Какой метод использует УВД для расчета расстояния между двумя воздушными судами?

Расстояние между воздушными судами все время должно быть больше минимального интервала и поэтому очень важно для управления воздушным движением (УВД). Поскольку мне нужно рассчитать расстояние между самолетами для моего исследования, мне интересно, существуют ли какие-либо правила (в Европе) о том, как именно определяется расстояние.

Как именно УВД определяет расстояние между двумя самолетами?

Я предполагаю, что они работают с широтными и долготными координатами и, возможно, с высотой, чтобы определить расстояния по большому кругу. Чтобы получить координаты, они могли использовать либо радар, либо положение, которое сообщает самолет.

Задача вычисления расстояния по координатам не так тривиальна, как может показаться на первый взгляд. Одним из методов расчета расстояния является формула гаверсинуса . Во всех методах предполагаемый радиус Земли имеет решающее значение . Если расстояние рассчитывается таким образом:

  1. Какое значение используется в качестве радиуса Земли?
  2. Учитываются ли разные радиусы Земли от экватора до меридиана?
  3. Включена ли в расчет высота полета?
Использование расчета дальности/азимута по сигналам радара, вероятно, будет намного проще, чем по координатам. Я не думаю, что им нужна точность более 25 футов или около того.
@JoelM.: Вы переоцениваете точность. Радарная цель на прицеле имеет ширину около мили в масштабе прицела (для радаров, следящих за движением по маршруту).
Предоставляет ли радар УВД какие-либо данные, кроме отображения прицела? Я ожидаю, что система имеет лучшее разрешение по дальности, чем одна миля.

Ответы (1)

Упомянутые вами вещи будут иметь значение, если вы хотите узнать расстояние до 6 или более значащих цифр. Но УВД не нуждается в такой точности. Они должны быть в состоянии сказать, является ли это 4 морских миль (слишком близко), 5 морских миль (все еще достаточно, но возникают проблемы) или 10 морских миль (не беспокойтесь, но не должны направляться прямо друг к другу). Это одна значащая цифра.

Контроллер не использует никаких формул. Они просто смотрят на расстояние до целей в прицеле радара (который нарисован в правильном масштабе). И, возможно, используйте сетку, которая нарисована поверх него или сравнивается с направляющими линиями (указывающими скорость) или историческим следом. Контроллеру не нужна точность, ему нужно смотреть и видеть. И они не получают никакой точности; на центральной станции (диспетчер, обслуживающий движение по маршруту) пятно радиолокационной цели имеет ширину около мили.

До недавнего времени самолет вообще не транслировал позицию. Многие до сих пор этого не делают; не все самолеты оснащены ADS-B. Для тех, кто этого не делает, запросчик может иметь точность, аналогичную DME (~ 0,1 морских миль) по дальности и градус или два по углу. Тоже не очень высокая точность. Радар также имеет одну вращающуюся антенну, которой требуется несколько секунд для сканирования всего круга, поэтому положение самолета обновляется только раз в несколько секунд. Реактивный авиалайнер в крейсерском режиме преодолевает около 700 м за 3 с.

На таком радаре прицел, скорее всего, напрямую преобразует угол и расстояние, сообщаемые радаром, в координаты на экране. Высота обычно не учитывалась (поэтому более высокие цели кажутся дальше, чем они есть на самом деле!) в старых системах.

Новые радары с поддержкой ADS-B (менее загруженные районы в этом не нуждаются) должны объединять данные радара с координатами, сообщаемыми ADS-B, которые находятся в WGS84, поэтому WGS84 обычно используется в качестве промежуточного формата для собранных данных. Но ярлыки все еще можно использовать в программном обеспечении.

Я не знаю, что какой производитель радарной системы использует, но я работаю над навигацией, и мы проверили точность. Предполагая, что Земля плоская, а система координат ортогональная, и используя простую формулу Пифагора, вы все равно можете получить 3-4 значащих цифры (если вы не работаете вокруг северного или южного полюса) для точек, находящихся на расстоянии десятков миль друг от друга, что более чем достаточно для экран радара. Таким образом, система может просто умножить долготу и широту на соответствующие коэффициенты (зависящие от широты центра сектора) и получить достаточную точность.

Ярлык обычно сопоставляет его с проекцией, эквивалентной расстоянию (или достаточно близкой), с центром в воздушном пространстве, а затем гипот (dx, dy)
@ratchetfreak: Да, это то, о чем я упоминал.
Радиолокационные системы не сообщают в WGS84, они сообщают об азимуте и дальности. Система последующей обработки выполняет преобразование в WGS84 и объединяет данные нескольких систем наблюдения в отдельные треки для каждого самолета. Дисплей часто находится в стереографической проекции. Программное обеспечение дисплея включает в себя такие функции, как сетки и линейки для измерения точного расстояния, если это необходимо (например, расстояние до навигационного средства), но для определения интервала должно быть достаточно визуального контроля.
@DeltaLima: я никогда не говорил, что радарные системы будут сообщать в WGS84. Я упомянул об этом при добавлении данных ADS-B. Я немного переформулировал его, чтобы было ясно, что он применим только к этим данным.
Я просто хотел уточнить, что внедрение АЗН-В не предъявляет новых требований ни к новым, ни к старым радиолокационным системам. Мультисенсорный трекер будет преобразовывать данные радара в WGS84 (в большинстве случаев он уже делал это до появления ADS-B). Обновление программного обеспечения слежения необходимо для включения данных ADS-B в радиолокационные треки, но эта часть не зависит от существующих радиолокационных систем.
Еще одно замечание: радарные системы подхода/терминала, которые я видел, имеют «помощников» для контроллеров, которые можно настраивать, например, следы положения для скорости, индикацию курса (с расстоянием) и даже курсор для измерения расстояния между целями и целью. предполагаемая точка конфликта. Кроме того, определенно согласен с комментарием ответа о том, что предположение о ортогональных координатах отлично работает для этой шкалы, если понятны ограничения.
«Они должны быть в состоянии сказать, 4 морских мили (слишком близко)» . Я всегда ненавидел видеть символ морских миль без заглавных букв до сегодняшнего дня.
@ dougk_ff7 Это называется «исторические точки / след» и «линия лидера» (обычно устанавливается на 5 морских миль, 3 морских миль или 1 минуту, по выбору контроллера). +1 или используя nmi вместо nm . ;)
@SentryRaven Да, вы правы - спасибо за добавленную информацию!