Посадка по приборам: почему нужно отключать все электронные устройства?

Краткий ответ: ILS довольно чувствительна к помехам, и не все электронные устройства принимают меры предосторожности, чтобы избежать создания помех. Пилот хочет быть уверенным, что показания курсового радиомаяка и глиссады точны, поскольку он не может видеть взлетно-посадочную полосу, чтобы визуально проверить траекторию окончательного захода на посадку.

Более длинный ответ: ILS на самом деле относительно прост, когда речь идет о радиочастотных сигналах. И курсовой маяк, и глиссада просто состоят из пары AM-сигналов, которые передаются направленно. Для обеих систем модулируемые частоты составляют 90 Гц и 150 Гц. Для курсового радиомаяка частота 90 Гц передается слева от осевой линии взлетно-посадочной полосы, а частота 150 Гц - справа от осевой линии. Когда самолет выровнен по взлетно-посадочной полосе, он будет принимать сигналы одинаковой мощности на обеих частотах. Когда он справа, он получит больше мощности от сигнала 150 Гц, а когда он слева, он получит больше мощности от сигнала 90 Гц. Глиссада работает почти так же, только с сигналом 150 Гц, передаваемым ниже глиссады, и сигналом 90 Гц, передаваемым над ней. [1] [2]

Теперь предположим, что какое-то электронное устройство пассажира излучает частоту, которой быть не должно. Это не совсем неслыханно среди потребительских электронных устройств. Это чаще встречается среди устройств, произведенных в странах с менее строгими требованиями/соблюдением требований к испытаниям на выбросы, но это возможно из-за незначительных дефектов практически в любом устройстве. [Источник: я разрабатываю радиочастотные приемники для заработка.] Теперь предположим, что этот шум возникает на частоте курсового маяка или глиссады взлетно-посадочной полосы, к которой приближается самолет. Надеюсь, вы начинаете замечать здесь проблему... Какие бы изменения амплитуды ни происходили с этим непреднамеренным излучением, теперь они принимаются АМ-демодулятором курсового радиомаяка или глиссады, что может сбить его с толку и, в условиях плохой видимости,Излишне говорить, что это плохо.

Компания Boeing рекомендует следующие действия летным экипажам, выполняющим заходы на посадку по ILS, для обнаружения ошибочных показаний ILS:

• Периодическая перекрестная проверка высоты и расстояния по DME.
• Перекрестная проверка высоты и порогового расстояния системы управления полетом (FMS).
• Перекрестная высота и высота пересечения внешнего маркера (или локатора, высокочастотного всенаправленного [VOR] навигационного оборудования или FMS).
• Перекрестная проверка радиовысоты и барометрической высоты.
• Перепроверка путевой скорости и скорости снижения.
• Опрос авиадиспетчеров, когда показания кажутся неверными.

Однако, даже при следовании этим инструкциям, слегка ошибочные сигналы ILS может быть трудно обнаружить до тех пор, пока не станет слишком поздно. Если DME показывает, что вы находитесь в полумиле от вас, вы, вероятно, можете заметить это, но пара сотен футов может быть незаметной (но все же достаточно, чтобы стать большой проблемой).

Работая инженером-программистом над подсистемой бокового наведения FMCS (система управления и контроля полетов) для Airbus A310 около 30 лет назад, я нашел ответ @reirab захватывающим.

Я могу заполнить некоторые пробелы в том, как используется информация из различных систем и почему информация ILS особенно важна.

На A310 для определения положения самолета используются 3 набора входных данных.

1) Каждые 200 мс инерциальные данные от набора из 3-х лазерных гироскопов используются, чтобы в основном сказать: «Я был там. В течение 200 мс я путешествовал со скоростью x узлов, поэтому теперь я здесь».

2) Каждые 1,5 секунды (в обычном полете) данные от до 4 DME и VOR используются для точного расчета местоположения самолета.

3) Во время посадки, когда доступны ILS или MLS, данные ILS/MLS используются вместо данных DME/VOR.

Между 2) и 3) есть два существенных различия. Поскольку вы находитесь ближе к земле, а точное вертикальное и поперечное положение имеет решающее значение, расчеты выполняются чаще, чем раз в 1,5 секунды. Поскольку данные ILS/MLS гораздо более точны, фильтрация корректировки положения уменьшается.

Что это обозначает?

Что ж, когда я определяю позицию по радио с помощью DME и VOR, у меня также будет инерционно рассчитанная позиция. По разным причинам, помимо того, что я просто не пролил кофе для пассажиров, мне не разрешено корректировать это положение более чем на 5 м (это другое дело, если в течение длительного периода времени не было радиофиксации). Для ILS/MLS этот коэффициент фильтрации намного больше, например, 50 м или даже 100 м, хотя ожидается, что такая большая коррекция произойдет только при первоначальном захвате сигнала ILS/MLS.

Поскольку при использовании данных ILS/MLS в программном обеспечении управления полетом разрешены такие большие поправки рассчитанного положения самолета, крайне важно, чтобы не было ошибок из-за помех.

Вы можете прочитать этот связанный вопрос , если хотите узнать больше о помехах между электронными устройствами и самолетами. Ответ там ссылается на очень хороший документ , написанный НАСА по этой теме.

Короче говоря: электронные устройства сложны. Авиалайнеры сложные. Поэтому мы не можем точно предсказать, какими будут интерференции между ними во всех ситуациях.

То, что сделал ваш капитан, часто случается, и это также описано в соответствующем FAQ FAA.

Как только ваша авиакомпания покажет FAA, что ее самолеты могут безопасно справляться с радиопомехами от портативной электроники, они могут разрешать вам использовать ваши устройства в режиме полета только большую часть времени. В определенное время — например, при посадке в условиях ограниченной видимости — капитан может попросить пассажиров выключить свои устройства, чтобы быть абсолютно уверенными, что они не мешают работе бортового коммуникационного и навигационного оборудования.

Так вот, причина в том, что капитан хочет быть абсолютно на 100% уверенным, что в такой критический момент никаких помех не будет.

Добавление к превосходным ответам Рейраба и Брайана Тауэрса на эту тему:

Существует несколько способов, которыми электронное устройство может мешать работе самолета, но вероятность зависит от возраста, конструктивных особенностей самолета и характера воздействия электромагнитных помех (частота, тип модуляции и мощность — на самолетах также имеются широкополосные источники электромагнитных помех, но мы можем смело игнорировать их для целей данного обсуждения, поскольку PED обычно являются узкополосными излучателями, в отличие, скажем, от электрического гидравлического насоса, который потерял конденсаторы подавления помех, извергая в результате широкополосный хеш).

Тем не менее, типичная проблема связана с помехами для чувствительных навигационных (ILS/LOC, G/S, NDB, GPS/WAAS, радиовысотомер) и коммуникационных (HF, VHF, SATCOM) приемников самолета (можно создать помехи для приемоответчика). / TCAS и сигналы метеорадара, но они не представляют такого же уровня беспокойства, как, скажем, глиссада), от преднамеренного излучения PED - сотовые телефоны (особенно телефоны GSM, поскольку радиоинтерфейс GSM более подвержен электромагнитным помехам ). чем телефон CDMA) и устройства 2,4 ГГц или 5 ГГц (WLAN, BT) являются основными проблемами на этом фронте, хотя непреднамеренные излучатели (все, что находится в режиме полета) также являются источником потенциальных проблем.

Кроме того, помехи связи принимают сразу заметную форму — «что это за странный шум в моей гарнитуре?» (Пилоты небольших самолетов авиации общего назначения сообщают об этом на регулярной основе.) Это контрастирует с помехами навигационным приемникам, которые могут быть малозаметными, но не причинять немедленных неприятностей (потеря птицы в большом видимом созвездии GNSS), очевидными (отказ флаг на VOR или LOC), или коварный (ложная индикация глиссады).

Тем не менее, последствия здесь высоки, особенно во время спаренных или автоматических заходов на посадку - пилот-человек может увидеть, что индикация полного полета вниз, появляющаяся ни с того ни с сего на высоте 300 футов по прямой во время стабильного захода на посадку по ILS, является подделкой, и нажмите кнопку TOGA. чтобы дать команде некоторое время, чтобы сказать создателю шума, чтобы он заткнул свои электронные губы, но компьютер автопосадки не заметит разницы и будет слепо следовать за ней.

Хорошей новостью является то, что в несколько более распространенном случае непреднамеренного источника излучения (например, устройство в режиме полета) излучения имеют тенденцию быть простыми, немодулированными несущими - я считаю, что это с большей вероятностью вызовет FAIL, чем отклонение от траектории полета. (Я даже задам еще один вопрос по этой теме — об этом стоит спросить и, возможно, даже провести один или три эксперимента.)

Однако из-за большого количества рейсов авиакомпаний в год (66 миллионов согласно ACI согласно комментарию Рейраба ниже) то, что происходит один раз на каждые 10 ^ 7 посадок (чрезвычайно удаленное, согласно AC 25.1309), будет происходить в среднем раз в два месяца. и даже то, что случается раз в 10^9 приземлений (чрезвычайно маловероятно согласно AC 25.1309), обязательно будет происходить каждые 15 лет или около того! Сообщаемые случаи помех PED не столь серьезны по последствиям, как «наихудший случай» полного «полета вниз» на поздней стадии спаренного или автоматического захода на посадку (или ложные показания радиовысотомера, вызывающие преждевременное переключение режима во время автоматической посадки). , хоть,

Из этого мы можем сделать вывод, что было бы крайне неразумно рисковать, чтобы устройство разговаривало по всем сигналам ILS во время критической фазы полета — вам нужно было бы найти способ уменьшить вероятность помех PED для самолета. систем до 1 из 10 ^ 11 или лучше (это в 100 раз меньше вероятности, чем то, что в настоящее время разрешено для катастрофического события), чтобы иметь шанс бросить вызов этой мудрости.

Единственная причина, по которой электронные устройства требуют выключения, заключается в том, что некоторые из них влияют на радио (телефоны), и проще сказать «выключите их все», чем спорить о том, какое оборудование может создавать помехи для радио, и спрашивать экипаж. чтобы внимательно проверить, является ли устройство на другом конце наушников телефоном или CD-плеером.

Источник: на самом деле задал вопрос своему инструктору по высшему пилотажу несколько лет назад. Он сказал мне, что, когда телефоны не были выключены, ему приходилось просить Хозяина повторить 2-3 раза, прежде чем понять их.

Потому что они не хотят рисковать

Хотя было показано, что большая часть электроники вряд ли будет мешать большей части авионики/коммуникационного оборудования в наиболее распространенных обстоятельствах , остается тот простой факт, что мы еще не совсем уверены. Как сказал РРР, авиалайнеры и электроника очень сложны, и мы не можем точно предсказать, что произойдет в каждой ситуации.

При визуальной посадке с помощью приборов небольшая ошибка вряд ли будет иметь большое значение - если вы немного быстры, вы можете получить ухабистую посадку, или неправильная скорость снижения может вызвать отскок или уход на второй круг и т. д., но маловероятно, что приземление будет отклонено с достаточно значительным отрывом, чтобы вызвать аварию. Если есть небольшое отклонение по курсу/скорости/высоте, это не будет иметь значения, пилот просто исправит это - скорее всего, даже не заметив, что он это делает - или никто не заметит/не будет заботиться. Если есть большая ошибка, пилот почти наверняка заметит («Подождите, а почему взлетно-посадочная полоса вон там?») И устранит проблему.

Однако при посадке по приборам очень небольшая погрешность в курсе/воздушной скорости и т. д., присутствующая на расстоянии 20 миль, когда пилот не имеет системы отсчета, чтобы знать, что это неправильно, может вызвать серьезную проблему, поскольку кумулятивная ошибка может суммироваться. со временем, и нет никакого способа узнать, что это неправильно.

Скорее всего, ваш телефон не будет иметь никакого значения для самолета. Но в том единственном случае это вызывает проблему, 300 человек могут погибнуть в огненном шаре. Это делает «просить вас прекратить играть в Angry Birds на 30 минут» очень небольшой ценой за потенциальную спасительную меру предосторожности.