльз Дональд Бейтмен , автор более чем 40 американских и 80 иностранных патентов на разные изобретения . С 1979 года эта система была рекомендована Международной организацией гражданской авиации . В марте 2000 года Федеральное управление гражданской авиации США изменило правила эксплуатации самолётов — все зарегистрированные в США турбореактивные самолёты, выпущенные после 29 марта 2002 года и насчитывающие не менее шести пассажирских мест (за исключением мест командира воздушного судна и второго пилота), должны быть оборудованы системой TAWS, одобренной Федеральным управлением .
До внедрения системы GPWS в год происходило в среднем 3,5 авиакатастрофы характера CFIT, к середине 1970-х годов внедрение системы помогло сократить это число до 2 в год. Согласно отчёту 2006 года, с 1974 года в воздушном пространстве США (с момента принятия обязательным требования оборудовать самолёты GPWS-системой) не было зарегистрировано ни одного происшествия характера CFIT, завершившегося гибелью пассажиров , однако и после 1974 года происходили катастрофы, которые невозможно было предотвратить из-за так называемой «мёртвой зоны», недоступной ранним GPWS-системам. Это привело к дальнейшему развитию систем предупреждения. Установка TAWS старых образцов, отключение EGPWS или игнорирование предупреждений в случае, если аэропорт не значится в базе данных, всё ещё делают самолёт уязвимым .
Принципы работы системы
![](/images/007/755/7755455/2.jpg?rand=552946)
Система отслеживает высоту, на которой летит самолёт: информация о высоте поступает с радиовысотомера. Компьютер сохраняет всю поступающую информацию и производит вычисления, на основании которых определяется, является ли ситуация опасной. Экипаж получает различные аудиовизуальные сообщения в случае опасных ситуаций:
- в случае слишком быстрого снижения: «SINK RATE» «PULL UP»
- в случае слишком быстрого приближения к земле: «TERRAIN» «PULL UP»
- в случае потери высоты после взлёта или при уходе на второй круг: «DON’T SINK»
-
при небезопасных условиях посадки:
- «TOO LOW — GEAR» ( шасси в непосадочном положении)
- «TOO LOW — FLAPS» (механизация в непосадочном положении)
- «TOO LOW — TERRAIN» (объединяет вышеуказанные)
- слишком большое отклонение ниже глиссады : «GLIDESLOPE»
- слишком большой угол крена: «BANK ANGLE»
- сигнал о сдвиге ветра: «WINDSHEAR»
У традиционных GPWS-систем есть слабое место. Поскольку они могут собирать информацию только с поверхности земли, то должны определять и возможный рельеф местности, однако в случае резкого изменения рельефа (например, появления крутого склона) система не оповестит экипаж об этом до тех пор, пока у него не останется крайне мало времени для каких-либо действий на уклонение. С целью борьбы против этих недостатков в 1990-е годы была разработана новая система под названием EGPWS. В её базе данных есть информация о рельефах местности по всей планете, вся её работа основана на GPS -технологии. Бортовые компьютеры сравнивают текущее местоположение самолёта и местность под ним с картами Земли. Дисплей помогает пилотам ориентироваться и находить высшую и низшую точки поверхности рядом с самолётом в текущий момент времени. В настоящее время разработчики программного обеспечения занимаются решениями таких проблем, как отсутствие предупреждения или позднее предупреждение (либо некорректный ответ).
Отсутствие предупреждения
Основная причина столкновений с землёй самолётов в случае, если от GPWS не поступало предупреждений — это недолёт до полосы. Если выпущены шасси и закрылки , то GPWS не подаёт предупреждений, ожидая, что самолёт сядет. Система EGPWS включает в себя функцию TCF ( terrain clearance floor — «пол до земли»), которая обеспечивает защиту GPWS и подачу необходимых сигналов даже при подготовке к посадке.
Позднее предупреждение или некорректный ответ
Сигнал тревоги GPWS поступает обычно в момент высокой нагрузки, что может даже напугать экипаж. Иногда самолёт находится не в той точке, где он должен находиться, по мнению пилота, и поэтому ответные действия на GPWS-предупреждения могут оказаться бесполезными, так как выполняются слишком поздно. Время предупреждения может быть также небольшим, если самолёт летит вдоль крутого склона, поскольку направленный вниз радиовысотомер — основной прибор, вычисляющий возможные опасные условия. EGPWS улучшает способности по обнаружению факта опасного сближения с землёй, предоставляя всю информацию на экранах.
Происшествия, связанные со срабатыванием GPWS
Существует подробный перечень процедур, которые должны выполняться обоими пилотами параллельно в случае срабатывания предупреждения системы GPWS или EGPWS. Однако в некоторых случаях пилоты оказываются не в состоянии выполнить инструкции, что приводило к трагическим последствиям: в большинстве случаев пилоты не успели выполнить все нужные указания.
- 28 ноября 1979 года самолёт DC-10 новозеландской авиакомпании Air New Zealand врезался в гору Эребус на острове Росса (Антарктида), жертвами стали все 257 человек. Самолёт отклонился от курса из-за неверно заданного маршрута: хотя сигнализация GPWS-системы сработала своевременно, пилоты не успели набрать высоту и не смогли избежать столкновения с горой.
- 9 июня 1995 года радиовысотомера произошёл сбой в GPWS-системе, хотя позже (TAIC) отрицала подобное. , принадлежавший авиакомпании Ansett New Zealand, потерпел катастрофу у города Палмерстон-Норт в горном хребте Тараруа. Погибло 4 человека, 17 пострадали. Расследование установило, что из-за антенн
- 20 декабря 1995 года под Кали самолёт American Airlines Boeing-757 при заходе на посадку врезался в гору Эль-Делювио и полностью разрушился. Из 163 человек на борту выжило четверо. Экипаж допустил серию ошибок, неправильно указав курс, и направился прямо к горе. За 12 секунд до столкновения сработала система GPWS, но пилоты не успели набрать высоту из-за включённого ими воздушного тормоза.
- 2 октября 1996 года под Лимой разбился Boeing-757 авиакомпании , погибли 70 человек. Перед вылетом несколько датчиков были заклеены изоляционной лентой, которую так и не сняли: из-за заклеивания часть датчиков стали давать ложные показания, а противоречивые показания других датчиков привели к сбою и многочисленным срабатываниям тревог. Самолёт упал в воду, несмотря на все усилия пилотов.
- 1 декабря 1974 года под Вашингтоном потерпел крушение Boeing-727 компании Trans World Airlines . Из-за ошибок экипажа, неверно истолковавших команду диспетчера, самолёт начал снижаться к аэропорту и опустился ниже безопасной высоты, после чего врезался в гору Уэтер. Сигнал об опасной близости земли поступил своевременно, однако пилоты не увидели в тумане гору и не успели набрать высоту. Погибли 92 человека.
- 7 марта 2007 года в Индонезии у города Джокьякарта потерпел катастрофу Boeing-737 , погиб 21 человек. Пилот, совершая снижение самолёта, не отреагировал на сигнал GPWS, требовавший пойти на второй круг, и потребовал выпустить закрылки. Второй пилот не выполнил приказ, поскольку их могло оторвать из-за высокой скорости движения самолёта, но не объяснил причины своего действия. Командиру воздушного судна предъявили обвинения в непредумышленном убийстве, составленные на основании результатов расследования , однако в итоге Высший суд Индонезии полностью оправдал пилота, сославшись на недопустимость предъявления обвинений в совершении преступления, которые составляются на основании официальных документов ИКАО.
- 23 января 2008 года под Мирославцем ВВС Польши . Никто из находившихся на борту 20 человек не выжил. Самолёт был оборудован улучшенной системой предупреждения об опасном сближении с землёй EGPWS, однако звуковое оповещение было отключено, а пилот не обучался работе с этой системой . , принадлежавший
- 21 февраля 2008 года под Меридой во время полёта ATR 42-300 сработала GWPS-система об опасном сближении с препятствием, однако за 28 секунд пилоты не успели набрать нужную высоту. Самолёт на малой высоте врезался в гору Ла-Кара-дель-Индио, все 43 человека на борту погибли.
- 10 апреля 2010 года под Смоленском разбился в авиакатастрофе самолёт Ту-154 , на котором летела большая польская делегация во главе с президентом Лехом Качиньским. Был установлен факт столкновения самолёта с землёй в управляемом полёте, в катастрофе не выжил никто из 96 пассажиров и членов экипажа . Несмотря на наличие системы TAWS производства Universal Avionics Systems of Tucson и её полную работоспособность во время рейса , аэропорт под Смоленском, где собирался приземлиться самолёт, отсутствовал в базе данных TAWS .
- 22 мая 2010 года потерпел крушение Boeing-737 в индийском Мангалуре : командир воздушного судна проигнорировал предупреждения системы EGPWS и второго пилота, пытаясь зайти на посадку. Он увеличил скорость снижения слишком быстро, и самолёт столкнулся с землёй, вылетев в овраг. Из 166 человек выжило всего 7.
Использование систем в авиации
Гражданская
Оборудование TAWS не является обязательным для установки на самолёты с поршневыми двигателями, однако возможна установка TAWS Type C. В целом TAWS обязателен для установки на турбореактивные самолёты с наличием не менее шести пассажирских мест. Компактная и недорогая версия EGPWS производилась компанией AlliedSignal (до слияния с Honeywell ) для авиации общего пользования и частных самолётов .
Военная
Военные самолёты часто летают быстро и низко, потому нужно с высокой точностью определять траекторию возможного столкновения с землёй. Обычная система GPWS, которая «смотрит» только вниз, для этого непригодна. Военным самолётам требуется улучшенная система с поступлением информации от радиовысотомера, системы инерциальной навигации (INS), GPS-навигатора и системы управления полётом , чтобы точно предсказать траекторию полёта до 8 км вперёд. Цифровые карты местности и препятствий позволяют определить, будет ли столкновение, если самолёт не наберёт нужную высоту при указанной перегрузке . Если возможно столкновение, то в кабине прозвучат сигналы тревоги.
Подобная система используется на истребителях Eurofighter Typhoon . В США зафиксирован случай срабатывания военной системы GPWS под названием Auto-GCAS ( англ. Automatic Ground Collision Avoidance System , «Автоматическая система избежания столкновения с землёй») — 5 мая 2016 года на учебном истребителе F-16 из-за чрезмерной перегрузки пилот потерял сознание, когда его самолёт нёсся со скоростью 1207 км/ч (652 узла) под углом 55 градусов с высоты 2670 м. Система, определив угрозу столкновения, сработала автоматически и помогла спасти жизнь пилота .
См. также
- ACAS (бортовая система предупреждения столкновений летательных аппаратов)
- (AMASS)
- (Airport Surface Detection Equipment, Model X) — оборудование для обнаружения поверхности взлётно-посадочной полосы, модель Икс
- Речевой информатор
- Электродистанционная система управления
- Система предупреждения столкновения самолётов в воздухе (TCAS)
Примечания
- . 1.honeywell.com. Дата обращения: 17 октября 2011. 2 октября 2011 года.
- . Дата обращения: 4 сентября 2018. 4 сентября 2018 года.
- . Дата обращения: 4 сентября 2018. 22 июля 2011 года.
- . skynav.ru. Дата обращения: 15 октября 2018. 15 октября 2018 года.
- ↑ Note: Original text copied from U.S. FAA Circular AC23-18 от 1 декабря 2017 на Wayback Machine
- (§§ 121.360 and 135.153) (39 FR 44439, December 18, 1974)
- . Invent.org (8 марта 1932). Дата обращения: 17 октября 2011. 27 сентября 2011 года.
- . Дата обращения: 26 августа 2018. 21 апреля 2019 года.
- . Federal Aviation Administration . Дата обращения: 29 апреля 2007. 19 августа 2009 года.
- Nicholas Sabatini. . Federal Aviation Administration . Дата обращения: 19 марта 2009. Архивировано из 7 октября 2006 года.
- . Tvn24.pl (27 апреля 2010). Дата обращения: 17 октября 2011. 29 сентября 2011 года.
- . rgl.faa.gov . Дата обращения: 26 августа 2018. 20 марта 2017 года.
- . Reuters (5 февраля 2008). Дата обращения: 4 сентября 2018. 4 сентября 2018 года.
- . Aviation-safety.net. Дата обращения: 17 октября 2011. 25 июня 2011 года.
- Wacław Radziwinowicz, Moskwa, mich. . Wyborcza.pl (19 апреля 2010). Дата обращения: 17 октября 2011. 15 мая 2011 года.
- ↑ Levin, Alan (2010-04-13). . USA Today . из оригинала 17 апреля 2010 . Дата обращения: 26 августа 2018 .
- Tvp.Info (15 апреля 2010). Дата обращения: 17 октября 2011. 4 октября 2011 года.
- Fakt.pl. Дата обращения: 17 октября 2011. 17 июля 2011 года.
- . Wprost.pl (16 апреля 2010). Дата обращения: 17 октября 2011. 7 июня 2011 года.
- от 26 августа 2018 на Wayback Machine (рус.)
- . Дата обращения: 26 августа 2018. Архивировано из 25 марта 2010 года.
- Corporations, Universal Avionics Systems . www.uasc.com . Дата обращения: 26 августа 2018. Архивировано из 17 июля 2011 года.
- Corporations, Universal Avionics Systems . www.uasc.com . Дата обращения: 26 августа 2018. Архивировано из 18 сентября 2017 года.
- . AeroWorldNet (17 мая 1999). Дата обращения: 17 октября 2011. 6 января 2012 года.
- 3 февраля 2008 года.
- . aviationweek.com . Дата обращения: 26 августа 2018. 11 октября 2016 года.
Ссылки
- (рус.)
- (англ.)
- (англ.)
- (англ.)
- (англ.)
- (англ.)
- (англ.)
- (англ.)
- (англ.)
![](https://cdn.wafarin.com/avatars/cec9818936add98229817fb432540b18.gif)
- 2020-07-14
- 1