8 sierpnia 2012

Symulatory kontroli ruchu lotniczego

Specyficzne umiejętności i uzdolnienia, wymagane od ludzi sprawujących kontrolę ruchu lotniczego stawiają wysokie i nie mniej specyficzne wymagania przed procesem szkolenia. A lotnictwo to dziedzina w której nauka trwa z reguły przez cały czas pracy zawodowej (albo i całe życie). Rutyna w ścisłym tego słowa znaczeniu tu po prostu nie istnieje. Instruktorzy, szkoląc i oceniając innych, także się przy tym uczą.




Szkolenie przyszłych kontrolerów ruchu lotniczego wymaga oczywiście dużo zajęć teoretycznych, ale przede wszystkim treningu, uczącego stosować w praktyce nabyte wiadomości teoretyczne i wyrabiającego niezbędne nawyki. Z oczywistych powodów niepożądane jest prowadzenie szkolenia podstawowego na "żywym" ruchu - wyróżniającą cechą tej pracy jest działanie w czasie rzeczywistym i wpływ na przebieg lotu wielu statków powietrznych jednocześnie. Możliwe konsekwencje podejmowanych decyzji są zbyt poważne, by było tu miejsce na naukę na własnych błędach.
 
Szkolenie na rzeczywistym stanowisku (OJT - On-the-job training) stosuje się na późniejszym etapie, przed dopuszczeniem praktykanta do samodzielnej pracy, głównie w celu zapoznania z przestrzenią w której szkolony będzie pracował i aktualnymi regulacjami. Do treningu kontroli ruchu lotniczego wykorzystuje się symulatory systemu kontroli ruchu lotniczego - systemy elektroniczne, pozwalające stworzyć wyimaginowaną przestrzeń powietrzną, na której szkoleni mogą ćwiczyć wszystkie funkcje kontroli bez ryzyka spowodowania opóźnień lub wypadku lotniczego. Ruch lotniczy w takiej przestrzeni jest symulowany według scenariusza ćwiczenia o zaplanowanym stopniu trudności. Nadzorujący instruktor może w każdej chwili wstrzymać bieg ćwiczenia w celu wskazania błędów i potencjalnych niebezpieczeństw. Albo też dla zorientowania się, jaką koncepcję dalszych działań przyjął szkolony. Ponadto symulator może zapamiętać rozwój sytuacji i korespondencję radiową, co daje możliwość dokładnego omówienia sytuacji krok po kroku.

Zaletą szkolenia na symulatorze jest to, że sytuacja, której rozwiązanie ma spełnić określony cel dydaktyczny jest "na zamówienie". Co więcej, można ją dowolnie komplikować przez w zasadzie dowolny czas. Dzięki temu symulatory są wykorzystywane zarówno w trakcie szkolenia podstawowego, jak i do przeprowadzania zajęć uzupełniających z czynnymi kontrolerami ruchu lotniczego. Ćwiczenia takie zasadniczo mają na celu odświeżenie nawyków (refreshment), przetrenownie postępowania w sytuacjach szczególnych i niebezpiecznych. Mają one taką podłą właściwość, że dochodzi do nich rzadko i znienacka. Innym, często pomijanym, zastosowaniem symulatorów KRL jest wstępna ocena projektowanych zmian w organizacji ruchu lotniczego, np. nowych procedur, tras lotniczych, lub urządzeń infrastruktury technicznej. W zajmujących się tą problematyką ośrodkach badawczych używa się specyficznej odmiany symulatorów, tzw fast time simulators, w których bada się wpływ najrozmaitszych czynników na przepływ ruchu lotniczego, obciążenie pracą sektorów kontroli i wiele innych spraw.

Ogólnie można powiedzieć, że symulator to: 
- stanowiska "symulowanej" kontroli ruchu lotmiczego, asystentów, koordynatorów itp.,
- stanowiska pracy instruktorów nadzorujących pracę szkolonych, - stanowiska kierowania przebiegiem ćwiczeń, tzw pseudopilotów,
- urządzenia służące do modelowania przestrzeni powietrznej z całą infrastrukturą, statkami powietrznymi i ich parametrami lotu oraz istotnymi parametrami meteorologicznymi - serwery, routery, generatory zobrazowania, druty, łącza bezprzewodowe, a także stanowiska zarządzania zasobami symulatora i stanowiska kontroli technicznej.

Stanowiska kierowania są miejscem pracy ludzi bezpośrednio sterujących przebiegiem ćwiczenia, czyli pseudopilotów. Sterowanie to polega na utrzymywania "radiowej" łączności ze szkolonym kontrolerem i kierowaniu symulowanymi statkami powietrznymi. Kierowanie jest trochę inne, niż w symulatorze lotu; pseudopilot "prowadzi" na swoim terminalu do dziesięciu (czasem więcej) samolotów na raz, więc symulowane samoloty, jak ich nie ruszać, lecą spokojnie według swoich planów lotu. Skutki takiej sielanki zależą od scenariusza ćwiczenia. Wprowadzane polecenia dotyczą wykonania typowych manewrów: zmiany kursu, wysokości, osiągnięcia pozycji względem określonego punktu meldunkowego, wykonania holdingu lub podejścia do lądowania. Można powiedzieć że kontroler na symulatorze "widzi" pseudopilota jako pilotów kilku samolotów. Nawiązując symulowaną łączność radiową z pseudopilotem, sterującym konkretnym samolotem, kontroler używa dokładnie takiej frazeologii,jak z rzeczywistym pilotem. Pseudopilot odpowiada dokładnie tak, jak odpowiedziałby pilot. 

pseudopiloci podczas pracy
Do zadań pseudopilotów należy także symulacja pracy innych służb kontroli, jeżeli w ćwiczeniu nie uczestniczą odpowiednie stanowiska symylatora. Ponadto pseudopiloci muszą "udawać" dyżurnych portu, koordynatorów, pojazdy lotniskowe, straż pożarną, służby ratownicze, wojsko, etc.  Ponadto pseudopiloci sprawują funkcje zarządzania parametrami symulowanej przestrzeni (zjawiska meteorologiczne, awarie urządzeń technicznych itp. zdarzenia) oraz przebiegiem symulacji (wstrzymanie lub wznowienie upływu czasu ćwiczenia, odtwarzanie zapisu przebiegu ćwiczenia, itp.). 

Stanowiska operacyjne symulatora KRL są zbliżone wyglądem i funkcjonalnością do konsol kontrolerskich na prawdziwej sali operacyjnej kontroli radarowej albo wieży kontroli lotniska. Szkolony praktykant wykonuje wszystkie czynności właściwe dla symulowanego organu kontroli, otrzymuje informację przewidzianą scenariuszem ćwiczenia. Statki powietrzne, pojawiające się w jego obszarze odpowiedzialności, są de facto "planami lotu", wpisanymi do ćwiczenia. Przebieg ich lotu zależy od zamysłu instruktora: niektóre lecą sobie bezpiecznie,inne tylko pozornie: z czasem stworzą sytuację kolizyjną, lub też podstępnie spróbują skłonić kontrolera doi decyzji, owocującej zaniżeniem separacji lub wypadkiem. Symulowaną korespondencję radiową ze szkolonym kontrolerem prowadzą pseudopiloci, obsługujący stanowiska kierowania. W każdej chwili mogą oni zmienić parametry lotu wybranego statku powietrznego lub zasymulować awarię według poleceń instruktora kierującego ćwiczeniem.. 

na pierwszym planie instruktor ( po lewej) i szkolony

Wyposażenie i wygląd stanowisk operacyjnych symulatora jest zbliżony do rzeczywistych stanowisk kontroli, ale nie do końca - stanowiska muszą być uniwersalne. Po pierwsze musza służyć do szkolenia podstawowego kandydatów na kontrolerów ruchu lotniczego; wyrabiania wyobraźni przestrzennej, nauki przewidywania rozwoju sytuacji i prowadzenia korespondencji radiowej z pilotami. Tutaj kandydaci stykają się po raz pierwszy z elementami działania systemu kontroli, zapoznają się w praktyce z zależnościami pomiędzy działaniem poszczególnych organów kontroli i przepływem informacji między nimi. Należy liczyć się także z koniecznością treningu kontroli proceduralnej, wykorzystującej tylko łączność radiową i zapis sytuacji powietrznej na paskach postępu lotu. Te same stanowiska operacyjne muszą służyć do treningu kontroli radarowej, zarówno samodzielnie, jak i we współpracy z sąsiednimi sektorami lub służbami.
 
Ponadto współczesne symulatory muszą umożliwiać niezależną symulacje w wielu przestrzeniach powietrznych jednocześnie;,w tym samym czasie trzeba prowadzić na przykład kurs podstawowy, szkolenie do uprawnień kontroli radarowej kontroli obszaru, szkolenie dla wieży i zbliżania dla, dajmy na to, Modlina (EPMO) i trening odświeżający (refreshment) kontroli zbliżania Poznań. Każda z symulowanych przestrzeni ma swoje własne warunki meteorologiczne, wiatry, aktywność małego lotnictwa, rezerwacje i zamknięcia stref, fochy wojska, itp. Przestrzeń obejmuje także ukształtowanie powierzchni Ziemi, drogi lotnicze, lotniska itp. Pod uwagę bierze się również charakterystyki używanych radarów. Wszystkie te rzeczy tworzą infrastrukturę ćwiczenia, czyli środowisko, w którym rozgrywa się scenariusz ćwiczenia. Infrastruktura może odzwierciedlać przestrzeń rzeczywistą albo fikcyjną - zależnie od przyjętej strategii szkolenia. Poza tym rozmaite służby mają swoje wymagania, specyfikę, a także trochę odmienne wyposażenie techniczne. 


O ile na poprzednim zdjęciu instruktor pracuje indywidualnie z jednym kontrolerem, przechodzącym okresowy refreshment, to tutaj siedzący na środku instruktor nadzoruje trening dwóch praktykantów do uprawnień radarowej kontroli zbliżania lotniska Warszawa Okęcie. Praktykanci przerabiają zaplanowany cykl ćwiczeń zamieniając się rolami.Proszę nie zwracać uwagi na kartkę z informacją ATIS, przylepioną przylepcem do górnego monitora - cóż, lenistwo jest rzeczą ludzką :)  

Jedną z rzeczy, z którymi trzeba sobie poradzić, jest kwestia różnic pomiędzy systemami technicznymi: odmienność środków, wyposażenia stanowisk operacyjnych, rozmieszczenia ekranów itp. Większość obecnie konstruowanych symulatorów jest przystosowana zarówno do tradycyjnych pasków postępu lotu i koordynacji między sektorami kontroli głosem przy pomocy interkomu, jak i do koordynacji automatycznej. Na takim stanowisku kontroli obszaru paski istnieją tylko jako pozycję w tabeli, którą kontroler może przesunąć na dowolny ekran pomocniczy, podobnie jak informację pogodową i potrzebne mapki. To samo stanowisko w ciągu minuty może stać się na mu, a drukarka do pasków postępu lotu jest stale włączona (na zdjęciu nie widać, ale ona tam jest i świeci zielonym światełkiem w ciemnościach). Monitory z kolorowymi polami, umieszczone na pulpicie, to panele sterowania kanałami łączności głosowej VCS (Voice Communication System)


Symulatory wieży kontroli lotniska (TWR) mogą być urządzeniami pracującymi samodzielnie, ale częściej są połączone z systemami symulatorów kontroli radarowej. W takim układzie stanowiska pseudopilotów i pomocnicze są uniwersalne - równie dobrze obsługują ćwiczenia radarowe, jak i wieżowe. Takie rozwiązanie pozwala też na prowadzenie ćwiczeń zintegrowanych, w których symulowane samoloty wykonują lot pod kontrolą kolejnych sektorów kontroli radarowej, po czym wykonują podejście i lądowanie, zobrazowane przez system wizualizacji symulatora wieży. Podobnie samoloty widoczne "przez okna" wieży, po starcie pojawią się na ekranach radarowych symulatora kontroli zbliżania.


Symulatory TWR mogą być rozmaitej konstrukcji; najczęściej spotyka się 360 - stopniową wizualizację otoczenia wieży z dużymi ekranami, dającą realistyczne zobrazowanie i pozwalające zobrazować praktycznie dowolne lotnisko. Do dyspozycji są nawet lornetka i reflektor sygnalizacyjny (light gun) - co prawda w postaci okienka i celownika, poruszanych joystickiem, ale są. Ilość ekranów, tworzących zobrazowanie, zależy od metody projekcji i ilości stanowisk; na zdjęciu jest symulator dla czteroosobowej obsady TWR, otoczony ośmioma ekranami. Niekiedy konstruuje się duże instalacje z podwójną ilością stanowisk. Mogą one pracować jako jedna wieża dwustronna (jak np. na paryskim lotnisku Charles de Gaulle w Roissy), albo dwie niezależne instalacje ze zobrazowaniem 180 stopni. Symulatory TWR ze zobrazowaniem 360-stopniowym są drogie i wymagają wiele miejsca - niezbyt duża wieża z 6 ekranami i projekcja z góry wypełnia salę 10x12 metrów i 5metrów wysokości. Większość ćwiczeń praktykanci odbywają na uproszczonych symulatorach z wizualizacją 120 do 180 stopni. Zasadniczo mają one to samo wyposażenie, co "duży" symulator, ale mniej stanowisk operacyjnych.  Na zdjęciu poniżej taki właśnie symulator 120 stopniowy.  


Normalnie pora doby, zachmurzenie i wiatr są ujęte w scenariuszu ćwiczenia i zmieniają się zgodnie z upływem czasu, wiatrem lub zaplanowanymi zdarzeniami. Kierujący ćwiczeniem instruktor może zmieniać porę roku i doby, warunki meteo (opady, zachmurzenie, widoczność), może też "zarządzić" awarię zasilania portu, świateł podejścia, systemu ILS albo radaru. Poniżej: niespodziewana kwietniowa śnieżyca w lipcu :) 


autor: Jacek Tomczak-Janowski
heading.pata.pl