Вклад концерна ПВО "Алмаз-Антей" в процесс модернизации аэронавигационной системы России и гражданское авиастроение

Павел Алексеевич Созинов, первый заместитель генерального конструктора - заместитель генерального директора по научно-техническому развитию ОАО "Концерн ПВО "Алмаз-Антей"

Существующая сегодня единая система организации воздушного движения (ЕС ОрВД) России является частью мировой аэронавигационной структуры и должна входить в региональную европейскую систему. Развитие единой системы в стратегическом плане основано на решениях Международной организации гражданской авиации (ICAO) по переходу всех государств к организации воздушного движения с использованием спутниковых систем связи, навигации и наблюдения (концепция CNS/ATM ICAO).

ТРЛК двойного назначения "Лира-Т"

Аэродромные РЛК "Лира-А10"

РЛК

"Сопка-2"

Комплекс автоматизированных средств отображения "Топаз-2000"

Трассовые радиолокационные комплексы "Утес-Т"

Итогом 11-й аэронавигационной конференции ICAO стало принятие Россией на себя дополнительных международных обязательств, конкретная реализация которых будет осуществляться в рамках принятой Правительством РФ 4 октября 2006 г. "Концепции создания и развития аэронавигационной системы страны на период до 2025 г.". Предлагаемая концепция конкретизирует пути перехода от ЕС ОрВД к Аэронавигационной системе (АНС) России, а также устанавливает требования и механизмы координированного развития всех компонентов АНС России, в том числе управления воздушным движением (УВД), авиационно-космического поиска и спасания, метеорологического обеспечения, перспективных средств и систем связи, навигации и наблюдения, аэронавигационной информации, а также бортовых систем, взаимодействующих с системой ОрВД.

Главная задача состоит в том, чтобы создать в РФ такую систему организации воздушного движения для всех пользователей на всех этапах полета, которая будет соответствовать положениям эксплуатационной концепции ICAO и обеспечивать требуемый уровень безопасности полетов, оптимальные экономические показатели, соблюдение требований национальной безопасности и охраны окружающей среды.

Кроме того, концепция учитывает задачи создания единой радиолокационной системы (ЕАРЛС) страны в рамках Федеральной системы разведки и контроля воздушного пространства (ФСР и КВП) и обеспечения информационной безопасности.

При этом наиболее актуальными на современном этапе являются задачи внедрения перспективных технологий организации воздушного движения и укрупнения центров УВД.

Осуществление проектов модернизации ЕС ОрВД требует безусловного исключения дополнительных рисков для государства. Уникальность этих работ, их сложность и объем диктуют необходимость привлечения одной отечественной промышленной организации в качестве генерального подрядчика (головного исполнителя работ).

Перечисленные обстоятельства, и в первую очередь необходимость создания больших систем УВД с привлечением целой кооперации разработчиков и поставщиков различного оборудования, привели к стремлению ряда организаций позиционировать себя в качестве системных интеграторов. Однако ни одно из отечественных предприятий в отдельности не имеет сегодня достаточного опыта реализации таких масштабных проектов, как создание укрупненных центров УВД.

В настоящее время наибольший объем работ по модернизации ЕС ОрВД выполняют предприятия концерна ПВО "Алмаз-Антей": Лианозовский электромеханический завод, Всероссийский НИИ радиоаппаратуры и Московский НИИ приборной автоматики. Эти предприятия более 40 лет участвуют в оснащении гражданской авиации СССР и России, а также органов ЕС ОрВД, имеют уникальный опыт в организации работ по созданию больших систем управления воздушным движением для объединенных районов ЕС ОрВД.

С начала 1990-х гг. предприятия концерна поставили и внедрили в России, Казахстане, Беларуси и других странах СНГ и дальнего зарубежья сотни радиолокационных средств и систем, а также оснастили ряд аэродромных и трассовых центров УВД. Наглядным примером успешной работы в этом направлении является развертывание крупного центра УВД в Минске, обеспечивающего организацию использования воздушного пространства всей Республики Беларусь. Полученный опыт может быть использован при модернизации ЕС ОрВД в России.

С другой стороны, произошли изменения в нормативно-правовом обеспечении деятельности ФСР и КВП. В Минобороны и Минтрансе России были утверждены соответствующие концепции создания и совершенствования как ЕАРЛС, так и ФСР и КВП в целом. Принятые меры позволили перейти от точечной модернизации отдельных объектов Минобороны России и Росаэронавигации к совершенствованию радиолокационного обеспечения полетов по единому замыслу на принципах системного подхода. Концерн ПВО "Алмаз-Антей" как головной исполнитель программы совершенствования ФСР и КВП имеет возможность создания радиолокационного поля в соответствии с информационными потребностями как командных пунктов ПВО, так и центров ЕС ОрВД.

Наши предприятия уже приступили к реализации важнейшей стратегической задачи по созданию объединенных укрупненных центров УВД. На базе 114 существующих районных центров УВД будет создано 13 укрупненных автоматизированных центров, пять из которых планируется ввести в эксплуатацию уже до 2010 г.

В настоящее время существующие два центра - в Москве и Ростове - нуждаются в обновлении оборудования, ведутся работы по созданию центров в Хабаровске, Магадане и Иркутске, в дальнейшем они будут созданы в Санкт-Петербурге, Самаре, Тюмени, Новосибирске, Красноярске и Якутске. Начаты работы по модернизации центра в Калининграде. Результатом этой программы станет объединение информации, которая поступает с нескольких сот радиолокационных комплексов. Примером может служить Хабаровский районный центр, куда должна поступать радиолокационная информация практически со всех аэродромов Дальневосточного региона России. Сейчас готовится модернизация центра, вводятся в действие новейшие радиотехнические средства, позволяющие установить контроль за воздушным пространством всего Дальнего Востока и Якутии.

Очевидно, что концерн ПВО "Алмаз-Антей" в качестве генерального подрядчика (головного исполнителя работ) при масштабном государственном заказе обладает рядом преимуществ перед другими предприятиями, к числу которых относятся:

• фактически государственный статус концерна;
  
• значительный положительный опыт деятельности предприятий концерна в модернизации ЕС ОрВД;
  
• возможность координации работ предприятий концерна при решении проблемы информационно-технической совместимости систем УВД и ПВО;
  
• возможность привлечения дополнительных интеллектуальных и производственных ресурсов как предприятий концерна, так и других отечественных предприятий;
  
• возможность поэтапной реализации крупных программ, таких как CNS/АТМ, или крупных региональных проектов оснащения, требующих длительной последовательной технической политики с учетом последних достижений технического прогресса, преемственности и экономичности процесса эксплуатации, дифференцированного регионального подхода и сдачи "под ключ" объектов с продолжительными гарантийными обязательствами.

За последние восемь лет предприятиями концерна разработан целый ряд технических средств нового поколения, предназначенных для замены морально устаревшей техники, находящейся в эксплуатации в системах ОрВД:

• в части средств радиолокации: трассовые радиолокационные комплексы 1Л118 (ЛИРА-1), "Утес-Т", ТРЛК двойного назначения "Лира-Т", аэродромные РЛК "Утес-А" и "Лира-А10", вторичные РЛС "Лира-В" и "Лира-ВА" (ОАО "НПО "ЛЭМЗ"), двухдиапазонный моноимпульсный вторичный радиолокатор для систем УВД МВРЛ-СВК (ОАО "ВНИИРА");
  
• в части средств автоматизации УВД: комплекс средств автоматизации УВД "КСА УВД "Топаз", комплекс автоматизированных средств отображения КАСО "Топаз 2000", комплекс документирования "Авиатор", конструктивы рабочих мест диспетчера "КПУ "Топаз", система единого времени "КСВ Топаз", комплекс средств автоматизации процессов планирования воздушного движения "Топаз ПВД", комплекс средств автоматизации речевой связи "КАРС "Топаз" разработки ОАО "НПО "ЛЭМЗ", комплекс средств автоматизации управления воздушным движением в районах аэродромов и районах УВД со средней интенсивностью воздушного движения "СИНТЕЗ-КСА УВД", аэродромная автоматизированная система УВД в аэропорту Хабаровск - ААС УВД "Синтез А2", аппаратура обработки радиолокационной информации аэродромных и трассовых первичных и вторичных радиолокаторов "Ладога", аппаратура обработки радиолокационной информации разработки ОАО "ВНИИРА", малые системы УВД разработки ОАО "МНИИПА".

При создании автоматизированной системы УВД современного уровня предъявляются повышенные требования к источникам информации о воздушной обстановке. Для реализации функций человеко-машинного интерфейса - в частности, функции предупреждения о краткосрочном конфликте (STCA), функции предупреждения о минимальной безопасной высоте (MSAW), функции предупреждения о близости зоны (АPW) и другие - требуются источники информации с повышенной точностью определения координат, повышенной вероятностью обнаружения, высокой разрешающей способностью и высокой достоверностью полетной информации, такие как МВРЛ-СВК разработки ОАО "ВНИИРА".

Для замены трассовых РЛК в зонах повышенной интенсивности воздушного движения разработан радиолокационный комплекс "Утес-Т" со встроенным вторичным радиолокатором "Лира-ВА". ТРЛК "Утес-Т" выполнен на основе твердотельных приемо-передающих устройств, работает в L-диапазоне, является высокостабильным радиолокационным комплексом, построенным по принципу истинной когерентности, имеет высокую надежность с автоматическим резервированием, дистанционное управление, контроль и диагностику.

Существуют различия в комплектации радиолокационных позиций различных вариантов оснащения (дооснащения). Так, если радиолокационные позиции автоматизированной системы УВД "ТЕРКАС" требуют оснащения ТРЛК "Утес-Т", то радиолокационные позиции, где имеются лишь первичные РЛС, а это самый массовый вид комплектации, требуют установки вторичных радиолокаторов (ВРЛ), аппаратуры первичной обработки информации и передачи данных (АПОИ и АПД), а часто и замены одного или даже обоих комплектов первичных РЛС, развернутых в 1980-х гг.

Реализация указанных выше мероприятий сопряжена с большими затратами. Минимизировать затраты по организации радиолокационных позиций позволяют предложения НПО "ЛЭМЗ" по использованию ТРЛК "Лира-Т", который разработан на базе РЛС 1РЛ-139, 1Л-118 и встраиваемых ВРЛ.

Для замены аэродромных РЛК в зонах повышенной интенсивности воздушного движения разработан твердотельный радиолокационный комплекс "Утес-А", максимально унифицированный с ТРЛК "Утес-Т". Оба изделия хорошо зарекомендовали себя при эксплуатации в Московском центре АУВД.

Для замены аэродромных РЛК в зонах повышенной и средней интенсивности воздушного движения предлагается аэродромный радиолокационный комплекс (АРЛК) "Лира-А10", который работает в диапазоне S и является высокостабильным радиолокационным комплексом, построенным по принципу внутренней когерентности. Его тактико-технические характеристики соответствуют требованиям ICAO и Евроконтроля.

АРЛК "Лира-А10" - радиолокатор, имеющий высокую надежность, автоматическое резервирование, дистанционное управление, автоматический контроль и диагностику. В радиолокаторе используется двухчастотный метод работы с разносом частот на 150 МГц, позволяющий повысить вероятность правильного обнаружения за счет получения от одной цели двух статистически независимых эхо-сигналов.

Унифицированный ряд автоматизированных систем УВД "СИНТЕЗ", содержащий в своем составе средства начиная от автономных автоматизированных рабочих мест (АРМ) (1-2 РЛК и АРМ) и кончая большими интегрированными аэродромно-районными системами (до 32 РЛК), обеспечивает экономически эффективное удовлетворение в автоматизации УВД потребностей любого заказчика при оснащении АДЦ районов аэродромов с различной интенсивностью воздушного движения.

Внедрение автоматического зависимого наблюдения (АЗН) в России представляется особенно перспективным в свете старения парка традиционных средств наблюдения. Поэтому недорогая, но значительно более функциональная аппаратура АЗН является выгодным кандидатом на замену устаревших радиолокационных средств.

Кроме обновления, требуется и повышение эффективности существующих средств наблюдения за воздушной обстановкой. В первую очередь это относится к районам прохождения международных воздушных трасс. В районах Крайнего Севера, Сибири и Дальнего Востока на отдельных участках МВТ разрывы в радиолокационном поле достигают 500 км, ВРЛ также отсутствуют. При неразвитой наземной инфраструктуре в этих районах очевидным решением является АЗН-В 1090ЕS.

Характерной чертой аппаратуры АЗН, предназначенной для использования в России, должна быть способность GNSS-приемника работать по стандартам двух систем: NAVSTAR и ГЛОНАСС. Разработкой и производством этой аппаратуры занимаются в основном отечественные предприятия. ОАО "Российский институт радионавигации и времени", являющийся координирующим центром программы ГЛОНАСС, разрабатывает значительную часть комплектации системы. В ОАО "ВНИИРА" на стадии завершения находится разработка системы АЗН-В 1090 ES (наземная станция АЗН-В - "ОНИКС" и бортовая аппаратура - мобильный радиомаяк системы АЗН "ЭЛЬФ-Н) - до конца 2007 г. планируется выйти на сертификацию Межгосударственного авиационного комитета. Аналогичные работы ведутся в НПО "ЛЭМЗ". Указанная аппаратура специально предназначена для реализации процедур SID-STAR и позволит существенно расширить обмен координатной, идентификационной и служебной информацией между бортом воздушного судна и наземными службами организации воздушного движения и аэропорта. Необходимо учитывать, что к 2008 г. все магистральные самолеты, осуществляющие полеты в Европейском регионе, должны быть оснащены бортовой аппаратурой режима 1090 ES.

В соответствии с документом Air Transport Framework. The Current Situation (DLM-0602-001-03-00) от июля 2006 г., рассматриваемым в рамках программы Единое европейское небо (SESAR), "в настоящее время пропускная способность аэропортов (с учетом их инфраструктуры, политических ограничений и ограничений влияния на окружающую среду, а также терминального воздушного пространства вокруг них) - главный ограничивающий фактор общей пропускной способности системы ОрВД".

Следуя указанному положению, комплексная автоматизация процессов ОрВД в аэропортах может базироваться на одной из двух основных подсистем: подсистеме обзора летного поля и подсистеме контроля и управления воздушным движением в зоне взлета и посадки (терминального воздушного пространства).

Подсистема обзора летного поля системы управления наземным движением и контроля за ним (А-SMGCS) предназначена совместно с радиолокационными станциями обзора летного поля (РЛС ОЛП) для контроля за перемещением воздушных судов, спецтранспорта и технических средств по взлетно-посадочной полосе и рулежным дорожкам аэродрома.

Доработка подсистемы обзора летного поля до уровня системы А-SMGCS позволяет обеспечить увеличение пропускной способности аэропорта в плохих метеоусловиях, реализацию в полной мере программы TOWER по управлению воздушным и наземным движением с единого "высокого" КДП и получение III категории ICAO.

В настоящее время компоненты системы A-SMGCS поставляются зарубежными изготовителями, поэтому концерн ПВО "Алмаз-Антей" активно занимается организацией кооперации российских предприятий по созданию отечественной системы A-SMGCS на основе имеющегося задела ОАО "Радиофизика", ОАО "НПО "ЛЭМЗ" и других предприятий.

Интегрирующая роль концерна ПВО "Алмаз-Антей" проявляется при реализации комплексных проектов, требующих организации кооперации предприятий промышленности различных форм собственности - соисполнителей выполнения заказов по разработке, производству и поставкам систем и средств ОрВД и КВП, в том числе отечественных предприятий, не входящих в концерн, таких как ООО "Фирма "НИТА" и ОАО "Экспериментальный завод" (Санкт-Петербург), ОАО "Сапфир" и ОАО "ПО "Азимут" (Махачкала), ФГУП "ГосНИИ АС" и ФГУП "ГосНИИ "Аэронавигация" (Москва), ОАО "Челябинский радиозавод". Указанная кооперация оказалась особенно эффективной при реализации следующих проектов:

1. поставка резервной системы радиолокационной информации и связи для Московских автоматизированных систем УВД, которая должна осуществляться в условиях штатной эксплуатации АС УВД "ТЕРКАС", с участием ООО "Фирма "НИТА", имеющего опыт по замене аналогичной системы в аэропорту "Минеральные Воды" без прерывания функционирования Минераловодской АС УВД "ТЕРКАС";
   
2. оснащение нового АКДП аэропорта Внуково с участием ООО "Фирма "НИТА" в части подсистемы коммутации речевой связи и ОАО "ПО "Азимут" в части приемо-передающего центра;
   
3. оснащение системой управления наземным движением на аэродроме Сочи с участием ОАО "Экспериментальный завод";
   
4. модернизация Калининградского районного центра ЕС ОрВД с участием ФГУП "ГосНИИ "Аэронавигация" и ФГУП "ГосНИИ АС";
   
5. комплексная программа разработки и поставки новых радиотехнических систем посадки с участием ОАО "Концерн радиостроения "Вега".

Кроме этого, концерн ПВО "Алмаз-Антей" рассматривает вопрос организации более широкой кооперации отечественных предприятий при реализации комплексных программ разработки и поставки систем автоматизации планирования ИВП, метеообеспечения полетов и доведения оснащенности крупных российских аэропортов до уровня требований стандартов Евроконтроля.

Важнейшую роль в обеспечении полета современного воздушного судна играет авионика. Прогресс в развитии авионики во многом определяет уровень безопасности полетов.

Конец ХХ в. прошел под эгидой повсеместного внедрения спутниковых технологий как единственного средства обеспечения навигации и посадки ВС. В настоящее время наступило понимание того, что спутниковые радионавигационные системы (СРНС), равно как и любые другие радионавигационные системы, не могут самостоятельно в полном объеме удовлетворить основным эксплуатационным требованиям - целостности, доступности и непрерывности обслуживания.

Поэтому на ближайшие 15 лет международным авиационным сообществом сформирована концепция, основу которой составляют не только внедрение спутниковых технологий на всех этапах полета, но и поддержка традиционных радиотехнических средств навигации и посадки воздушного судна.

Исходя из этого, за последние 10 лет в ОАО "ВНИИРА", ведущем предприятии концерна по производству авионики, создано новое поколение бортового оборудования навигации, посадки и УВД:

• малогабаритный дальномер ВНД-94, предназначенный для работы с радиомаяками DME;
  
• малогабаритный приемник VIM-95, предназначенный для работы с радиомаяками системы ближней навигации VOR и систем инструментальной посадки ILS, СП-50;
  
• интегрированный комплекс навигации и посадки (ИКНП), предназначенный для обеспечения навигации ВС по сигналам радиомаяков VOR, а также захода на посадку и посадки ВС по сигналам радиомаяков ILS, MLS и спутниковой системы посадки;
  
• самолетные радиолокационные ответчики СО-94 и СО-96, предназначенные для работы как с вторичными обзорными радиолокаторами систем УВД России, так и с радиолокаторами, работающими по стандарту ICAO;
  
• система раннего предупреждения о близости земли (СРПБЗ), обеспечивающая выдачу экипажу информации о недопустимо высокой скорости снижения ВС, опасной близости земли, потере высоты после взлета, недопустимом отклонении ниже глиссады, достижении заданной высоты при заходе на посадку, опасном сдвиге ветра, опасных препятствиях и характере рельефа земной поверхности в направлении полета.

С целью снижения массы, габаритов и повышения надежности бортового оборудования особую актуальность имеет разработка интегрированных бортовых радиотехнических комплексов навигации, посадки и наблюдения (ИМНРП). Применение новейших достижений в цифровой обработке сигналов позволило в ИМНРП для самолетов нового поколения (МС-21) осуществить функциональную интеграцию необходимых задач самолетовождения на всех фазах полета в едином конструктиве, уменьшить массу и габариты изделия, повысить технологичность и надежность аппаратуры, уменьшить стоимость жизненного цикла изделия и обеспечить отказоустойчивость. При этом удалось обеспечить двойное резервирование навигационных и тройное резервирование посадочных функций.

Зависимость от наземных средств ограничивает гибкость системы организации воздушного пространства. Введение зональной навигации, при которой траектории полета создаются из виртуальных точек маршрута, независимых от наземных средств навигации, позволяет получить новую структуру маршрута и обеспечить движение воздушного судна по оптимальной траектории.

Одним из главных стратегических направлений дальнейшего развития аэронавигации является внедрение концепции "свободного полета", и одним из существенных шагов на пути к "свободному полету" служит внедрение методов точной зональной навигации (P-RNAV). Для обеспечения полетов в районах с повышенной плотностью воздушного движения, где уже в ближайшие годы планируется введение требований P-RNAV, в концерне разработана бортовая многофункциональная навигационная система (БМНС).

БМНС содержит мировую аэронавигационную базу данных со схемами стандартных процедур вылета (SID) и прилета (STAR), обеспечивает формирование навигационных параметров, необходимых для полета по маршруту и выполнения стандартных процедур SID и STAR, выполнение полета "ПРЯМО НА" и полета по параллельным маршрутам или с заданным курсом, поддерживает схемы полета в зоне ожидания, обеспечивает вертикальную навигацию с использованием барометрической высоты.

БМНС поддерживает функции отображения масштабируемой картографической информации и рельефа местности, в том числе при взаимодействии с системами раннего предупреждения близости земли (СРПБЗ, TAWS).

БМНС обеспечивает прием навигационных радиосигналов стандартной точности в частотном поддиапазоне L1 по 50 независимым каналам от спутниковых радионавигационных систем GPS и/или ГЛОНАСС, а также от систем широкозонных дополнений WAAS, EGNOS, INMARSAT, имеет встроенные средства, обеспечивающие контроль работоспособности, формирование и выдачу потребителям оценки целостности (функция RAIM) и точности текущих значений навигационных данных.

БМНС можно использовать не только при выполнении полета по заданному маршруту, в зоне аэродрома, но и при "неточном" заходе на посадку (NPA), а также при выполнении категорированной посадки при наличии на аэродроме локальной контрольно-корректирующей станции (ЛККС).

В ICAO предложена эксплуатационная концепция спутниковой посадки GLS, заключающаяся в том, что вычисляемые по данным СРНС угловые отклонения для вертикального и бокового наведения представляются пилоту в той же форме, что и при наведении по стандартной инструментальной системе посадки (ILS). Для реализации этой концепции специалистами ОАО "ВНИИРА" разработано бортовое оборудование АПДД, позволяющее принимать дифференциальные поправки, передаваемые наземной ЛККС, и использовать их для формирования ILS-подобных данных. Это позволяет стандартизировать устройства отображения информации в кабине экипажа, а экипажу использовать процедуры посадки по ILS категории 1.

В настоящее время бортовой комплекс, состоящий из индикатора и АПДД, проходит летные испытания по отработке категорированной посадки по сигналам СРНС и ЛККС. Такая система посадки на базе спутниковой информации в последние годы находит все более широкое применение в разных странах мира благодаря высоким точностным и надежностным характеристикам, удобству эксплуатации и низкой стоимости как бортового, так и наземного оборудования.

В России к GLS имеется особый интерес, и внедрение ее в эксплуатацию имеет большое народнохозяйственное значение так, как при сравнительно небольших затратах появится возможность совершать категорийную посадку во многих удаленных от основных трасс уголках нашей необъятной Родины.

В отечественном гражданском авиастроении, как и в Аэронавигационной системе России, сейчас происходит большая реорганизация. И именно в этот момент, когда решается вопрос о сохранении нашего промышленного потенциала, очень важно осознавать, что в России есть предприятия, которые производят отечественную технику, не уступающую ни в чем зарубежной, а также есть высококлассные специалисты и большой научный потенциал, а это позволяет с оптимизмом смотреть в будущее.

Источники информации

П. Созинов. "Вклад концерна ПВО "Алмаз-Антей" в процесс модернизации аэронавигационной системы России и гражданское авиастроение" // специальный выпуск журнала «Экспорт вооружений», посвященный гражданской авиации, июль 2007 г.

Сайт ЦАСТа http://www.cast.ru/

Фотографии предоставлены пресс-службой ОАО "Концерн ПВО "Алмаз-Антей"