CPDLC

Komunikacija kontrolora i pilota putem veze za prenos podataka ( CPDLC, Controller–pilot data link communications ), koja se takođe naziva veza za prenos podataka između pilota i kontrolora ( CPDL ), je način komunikacije između kontrolora letenja i pilota putem veze za prenos podataka.

Potreba za CPDLC-jem

Standardni način komunikacije između kontrolora letenja i pilota je govorna radio veza, koja koristi ili VHF frekventne opsege za komunikaciju u liniji vidljivosti ili HF frekventne opsege za komunikaciju na daljinu (kao što je ona koju pruža Shanwick Oceanic Control ).

Jedan od glavnih problema kod govornih radio komunikacija koje se koriste na ovaj način je taj što svi piloti kojima upravlja određeni kontrolor letenja koriste istu frekvenciju. Kako se broj letova kojima upravljaju kontrolori letenja stalno povećava, broj pilota koji koriste određenu frekvenciju se takođe povećava. Ovo povećava šanse da će jedan pilot slučajno nadjačati drugog, što zahteva da se prenos ponovi. Osim toga, svaka razmena između kontrolora i pilota zahteva određeno vreme. I na kraju, kad broj letova koji se kontrolišu dostigne tačku zasićenja, kontrolor ne može više da upravlja dodatnim vazduhoplovima.

Tradicionalno, ovaj problem se rešava podelom zasićenog sektora kontrole vazdušnog saobraćaja na dva manja sektora, svaki sa svojim kontrolorom i svaki koristi drugi kanal govorne komunikacije. Međutim, ova strategija donosi dva problema:

• Svaka sektorska podela povećava količinu primopredaje. Primopredaja je komunikacija koja se odnosi na prenos leta između sektora, što zahteva razmenu govora između pilota i oba kontrolora, plus koordinaciju između kontrolora.
• Broj dostupnih govornih kanala je ograničen, a u vazdušnom prostoru velike gustine, kao što je centralna Evropa ili istočna obala SAD-a, možda nije dostupan novi govorni kanal.

U nekim slučajevima možda nije moguća ili nije izvodljiva dalja podela prostora.

Potrebna je nova strategija kako bi se izašlo na kraj sa povećanim zahtevima kontrole vazdušnog saobraćaja, a komunikacije zasnovane na vezama za razmenu podataka nude moguću strategiju povećanjem efektivnog kapaciteta komunikacionog kanala.

Upotreba CPDLC-a

Jedinica za kontrolu i prikaz veze za razmenu podataka (DCDU) na Airbusu A330, pilot interfejs za slanje i primanje CPDLC poruka.

Komunikacija putem veze za razmenu podataka kontrolor-pilot (CPDLC) je sredstvo komunikacije između kontrolora i pilota, koje koristi vezu za razmenu podataka za ATC komunikaciju. Na najvišem nivou, koncept je jednostavan, s naglaskom na stalnom učešću osoba na oba kraja veze i na fleksibilnosti upotrebe.

CPDLC aplikacija omogućava prenos podataka vazduh-zemlja za ATC usluge. Ovo uključuje skup elemenata poruke odobrenja/informacije/zahteva koji odgovaraju govornoj frazeologiji koja se koristi u procedurama kontrole letenja. Kontrolor može da koristi poruke dodele nivoa leta, ograničenja u prelazu, bočnih devijacija, promene ruta i odobrenja, dodele brzine, dodele radio frekvencija i raznih zahteva za informacijama. Pilotu se pruža mogućnost da odgovori na poruke, da zatraži odobrenja i informacije, da prijavi informacije i da proglasi/poništi stanje opasnosti. Pilotu je, pored toga, omogućena i mogućnost da zatraži uslovna odobrenja i informacije od sledeće jedinice službe vazdušnog saobraćaja (ATSU) u nizu. Takođe postoji mogućnost „slobodnog teksta“ za razmenu informacija koje nisu u skladu sa unapred definisanim formatima. Dodatno je omogućeno da sistem na zemlji koristi vezu za prenos podataka da prosleđuje CPDLC poruke drugom zemaljskom sistemu.

Niz poruka između kontrolora i pilota koje se odnose na određenu razmenu (na primer zahtev i prijem odobrenja) naziva se 'dijalog'. U dijalogu može postojati nekoliko nizova poruka, od kojih se svaki završava odgovarajućom porukom, obično potvrde ili prihvatanja. Zatvršetak dijaloga ne mora da znači i prekid veze, jer može da postoji nekoliko dijaloga između kontrolora i pilota dok avion prolazi kroz vazdušni prostor iste ATSU.

Sve razmene CPDLC poruka između pilota i kontrolora mogu se posmatrati kao dijalozi.

CPDLC aplikacija ima tri primarne funkcije:

• razmenu kontrolora/pilot poruka sa trenutno nadležnom jedinicom,
• prenos nadležnosti za podatke koji uključuje trenutnu i sledeću nadležnu jedinicu, i
• izdavanje odobrenja od strane sledeće nadležne jedinice.

Simulacije sprovedene u Tehničkom centru William J. Hughes Federalne uprave za avijaciju su pokazale da korišćenje CPDLC čini da „zauzetost govornog kanala bude smanjena za 75% tokom realnih operacija u prometnom vazdušnom prostoru na ruti. Neto rezultat ovog smanjenja popunjenosti govornog kanala je povećana bezbednost leta i efikasnost putem efikasnije komunikacije."

Implementacija

Danas postoje dvije glavne implementacije CPDLC-a:

• Sistem FANS-1 koji su prvobitno razvili Boeing i Airbus kao FANS-A, sada se obično zove FANS-1/A, i prvenstveno se koristi na okeanskim rutama od strane širokotrupnih dugolinijskih aviona. Prvobitno je realizovan u južnom Pacifiku kasnih 1990-ih, a kasnije je proširen na severni Atlantik. FANS -1/A je usluga zasnovana na ACARS -u i, s obzirom na okeansku upotrebu, uglavnom koristi satelitske komunikacije koje pruža servis Inmarsat Data-2 ( Classic Aero ).
• Sistem ATN/CPDLC, usklađen sa ICAO Doc 9705, koji je operativan u Eurocontrolovom Centru za kontrolu gornjeg vazdušnog prostora (UAC) u Maastrichtu i sada je proširen Eurocontrolovim Link 2000+ programom na mnoge druge evropske regije letnih informacija (FIR). Mreže VDL Mode 2 kojima upravljaju kompanije ARINC i SITA koriste se za podršku evropske ATN/CPDLC usluge.

Sledeće jedinice kontrole letenja nude CPDLC usluge:

• Karlsruhe UAC (EDUU), kontroliše Rhein UIR (iznad FL245)
• London ACC (EGTT), kontroliše London UIR (iznad FL195 ili FL285)
• Maastricht UAC (EDYY), kontroliše Amsterdam FIR, Hannover UIR i Bruxelles UIR (iznad FL245)
• Škotski ACC (EGPX), koji kontroliše škotski UIR (iznad FL195, FL245 ili FL255)
• Budimpeštanski ACC, koji kontroliše UIR Mađarske i Kosova
• Stockholm ATCC (ESOS) i Malmö ATCC (ESMM), koji kontrolišu FIR Švedske
• Canarias ACC (GCCC), kontroliše FIR Kanarksa ostrva
• Praški IATCC (LKAA), koji kontroliše Praški FIR
• Ljubljana ACC (LJLA), koja kontroliše Slovenački FIR
• Beč ACC, koji kontroliše Austrijski FIR
• Atlântico ACC (SBAO), kontroliše vazdušni prostor Brazila.
• Johannesburg Oceanic ACC (FAJO), koji kontroliše južni Atlantik i Indijski okean koji se graniči sa brazilskim i australijskim vazdušnim prostorom.

Nakon PETAL I i II (Preliminary Eurocontrol Trial Air Ground Data link) proba 1995. godine, uključujući NEAN( VDL Mode 4 ), danas su podržane i ATN ( VDL Mode 2 ) i FANS 1/A usluge.

Više od 40 velikih avio kompanija učestvuje u CPDLC programu sa UAC-om u Maastrichtu. Prosečno vreme odziva od kraja do kraja (ATC-kokpit-ATC) je znatno ispod 30 sekundi. U 2007. godini je prijavljeno više od 30.000 LOG-ON-ova, što je dovelo do preko 82.000 CPDLC poruka, pri čemu je svaka uštedela dragoceno vreme na frekvenciji.

Podržane su usluge ATC odobrenja (ACL), komunikacione poruke u avionu (ACM) i usluge provere rada mikrofona (AMC), uključujući automatsko očitavanje transponderskog SSR koda u pilotskoj kabini.

CPDLC će verovatno biti jedan od glavnih pokretača za implementaciju projekata kao što su poruke praćenja, odobrenje rute, 4D putanje, kontinuirano spuštanje u prilazu i koordinacija ograničenja.

Bezbednost

Sve implementacije CPDLC-a moraju biti podržane odobrenim bezbednosnom analizom koja pokazuje da su svi bezbednosni ciljevi za primenjivi vazdušni prostor ispunjeni. Standardi EUROCAE ED-120 ( RTCA DO-290) su zahtevi za bezbednost i performanse (SPR) za kontinentalni vazdušni prostor i treba ih koristiti za ciljeve koji su relevantni za korištenje CPDLC-a u kontinentalnom vazdušnom prostoru.

ED-120 pruža analizu opasnosti i identifikuje opasnosti primjenjive na ATC sisteme sa CPDLC funkcionalnostima. Zatim izvodi bezbednosne ciljeve za takve sisteme i bezbednosne zahteve sa kojima oni moraju biti usklađeni. Izvođači i zemaljskih i vazdušnih sistema moraju se pridržavati ovih sigurnosnih zahteva da bi njihovi proizvodi bili odobreni i/ili sertifikovani za operativnu upotrebu.

Bezbednosni ciljevi identifikovani u ED-120/DO-290 uključuju potrebu da se osigura da poruke nisu oštećene ili pogrešno isporučene. Jednako je važna potreba za tačnim vremenskim žigom i odbacivanjem zastarelih poruka. Posledica ovih zahteva je da sistemi CPDLC-a, kako u vazduhoplovima, tako i u ATC centrima, moraju imati pristup tačnom vremenu (u okviru od 1 sekunde od UTC ). Za vazduhoplove to obično obezbeđuje GPS.

Eksterne veze

• Komunikacija kontrolora-pilota data-linkom u Eurocontrolu