Как переход на TCP/IP может сделать существующие авиационные системы более устойчивыми к задержкам?

Существующие системы воздух/земля (основанные на OSI) уникальны для авиации. И они ограничены по дизайну « сообщениями размером не более 3,5 килобайт ». Это ограничивает объем информации, который может быть отправлен на/с самолета, и является основным препятствием для навигации, основанной на времени, и более широкого Глобального аэронавигационного плана (ГАНП), который включает, например , SWIM .

SWIM: передовая технологическая программа, предназначенная для облегчения более широкого обмена информацией системы управления воздушным движением (ATM), такой как рабочее состояние аэропорта, информация о погоде, полетные данные, статус воздушного пространства специального назначения и ограничения национальной системы воздушного пространства (NAS).

Вариант первый: разработать более совершенные уникальные авиационные системы (OSI), способные обрабатывать больше данных. Очень дорого сертифицировать, очень трудно заставить всех согласиться с системой. Вариант второй, использовать хорошо зарекомендовавший себя IPS (Internet Protocol Suite). Таким образом, можно использовать готовое коммерческое оборудование .

В то время аргументация заключалась в том, что протоколы OSI были более формально определены и включали такие вещи, как подробные матрицы соответствия реализации протокола и комбинации функций на каждом уровне протокола, называемые профилями, и, таким образом, больше подходили для сертификации авионики.

(...)

Однако, как общеизвестно, протоколы TCP/IP давно зарекомендовали себя в World Wide Web и, следовательно, могут предложить потенциальную экономическую выгоду и обеспечить быстрое внедрение новых услуг в глобальной авиационной среде.

• OSI означает на основе OSI (например, ARINC 429) и является уникальным для авиации. Пример: Роутер на Боинге 777 не продается на неавиационном рынке. Они хотят использовать готовые решения для использования в самолетах. Использование готовых решений более экономично, чем создание решений для конкретной отрасли. Существующие решения не могут справиться с требованиями к данным будущего.

IPS также позволит упростить интеграцию с уже основанной на IPS связью между авиакомпаниями и управлением воздушным движением. Текущий план состоит в плавном переходе от OSI к OSI+IPS к IPS в ближайшие 15 лет или около того.

Почему IPS более устойчива к задержкам?

Пример: когда каждый отдельный пользователь (пилот, авиакомпания, служба УВД, аэропорт и т. д.) имеет доступ к одним и тем же данным о погоде в режиме реального времени (например, через SWIM), решения могут приниматься более правильно, своевременно и согласованно во всем мире. пользователи. Точно так же, как FANS-1 делала для операций на Тихом океане в 90-х, но намного больше (история ниже).

Это суть этого и объясняет, почему сдвиг. Что касается технических стандартов, в Интернете имеется множество документов ИКАО: Doc 9705 ICAO (OSI) и Doc 9896 ICAO (IPS).

Также по теме: Почему Boeing и Airbus продвигают IPS (aviationtoday.com)

Краткая история авиационных средств связи:

• ACARS начинался как пунш-часы для летных экипажей, автоматически сообщая о различных этапах полета (он же OOOI ) .
• Затем Европа расширила информацию о том, что с ним сделали США, и использовала его для оперативного контроля, например, отслеживая, где находятся флоты и т. д. (управление операциями).
• Затем British Airways сделала еще один шаг вперед в области мониторинга состояния самолетов (инженерно).
• Затем Тихоокеанский регион захотел извлечь из этого выгоду, и поэтому появился FANS-1 от Boeing , позволяющий рейсам, которые вылетели с прогнозом погоды на +11 часов раньше, скорректировать свои маршруты в процессе полета. Рейсы теперь могут получать от авиакомпаний обновления погоды, новые гибкие маршруты и т. д. и сообщать об этом в УВД. Сокращение 15+ минут на длинных транстихоокеанских рейсах и увеличение полезной нагрузки (2+ тонны за рейс).
• Теперь FANS обслуживает УВД (CPDLC и ADS-C) в океаническом воздушном пространстве, а операторов ( AOC )
• Airbus также сделал свои собственные FANS-A, теперь они известны как FANS-1/A.
• Затем они стали FANS-1/A+, добавив таймер задержки для сообщений УВД (CPDLC), чтобы самолет не получал задержанное сообщение, предназначенное для предыдущего полета, которым управлял этот самолет.
• Затем в Европе появился PM-CPDLC (также известный как LINK2000+ и ATN-B1), который снова требует другого оборудования.

Для УВД FANS-1/A+ в основном используется в океаническом воздушном пространстве и в разрешениях на доставку в США, а CPDLC (ATN-B1) — в некоторых частях европейского воздушного пространства, и аппаратное обеспечение для обоих несовместимо (при совместном использовании) на старые самолеты.

FANS-1/A+ в сочетании с ATN-B1 создает FANS-2/B как один пакет (как на Boeing 787). План состоит в том, чтобы заставить все системы использовать стандартную сеть с более высокой пропускной способностью, что является текущей целью FANS-3/C (FANS-1/A+ и ATN-B2) с использованием инфраструктуры IPS при поддержке устаревших самолетов. Проверьте прогресс трех звезд, которые я добавил ниже.

(ИКАО)

• Примечание: приведенные выше акронимы могут показаться перекрывающимися, например, для ACARS и CPDLC, но по мере расширения использования и добавления новых систем значение теперь зависит от контекста. Например, ранний CPDLC FANS-1 по своей сути по-прежнему является ACARS, а также CPDLC может относиться к ATN-B1 в Европе или, например, к DCL-CPDLC (DCL = Разрешение на доставку) в США. Это алфавитный суп.

Дальнейшее чтение:

• Все, что вам нужно знать о CPDLC ATN-B1
• Что нужно знать о ВЕНТИЛЯТОРАХ-1/А+ АТН-Б2