Badania modelowe systemów antykolizyjnych w zakresie poprawy bezpieczeństwa lotniczych systemów transportowych

Jednym z elementów zwiększenia bezpieczeństwa lotniczych systemów transportowych jest zastosowanie tzw. systemów antykolizyjnych, wspomagających komunikację systemu antropotechnicznego „człowiek-statek powietrzny”. Współczesne zintegrowane systemy awioniczne (wykorzystujące systemy antykolizyjne) obejmują m.in. układy ostrzegające o potencjalnym zderzeniu pomiędzy statkami powietrznymi w locie (typu TCAS w zakresie „powietrze - powietrze”) oraz o zderzeniu statku powietrznego z ziemią (typu GPWS w zakresie „powietrze - ziemia”). Umożliwiają one nie tylko bezpośrednie informowanie załogi statku powietrznego o wystąpieniu sytuacji zagrożenia kolizją (co jest bardzo ważne podczas lotów manewrowych i w czasie podejścia do lądowania), ale także podają komendy dyrektywne (nakazujące czynności niezbędne dla wykonania manewru „ominięcia” przeszkody). Prowadzone obecnie prace rozwojowe w zakresie systemów antykolizyjnych wskazują na możliwości wykorzystania informacji o sytuacji zagrożenia kolizją w tzw. nahełmowej prezentacji danych. Technicznym rozwiązaniem takiego podejścia mogą być hełmy lotnicze przystosowane do pracy w tzw. cyberprzestrzeni (np. system nahełmowy dla samolotu F-35). W Polsce, przy podobnych pracach prowadzonych przez m.in. ITWL i PCO w ramach modernizacji statków powietrznych z awioniką analogową, pojawił się problem wiarygodności źródeł pozyskania danych o zagrożeniu kolizją i ich przetworzenia do wersji zobrazowania nahełmowego (według standardu GLASS COCPIT). W referacie przedstawiono wyniki przeprowadzonych w ITWL badań modelowych w zakresie wiarygodności informacji otrzymywanej z wybranych systemów antykolizyjnych oraz możliwości zastosowania jej do nahełmowej prezentacji danych dla modernizowanych wojskowych statków powietrznych. Omówiono wybrane metody i układy wykorzystywane do wspomagania pilota w zakresie ostrzegania o sytuacji zagrożenia kolizją (zobrazowanie monitorowe) oraz przedstawiono wybrane wyniki analizy prawdopodobieństwa kolizji statków powietrznych w kontrolowanej przestrzeni powietrznej. Zaprezentowano zestaw nahełmowego systemu wyświetlania parametrów lotu SWPL-1 (zbudowany w Zakładzie Awioniki ITWL) oraz przedstawiono propozycje zastosowania systemu antykolizyjnego na śmigłowcach wojskowych Sił Zbrojnych RP.

Application of the so-called anti-collision systems that support communication within the anthropo-technical, i.e. the ‘human being - aircraft', system is one of many and various ways to im-prove safety of any air transportation systems. Modern integrated avionic systems (within which anti-collision systems are most often used) cover, among other items, systems to warn of possible mid-air collision between aircraft (TCAS, for ‘air-to-air’ applications, a type of Airborne Collision Avoidance System) and those to alert pilots to the possibility of flying into the ground (GPWS, for ‘air-to-ground’ dangers, a type of Terrain Awareness and Warning System). Both allow the pilots/aircrews to be directly informed about the occurrence of the risk of collision (which is extremely important while performing a high-manoeuvrability flight or during the aircraft's approach to landing). What is more, they provide the aircrew with directive commands that indicate specific actions/manoeuvres to avoid obstacle/collision. Development work on anti-collision systems, under way just now, prove there is a chance to use information on the risk of collision in the so-called helmet-mounted display (HMD). This approach may be illustrated with flight helmets adapted to operate within the so-called cyber-space (e.g. the HMD system for the F-35 Joint strike Aircraft). Similar works carried out in Poland by, among other companies, ITWL and PCO under a common project targeted at upgrading aircraft furnished with analogue avionics have given rise to a number of questions. Reliability of sources of data on the risk of collision and the data processing to meet the HMD requirements following the GLASS COCKPIT standard are among the most important ones.The paper has been intended to present results of the ITWL-conducted model-based studies on the reliability of information/data received from some selected anti-collision systems, and on capabilities to apply it to helmet-mounted display systems for upgraded military aircraft.