State of the art air traffic management systems

• Autorzy: Malarski M. , Piątek M.

Warianty tytułu

EN

Nowoczesne systemy zarządzania ruchem lotniczym na świecie

• Konferencja: 13th International Conference Computer Systems Aided Science, Industry and Transport "TRANSCOMP 2009"
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W roku 1990 Europejska Konferencja Lotnictwa Cywilnego ECAC (European Civil Aviation Conference) przyjęła Strategię Obszarową, której głównym zadaniem jest harmonizacja europejskich systemów ATM, a następnie – do pierwszych lat wieku XXI - ich zintegrowanie. Wprowadzenie elastycznego użytkowania przestrzeni powietrznej FUA jakościowo zmieniło organizację ruchu lotniczego. Doświadczenia dotychczasowego funkcjonowania koncepcji FUA w Europie doprowadziły do podjęcia prac nad przyszłościowym systemem zarządzania Europejską Przestrzenią Powietrzną. Pierwszym krokiem było tu przyjęcie koncepcji Jednolitej Europejskiej Przestrzeni Powietrznej SES (Single European Sky), której podstawy prawne zostały przyjęte przez Komisję Europejską 10 marca 2004 roku (zakończenie legislacji). Następnym krokiem było podjęcie Badań nad Przyszłościowym Zarządzaniem Ruchem Lotniczym ATM (Air Traffic Management) w Przestrzeni SES – program SESAR (Single European Sky ATM Research). Badania niekolizyjności lotu i rozwiązywanie sytuacji konfliktowych zapoczątkowane zostały juS w latach 60-tych. Od tamtych lat powstało wiele modeli, z których niektóre zostały wykorzystane w implementacji awioniki pokładowej oraz w naziemnych systemach zarządzania ruchem lotniczym Air Traffic Management (ATM). Podsumowanie wcześniejszych prac w tym zakresie (głównie modelowanie CD&R) do roku 2000 wykonali Kuchar i Young. Niniejszy artykuł jest uzupełnienie tamtej analizy o zagadnienia kolizyjności trajektorii z elementami przestrzeni powietrznej, specyfiki ruchu lotniczego, kontekstu wykorzystania metod przez służby ATC oraz badania możliwości implementacyjnych z wykorzystaniem współczesnych technik informacyjnych.

EN

In 1990 European Civil Aviation Conference (ECAC) adopted Area Strategy aimed at harmonization of the European systems of air traffic control and subsequently - by the first years of XXI century - their integration. The flexible use of airspace (FUA) implementation amounts to principal change in air traffic organization. The experiences accumulated so far during functioning of the FUA concept in Europe, resulted in starting work on prospective concept of European Airspace management. The first step on this path was adopting Single European Sky (SES) concept. The next step consisted of undertaking research on Future Air Traffic Management (ATM) in SES airspace - Single European Sky ATM Research (SESAR). Collision detection and resolution research has begun in the early 60-ties. A number of modeling methods have been developed since then and some of them have been implemented both in the avionics and the air traffic management systems. The summary of the past research (especially CD&R modeling) till 2000 has been made by Kuchar & Young. This paper supplements these analysis by describing problems of the flight trajectory collision detection and resolution with special use airspace, air traffic characteristic, ATM services support and possibility of implementation using contemporary information technology.

Słowa kluczowe

PL

systemy zarządzania ruchem lotniczym; jednolita europejska przestrzeń powietrzna (SES)

EN

air traffic management; Single European Sky Program

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Logistyka
• Rocznik: 2009
• Tom: nr 6
• Strony: CD--CD
• Opis fizyczny: -pełny tekst, Bibliogr. 38 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Malarski M.

autor

Piątek M.

Bibliografia

• [1] Akl Y., DeanT., PowleyW., ShepardT.: A Conflict Prediction Algorithm Using Intent Information. Annual Air Traffic Control Association Conference, 1991.
• [2] Alliot J., Chansou O., Durand N.: Optimal Resolution of En Route Conflicts. Air Traffic Control Quarterly 3(3), pp. 139-161, 1995.
• [3] Altman S., Burgess D., Wood M. L.: TCAS: Maneuvering Aircraft in the Horizontal Plane. Lincoln Laboratory Journal, 7 (2), 1994.
• [4] Andrews J. W., Welch J. D.: Safety Analysis for Advanced Separation Concepts. USA/Europe Air Traffic Management R&D Seminar, 2005.
• [5] Bach R., Chan W., Mc Nally B.: Field Test Evaluation of the CTAS Conflict Prediction and Trial Planning Capability. AIAA Guidance, Navigation and Control Conference, pp. 1686-1697, 1998.
• [6] Bakker G., Blom H.: Air Traffic Collision Risk Modeling. IEEE Conference on Decision and Control, vol. 2, 1993.
• [7] Bateman D.: The Introduction of Enhanced Ground-proximity Warning Systems EGPWS in to Civil Aviation Operations Around the World. Annual European Aviation Safety Seminar, 1999.
• [8] Beers J., de Jong K., Kauppinen S., Vink A.: Medium Term Conflict Detection in EATCHIP Phase III. Digital Avionics Systems Conference, pp. 9.3-45 - 9.3-52, 1997.
• [9] Bilimoria K., Chatterji G., Sridhar B.: Effects of Conflict Resolution Maneuvers and Traffic Density of Free Flight. AIAA Guidance, Navigation and Control Conference, 1996.
• [10] Bilimoria K. D., Grabbe S. R., Lee H. Q., Sheth K. S.: Performance Evaluation of Airborne Separation Assurance for Free Fight. Air Traffic Control Quarterly 11(2), pp.85-102, 2003.
• [11] Blom H., Heuvelink G.: An Alternative Method to Solve a Variational Inequality Applied to an Air Traffic Control Example. Analysis and Optimization of Systems, 1988.
• [12] Bole A. G., Coenen F. P., Smeaton G. P.: Knowledge-based Collision Avoidance. The Journal of Navigation 42(1), 1989.
• [13] Bonn J., Fuller I., Howell D., Hustache J. C., Kettunen T., Knorr D.: Flight Efficiency Studies in Europe and the United States. USA/Europe Air Traffic Management R&D Seminar, 2005.
• [14] Brodegard W., Ryan P.: New Collision Avoidance Device Is Based on Simple and Passive Design to Keep the Cost Low. ICAO Journal 52(4), 1997.
• [15] Brudnicki D., Lindsay K., Mc Farland A.: Assessment of Field Trials, Algorithmic Performance, and Benefits of the User Request Evaluation Tool (URET) Conflict Probe. Digital Avionics Systems Conference, pp. 9.3-35 - 9.3-44, 1997.
• [16] Burdun I., Parfentyev O.: A Knowledge Model for Self-organizing Conflict Prevention/ Resolution in Close Free-flight Airspace. IEEE Aerospace Conference, pp. 409-428, 1999.
• [17] Carpenter B., Kuchar J. K.: Probability-based Collision Alerting Logic for Closelyspaced Parallel Approach. AIAA Aerospace, Sciences Meeting and Exhibit, 1997.
• [18] Chakravarthy A., Ghose D.: Obstacle Avoidance in a Dynamic Environment: A Collision Cone Approach. IEEE Transactions on Systems, Man and Cybernetics, vol. 28, pp. 562-574, 1998.
• [19] Duong V. N., Hoffman E. G.: Conflict Resolution Advisory Service in Autonomous Aircraft Operations. Digital Avionics Systems Conference, pp. 9.3-10 - 9.3-17, 1997.
• [20] Eby M., Kelly W.: Free Flight Separation Assurance Using Distributed Algorithms. IEEE Aerospace Conference, pp. 429-441, 1999.
• [21] Erzberger H., Paielli R.: Conflict Probability Estimation for Free Flight. AIAA Journal of Guidance, Control and Dynamics 20(3), 1997.
• [22] Federal Aviation Administration: Precision Runway Monitor Demonstration Report, Document DOT/FAA/RD-91/5, 1991.
• [23] [43] Feron E., Frazzoli E., Mao Z. H., Oh J. H.: Resolution of Conflicts Involving Many Aircraft via Semi-definite Programming. AIAA Journal of Guidance, Control and Dynamics 24(1), pp. 79-86, 2001.
• [24] Feron E., Oh J. H., Shewchun J. M.: Linear Matrix Inequalities for Free Flight Conflict Problems. IEEE Conference on Decision and Control, pp. 2417-2422, 1997.
• [25] Ford R. L.: The Conflict Resolution Process for TCASII and Some Simulation Results. The Journal of Navigation 40(3), 1987.
• [26] Ford R. L., Powell D. L.: A New Threat Detection Criterion for Airborne Collision Avoidance Systems. The Journal of Navigation 43(3), 1990.
• [27] Gazit R.: Aircraft Surveillance and Collision Avoidance Using GPS. Dr Dis., Stanford University, 1996.
• [28] Gelosi P., Innocenti M., Pollini L.: Air Traffic Management Using Probability Function Fields. AIAA Guidance, Navigation and Control Conference, pp. 1088- 1097, 1999.
• [29] van Gent R., Hoekstra J., Ruigrok R.: Conceptual Design of Free Flight with Airborne Separation Assurance. AIAA Guidance, Navigation and Control Conference, pp. 807- 817, 1997.
• [30] Guarino S., Harper K., Mehta A., Mulgund S., Zacharias G.: Air Traffic Controller Agent Model for Free Flight. AIAA Guidance, Navigation and Control Conference, pp. 288-301, 1999.
• [31] Hagiwara H., Iijima Y., Kasai H.: Results of Collision Avoidance Maneuver Experiments Using a Knowledge-based Autonomous Piloting System. The Journal of Navigation 44(2), 1991.
• [32] Havel K., Husarcik J.: A Theory of the Tactical Conflict Prediction of a Pair of Aircraft. The Journal of Navigation 42(3), 1989.
• [33] Irvine R.: A Geometrical Approach to Conflict Probability Estimation. USA/Europe Air Traffic Management R&D Seminar, pp. 1-15, 2001.
• [34] Kalafus R., Rome H.: Impact of Automatic Dependent Surveillance and Navigation System Accuracy on Collision Risk on Intersecting Tracks. National Technical Meeting of the Institute of Navigation, 1988.
• [35] Kelly W. E.: Conflict Detection and Alerting for Separation Assurance Systems. Digital Avionics Systems Conference, 1999.
• [36] Kosecka J., Pappas G., Sastry S., Tomlin C.: Generation of Conflict Resolution Maneuvers for Air Traffic Management. International Conference on Robotics and Intelligent Systems, 1997.
• [37] Krozel J.: Conflict Detection and Resolution for Future Air Transportation Management. 1997.
• [38] Krozel J., Peters M.: Conflict Detection and Resolution for Free Flight. Air Traffic Control Quarterly 5(3), pp. 181-212, 1997.