аэропорт. Анализ методов управления потоками вылетающих и прилетающих воздушных судов и их влияние на пропускную способность впп и звп

• Название: Анализ методов управления потоками вылетающих и прилетающих воздушных судов и их влияние на пропускную способность впп и звп
• Анкор: аэропорт
• Дата: 21.02.2023
• Размер: 3.82 Mb.
• Имя файла: bibliofond.ru_731457.rtf
• Тип: Курсовая; #948527
• страница: 1 из 4

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Ульяновское высшее авиационное училище гражданской авиации (институт)

Кафедра УВД и навигации

Курсовая работа

По дисциплине: Организация системы УВД

На тему:

Анализ методов управления потоками вылетающих и прилетающих воздушных судов и их влияние на пропускную способность ВПП и ЗВП

Выполнил: Казимиров Е.А.

курсант группы Д-11-2

Руководитель проекта: Шарков В.А.
Ульяновск - 2013

СОДЕРЖАНИЕ
Индивидуальное задание. Карта STAR

1. Обоснование нормативов пропускной способности зоны взлета и посадки

1.1 Расчет минимальных временных интервалов (МВИ) занятости ВПП при выполнении взлетно-посадочных операций и определение позиций ВС на схеме захода на посадку

1.2 Определение нормативов пропускной способности ЗВП

Вывод

. Методика управления потоками поступающих в зону взлета и посадки ВС

.1 Управление потоками поступающих в ЗВП вылетающих ВС

2.2 Управление потоком поступающих в ЗВП прилетающих ВС

Вывод

. Методика организации процедурного управления времени взлета и посадки ВС в районе аэродрома

.1 Управление временем взлета по таблице расчетных положений прилетающих ВС

3.2 Управление временем взлета по маркированным участкам положения прилетающих ВС

3.3 Управление временем взлета по положению прилетающих ВС относительно делений шкалы оставшегося времени пролета ДПРМ

3.4 Управление временем взлета по графику расчетных интервалов блокировки ВПП

.5 Формирование очередности и интервалов посадки по шкале оставшегося времени движения прилетающих ВС

Заключение

Список использованной литературы


РАЗДЕЛ 1. ОБОСНОВАНИЕ НОРМАТИВОВ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ ВПП И ЗВП
1.1 Расчет минимальных временных интервалов (МВИ) занятости ВПП при выполнении взлетно-посадочных операций и определение позиций ВС на схеме захода на посадку
Основными факторами, определяющими порядок расчета МВИ и определения позиций ВС на схеме захода на посадку, является режим использования и количество ВПП, наличие и характеристики РД, взлетно-посадочные характеристики ВС, эксплуатируемых на данном аэродроме и другие.

ВПП может использоваться в четырех режимах «взлет-взлет», «посадка-посадка», «посадка-взлет» и «взлет-посадка».

При расчете МВИ для всех четырех режимов использования ВПП проводится хронометраж взлетно-посадочных операций по каждому из эксплуатируемых на данном аэродроме типов ВС. На основании протоколов измерений заполняется специальная таблица рассчитанного среднего значения каждого элемента взлетно-посадочных операций.
Таблица 1

ВС					, с	, с	Х,с	, м/с	, м	УНГ, град
Ил-62	80	50	40	90	10	96	140(130)	100	500	3
Як-40	70	35	50	70	16	147	150(160)	65	500	3

На аэродроме эксплуатируются Ил-62(40%) - средний, Як-40(60%) средний.

Найдем значения для данных типов ВС:













Определяем средний интервал занятости ВПП в режиме «взлет-взлет» по формуле (1) с использованием данных таблицы 1 для вариантов взлета последовательности В-727 за В-727, В-727 за Ту-134, Ту-134 за Ту-134 и Т-134 за В-727.

Необходимо учесть, что ФАП ОрВД установлены следующие минимумы эшелонирования по причине турбулентности в среде:

а) при посадке ВС:

- Для легких следующих за тяжелыми или средними ВС - 3мин.;

- Для средних следующих за тяжелыми ВС - 2 мин.

б) При взлете ВС:

- Между легкими или средними взлетающими за тяжелым ВС или легкими взлетающими в след за средним ВС - 2 мин.;

Для легких или средних ВС взлетающих за тяжелыми или легкими взлетающих за средними ВС - 3мин., в случае их взлета со средней части одной и той же ВПП или со средней части параллельных ВПП расположенных на расстоянии менее 1000м одна от другой.

РЕЖИМ «ВЗЛЕТ-ВЗЛЕТ»

МВИ в этом режиме определяется следующим образом. Диспетчер старта (СДП) дает разрешение занимать исполнительный старт(ИС) второму ВС, находящему на предварительном старте (ПС), после прохождения взлетающим ВС места расположения РД, на которой на ПС ожидает второе ВС. Поэтому управляемый интервал может быть измерен как интервал времени между двумя последовательными командами диспетчера о разрешении занимать исполнительный старт двум претендующим на взлет ВС.

В ряде случаев этот интервал совпадает с интервалом занятости ВПП, измеряемым от времени выдачи разрешения на занятие исполнительного старта до времени прохода первым ВС соответствующей РД при разбеге. Вместе с тем, на многих аэродромах могут быть такие условия организации движения, когда ∆tри невелика, и второе ВС достаточно быстро занимает ИС, после чего вынуждено ожидать выполнения второго условия безопасности движения - занятия первым ВС заданной высоты после взлета. В этом случае управляемый интервал определяется временем между двумя последовательными командами диспетчера о разрешении взлета .

С учетом сказанного, управляемый интервал движения «взлет-взлет» определяется соотношением:

Определяем средний интервал занятости ВПП в режиме «взлет-взлет» по формуле с использованием данных таблицы №1 для вариантов взлета в последовательности:

· Ил-62 за Ил-62,

· Ил-62 за Як-40,

· Як-40 за Ил-62,

· Як-40 за Як-40.

Среднее время занятости ВПП по нескольким типам ВС определяется по формуле:

Множество возможных вариантов (11, 12, 21, 22) занятости ВПП воздушными судами Ил-62 (1) и Як-40 (2) и их вероятности (как независимые события) соответственно равны:
(11) P₁₁=P₁P₁=0,4*0,4=0,16

(12) P₁₂=P₁P₂=0,4*0,6=0,24

(21) P₂₁=P₂P₁=0,6*0,4=0,24

(22) P₂₂=P₂P₂=0,6*0,6=0,36.




t₁₁= max {50+40;80}=90 с, но по ФАП t₁₁=120 с,

t₁₂= max {35+50;80}=85 с,

t₂₁= max {50+40;70}=90 с, но по ФАП t₂₁=120 с,

t₂₂= max {35+50;70}=85 с.
Определяем средний интервал занятости ВПП по формуле:


120*0,16+85*0,24+120*0,24+85*0,36=99 с.
РЕЖИМ «ПОСАДКА-ПОСАДКА»

При использовании ВПП в этом режиме МВИ определяется исходя из следующих условий: в момент освобождения ВС на ВПП второе судно, выполняющее заход на посадку вслед за первым, должно находиться не ближе БПРМ.

· Заход обычный:
=( + )

t₁₁={90+10}=100 с, но по ФАП t₁₁=120 с.

t₁₂={70+10}=80 с,

t₂₁={90+16}=106 с, но по ФАП t₂₁=120 с.

t₂₂={70+16}=86 c.



=120*0,16+80*0,24+120*0,24+86*0,36=98,16с.
· Заход автоматический:
={ + }

t₁₁= {90+96} =186с,

t₁₂= {70+96} =166c,

t₂₁= {90+147} =237 с,



t₂₂= {70+147} =217c.

=186*0,16+166*0,24+237*0,24+217*0,36=204,6 с.
РЕЖИМ «ПОСАДКА-ВЗЛЕТ»

На данном этапе МВИ определяется исходя из следующих условий: выруливание вылетающих ВС с предварительного на исполнительный старт возможно после приземления ВС, заходящего на посадку, а взлет может быть разрешен только после освобождения ВПП приземлившимся ВС.
={ }

t₁₁= max {90; 80} =90 с,

t₁₂= max {70; 80} =80 с,

t₂₁= max {90; 70} =90 с,

t₂₂= max {70; 70} =70 с



Определим средний интервал занятости ВПП по формуле
= 90*0,16+80*0,24+90*0,24+70*0,36=80,4 с.
РЕЖИМ «ВЗЛЕТ-ПОСАДКА»

Данный режим является наиболее важным с точки зрения влияния на безопасность полетов и именно для него наиболее тщательно обрабатывается статистический материал, чтобы с учетом среднеквадратических отклонений по типам ВС определить средний интервал времени, затрачиваемый с момента выдачи разрешения на занятие исполнительного старта до начала разбега. МВИ при использовании ВПП в этом режиме определяется исходя из следующих условий:

заходящее на посадку ВС должно быть не ближе ДПРМ (4км), а взлетающее - занимать начало разбега при полетах по ППП;

заходящее на посадку ВС должно быть над ТВГ, а взлетающее на установленной ИПП для взлета конкретного типа ВС высоте (100 м, 200м)- при заходе ВС в автоматическом режиме.

Полеты по ППП

а) Заход обычный:

(ППП)=

Здесь так же необходимо учесть, что по ФАПу, сказано, что между взлетом и посадкой ВС при полетах с одной или параллельной ВПП, расстояние между которыми менее 1000м - 45 с., следовательно:
t₁₁=40 с, но по ФАП t₁₁=45 с,

t₁₂=40 с, но по ФАП t₂₁=45 с,

t₂₁=62 с,

t₂₂=62 с.



tвп=45*0,16+45*0,24+62*0,24+62*0,36=55,2c.
Для режима «взлет-посадка» расчетная величина позиции во времени определяется с учетом времени руления (tрул) ВС с ПС на исполнительный старт.
(ППП)= +

t₁₁=80+40=120 с,

t₁₂=70+40=110 с,

t₂₁=80+62=142 с,

t₂₂=70+62=132 с.
В УВД временные величины tвп и tпвс переводятся в линейные величины:
(ППП)= (ППП)×Vзп;

Дпвс= × .

=45×100=4500 м.,

=120×100=12000 м,

=45×100=4500 м.,

=110×100=11000 м,

=62×65=4030 м.,

=142×65=9230 м,

=62×65=4030 м

=132×65=8580 м.
б) Заход автоматический:
= + +

t₁₁=50+40+96=186 с,

t₁₂=35+50+96=181 с,

t₂₁=50+40+147=237 с,

t₂₂=35+50+147=232 с.



tвп=186*0,16+181*0,24+237*0,24+232*0,36=213,6c.
Определим расчетную величину позиции во времени с учетом времени руления (tрул) ВС с ПС на исполнительном старте:
= + + +

Тпвс11=80+50+40+96=266 с,

Тпвс12=70+35+50+96=251 с,

Тпвс21=80+50+40+147=317 с,

Тпвс22=70+35+50+147=302 с.
Приведем временные значения tвп и tпвс в линейные значения:
= × ; = × .

=186×100=18600 м.,

=266×100=26600 м,

=181×100=18100 м.,

=251×100=25100 м,

=237×65=15405 м.,

=317×65=20605 м,

=232×65=15080 м.,

=302×65=19630 м.


1.2 Определение нормативов пропускной способности ЗВП
Под пропускной способностью системы УВД или ее элемента (ВПП или ЗВП) понимают максимальное значение интенсивности N-потока поступающих в систему (ЗВП) ВС, при которой еще не нарушаются заданные ограничения по безопасности движения.

В ЗВП могут быть измерены следующие показатели пропускной способности:

а) пропускная способность ВПП

где - среднее значение интервала занятости ВПП, измеряемого от времени пролета прилетающим ВС точки ДПРМ до времени получения доклада об освобождении ВПП ( = + ).

Учитывая процентное соотношение эксплуатируемых на данном аэродроме ВС, мы можем записать:
=( (Ил-62)+ (Ил-62))×N(Ил-62)+( (Як-40)+ (Як-

40))×N(Як-40), где
( (Ил-62)+ (Ил-62)) - время занятости ВПП ВС типа Ил-62;(Ил-62)- количество процентов от общего числа ВС Ил-62 (N/100)

( (Як-40)+ (Як-40)) - время занятости ВПП ВС типа Як-40;(Як-40)- количество процентов от общего числа ВС Як-40 (N/100)
=(40+90)×0,4+(62+70)×0,6=131,2 с,
таким образом,


б) потенциальная пропускная способность ЗВП

- по потоку вылетающих ВС:

где - среднее значение управляемого интервала взлета

- по потоку прилетающих ВС:

где - среднее значение управляемого интервала посадки, сформированного активными действиями диспетчеров путем задержки ВС в воздушном пространстве перед заходом на посадку. (Для Ту-134 ,а для В-727 )

Учитывая процентное соотношение ВС, находим Х:



в) реальная (нормативная) пропускная способность ЗВП для потока прилетающих ВС.


где - граничное значение допустимого среднего времени задержки одного ВС перед заходом на посадку:

· =4мин- для полетов по ППП

· =1 мин -для полетов по ПВП.

С=δ/tпп - коэффициент вариаций случайной величины управляемого интервала посадки t относительно своего математического ожидания t.

(δ) - среднеквадратическое отклонение случайной величины t относительно своего математического ожидания t.

Если t_ПП взять в секундах, то для практических вычислений нормативной пропускной способности ЗВП можно использовать следующую формулу:

г) пропускная способность ЗВП по потоку вылетающих ВС:

λ-интенсивность потока прилетающих ВС. Из этой формулы видно, то реальная пропускная способность по потоку вылетающих ВС учитывает различные режимы работы ВПП и зависит от интенсивности потока прилетающих ВС.

д) пропускная способность ЗВП из условия равенства потоков прилета и вылета


При решении этого трансцендентного уравнения подставляются различные значения (λ) и то значение, которое обеспечит равенство или будет наиболее близким к нему, и будет являться решением уравнения. Подставим λ=19 и получим число, близкое к 1.

Таким образом, пропускная способность ЗВП при равенстве прилетающих и вылетающих ВС равна 19 ВС/час, так как все другие значения не обеспечивают более точного соблюдения равенства.
ВЫВОД:

После выполнения данного раздела можно прийти к выводу, что для повышения пропускной способности ВПП необходимо уменьшить среднее значение интервала занятости ВПП, представляющее собой сумму двух временных отрезков:

время полета прилетающего ВС от БПРМ до посадки;

время на освобождение ВПП после посадки.

Таким образом, чтобы уменьшить средний интервал занятости ВПП, необходимо принятием соответствующих мер, уменьшить продолжительность второго отрезка времени, так как уменьшение первого возможно лишь увеличением скорости захода на посадку ВС, а это недопустимо, потому что для посадки используют установленную для каждого типа ВС скорость и диспетчер не может давать команду на ее увеличение.

К мерам по уменьшению второго отрезка времени относятся:

введение в эксплуатацию скоростных РД, позволяющих на высокой скорости после посадки освобождать ВПП прилетающими ВС;

увеличение количества РД также способствует более быстрому освобождению ВПП.

Пропускную способность ЗВП, существенно повышает наличие двух и более ВПП, одна из которых используется только для взлета, а другая - для посадки. Повышению пропускной способности ЗВП способствует наличие однородного потока, то есть потока ВС с одинаковыми скоростями, а также одностороннего движения в потоке.