Наземный подход - Ground-controlled approach

В авиация а наземный подход (GCA) - это вид обслуживания, предоставляемого диспетчерами воздушного движения, посредством которого они направляют воздушное судно к безопасной посадке, в том числе в неблагоприятных погодных условиях, на основе первичных радиолокационных изображений. Чаще всего GCA использует информацию из Радар точного захода на посадку (PAR, для точных заходов на посадку с вертикальным наведением по глиссаде) или Радар наблюдения за аэропортом (ASR, обеспечивающий неточность Наблюдательный радиолокационный подход без наведения на глиссаду). Термин GCA может относиться к любому типу захода на посадку с наземным радаром, например, PAR, PAR без глиссады или ASR.[1] Когда дается как вертикальное, так и горизонтальное наведение от PAR, заход на посадку называется точным заходом на посадку. Если глиссада PAR не указана, даже если оборудование PAR используется для бокового наведения, это считается неточным заходом на посадку.

История

Ранние эксперименты

Концепция GCA была первоначально разработана физиком-ядерщиком. Луис Альварес. Первоначально из Калифорнийский университет в Беркли, в 1941 году Альвереса пригласили присоединиться к недавно открывшемуся Радиационная лаборатория Массачусетского технологического института. «РадЛаб» создавалась для разработки радиолокационных систем на базе резонаторный магнетрон, открытая им британскими изобретателями во время Миссия Тизарда в конце 1940 года. К тому времени, когда Альверес прибыл в Бостон, RadLab уже разработал прототип нового зенитный радар известный как XT-1. XT-1 имел возможность автоматически отслеживать выбранную цель один раз "запертый". Серийные версии XT-1 начнутся поставки в 1944 году, когда знаменитый SCR-584.[2]

Альверес также был легкий летательный аппарат пилот и был осведомлен о проблемах с посадкой самолета в непогоду. Он быстро спросил, можно ли использовать XT-1 для этой роли; будучи привязанным к одному воздушному судну, оператор радара мог читать показания радара и давать инструкции пилоту, чтобы они разговаривали с ними до точки, близкой к взлетно-посадочной полосе. 10 ноября 1941 года он получил время на XT-1 и успешно измерил позицию приземляющегося самолета с необходимой точностью. Весной 1942 года ХТ-1 перевели на Элизабет-Сити, Северная Каролина, где посадочная траектория простиралась над Река Паскуотанк устье. Здесь система продемонстрировала свою неспособность отличить самолет от его отражения от воды.[2]

Новые сканеры

XT-1 был основан на коническое сканирование Концепция, которая значительно увеличивает угловую точность радара за счет поворота луча вокруг конусообразной диаграммы примерно 15 градусов в поперечнике. Это заставляло луч периодически перемещаться по воде, когда он был направлен близко к горизонту, что часто происходило при приближении самолета к земле.[2]

В мае 1942 г. была разработана новая методология, сочетающая в себе S-диапазон радар наблюдения за аэропортом (ASR), который вывел самолет в общую зону аэропорта, а второй X-диапазон радар, РЛС точного захода на посадку (PAR), с отдельными антеннами для вертикального и горизонтального наведения, которые были перемещены таким образом, чтобы не видеть землю.[2]

Первый образец новой системы, известный как Mark I, начал испытания в ноябре 1942 года. В еще более усовершенствованной версии, Mark II, механические сканирующие антенны были заменены на антенны. волновод «сжимающий ящик», который выполнял такое же сканирование без перемещения антенн. Mark II также представил «индикаторы положения в расширенном частичном плане»,[2] позже заменен на более простое название «бета-сканирование».

Первые заказы

К тому времени, когда Mark II был готов, Армия США ВВС уже широко развернули СКС-51 система посадки по приборам (ILS) на эту роль, и они не проявили интереса к новой системе. Однако в июне 1942 г. Управление научных исследований и разработок все равно заказал десять экземпляров, отдав контракт Братья Гильфиллан в Лос-Анжелес.[2]

Между тем, испытания с Mark I. В ноябре 1942 г. переехал в г. Станция национальной гвардии Quonset Point Air где Альварес начал отстреливать подходы с помощью системы. Энсин ВМС Брюс Гиффин намылил лобовое стекло своего SNB чтобы продемонстрировать свое доверие к системе. 1 января 1943 г. Консолидированный PBY Catalina у него почти закончилось топливо, и он был вынужден приземлиться, несмотря на плохую погоду. Оператор Mark I уговорил PBY успешно приземлиться, сделав первый «сейв».[2]

Эта история привлекла внимание Пентагон, и демонстрация на Вашингтонский национальный аэропорт был осуществлен 14 февраля 1943 года. Это привело к немедленному заключению контракта с армейским корпусом связи на 57 экземпляров того, что они назвали MPN-1A из Гилфиллана, в то время как ВМС США разместила второй контракт на 80 MPN-IC от Bendix Radio. Последовало несколько дополнительных заказов, в том числе армейский заказ на 200 шт. ITT.[2]

Интерес Великобритании

Великобритания поддерживала тесный контакт со своими коллегами RadLab и сразу же выразила интерес к системе. Великобритания разработала собственную систему захода на посадку с низкой точностью на основе Луч Лоренца концепт, который опирался только на обычный аудиоприемник радиоприемника. Эта система, Система маяка для слепого подхода, обеспечивала только горизонтальное наведение и была недостаточно точной для использования в качестве основной системы посадки. ILS обеспечивала требуемую точность и вертикальное наведение, но потребовала бы установки новых радиостанций и приборов на каждом самолете. Поскольку GCA также требовал для работы только обычного радиоприемника, его было бы намного проще использовать с обширным флотом бомбардировщиков.[2]

В июне 1943 года Mark I был отправлен в Великобританию на борту линкора. HMS Королева Елизавета и установлен в RAF Elsham Wolds для тестирования. В течение следующих месяцев было выполнено более 270 подходов, в том числе возврат 21 Авро Ланкастерс на боевом задании в ночь на 23 августа. Это привело к Ленд-лиз запрос на радар GCA для каждого Бомбардировочная команда RAF аэродром. Этот заказ помог укрепить интерес США к системе, и они согласились оставить прототип в Великобритании.[2]

Поставки и послевоенное использование

Первые серийные образцы AN / MPN-1A поступили в армию осенью 1944 года. Верден в декабре. Вскоре агрегаты были доставлены в Тихий океан, установлены на Иводзима. К концу войны большинство аэродромов в Европе и на Тихом океане имели по одному.[2]

В начале 1946 г. три лишних МПН-1 были переданы Совет по гражданской авиации и размещен в Вашингтон-Национальный аэропорт, Ла-Гуардия аэропорт, и Чикаго-Мидуэй. Это привело к дальнейшим заказам на более совершенные версии систем ASR и PAR.[2]

Обзор

Подход с наземным управлением - это самый старый метод воздушного движения, в котором полностью реализован радар для обслуживания самолета. Система была простой, прямой и хорошо работала даже с ранее неподготовленными пилотами. Требуется тесная связь между наземными диспетчеры воздушного движения и пилоты в приближающихся самолетах. Только один пилот управляется одновременно (максимум 2 при определенных обстоятельствах).[нужна цитата ] Контроллеры контролируют выделенный РЛС точного захода на посадку системы, чтобы определить точный курс и высота приближающегося самолета. Затем диспетчеры дают пилотам устные инструкции по радио, чтобы направить их на посадку. Инструкции включают корректировку скорости снижения (глиссады) и курса (курса), необходимые для соблюдения правильной траектории захода на посадку.

А ВМС США Морской король совершает заход с земли, 1964 год.

На радаре точного захода на посадку (PAR) отображаются два трека:

  • Азимут, показывающий положение самолета относительно горизонтальной траектории захода на посадку.
  • Высота, показывающая вертикальное положение относительно опубликованной глиссады.

Следуя командам диспетчера, чтобы удерживать приземляемый самолет как на глиссаде, так и на осевой линии захода на посадку, пилот прибудет точно над зоной приземления взлетно-посадочной полосы. Чтобы гарантировать непрерывную целостность радиосвязи, диспетчеры должны осуществлять радиопередачи через определенные минимальные интервалы в зависимости от типа потока захода на посадку и фазы захода на посадку. Для посадки пилоты должны иметь в поле зрения взлетно-посадочную полосу или окружение ВПП до достижения «высоты принятия решения» для заходов на посадку по PAR (обычно на 100–400 футов над зоной приземления на ВПП) или до «точки ухода на второй круг», если нет -точность подходов. Опубликованные минимальная видимость и высота принятия решения / минимальная высота снижения варьируются в зависимости от освещения захода на посадку и взлетно-посадочной полосы, препятствий в коридоре подхода, типа воздушного судна и других факторов. Пилоты коммерческих полетов должны периодически демонстрировать квалификацию PAR, а диспетчеры GCA должны проводить минимальное количество таких заходов в год для поддержания квалификации.

Из-за их трудоемкости - для каждого самолета на конечном этапе захода на посадку обычно требуется один диспетчер GCA - GCA больше не широко используются в гражданских аэропортах и ​​прекращаются на многих военных базах. Однако авиадиспетчеры в некоторых местах в Соединенные Штаты обязаны поддерживать валюту при их использовании, в то время как бельгийские ВВС по-прежнему используют PAR для наземных заходов на посадку на ежедневной основе. НАТО сохранила активность GCA, в то время как гражданская авиация приняла система посадки по приборам (ILS). Подходы, основанные на глобальной системе позиционирования (GPS), которые обеспечивают как горизонтальное, так и вертикальное наведение, получают широкое распространение, при этом минимумы захода на посадку не уступают или почти не уступают GCA или ILS. Современные подходы ILS и GPS исключают возможность человеческая ошибка от контроллера, и может одновременно обслуживать несколько самолетов. Подход с наземным управлением полезен, когда приближающийся самолет не оборудован сложными навигационными средствами, а также может спасти жизнь, когда бортовые навигационные средства самолета не работают, пока работает одна радиосвязь. Иногда подход с наземным управлением на основе PAR также требуется квалифицированным пилотам, когда они имеют дело с аварийной ситуацией на борту, чтобы облегчить свою рабочую нагрузку. В Соединенных Штатах заходы на посадку по приборам должны контролироваться PAR (если таковой существует с совпадающим курсом конечного захода на посадку) в определенных условиях, таких как темнота или низкая погода, в зависимости от контролирующего агентства (USAF, US Army, USN или FAA) или по запросу пилота.[1]

Наземные подходы были изображены в нескольких фильмах, в том числе Стратегическое воздушное командование, Большой лифт, Аэропорт, Джули, и Skyjacked.

Артур Кларк роман Скольжение беллетризует оригинальную разработку GCA.

Кларк внес свой вклад в раннее применение GCA. GCA был разработан во время Вторая Мировая Война чтобы пилоты могли безопасно вернуться на базу и приземлиться, когда видимость был беден. Это было важно для поддержания потока поставок во время Берлинский воздушный подъемник в 1948–49.

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ а б "JO 7110.65Y - Информация о документе управления воздушным движением". Федеральная авиационная администрация.
  2. ^ а б c d е ж г час я j k л Джолли, Нил (май 1993 г.). «Изобретение наземного радара подхода в радиационной лаборатории Массачусетского технологического института». Журнал IEEE AES Systems: 57.

внешние ссылки