تحقیق مقاله ترافیک هوایی وکنترل آن

نقطه آغازین پروژه : تجارت بدست آمده در پروژه پیشین

طرح کوتاه مدت  MATبرای رفع اتفاقات تعدادی برای گروه تحقیقاتی SPITRAS بوده که اولین پروژه، متخص مشکل ترافیک هوایی وکنترل آن در محدوده فضای فرودگاه درمواقع مساکن اوژانسی در زمان هواپیماربایی درزمان عملیات هایی درداخل محدوده فضای فرودگاه است .در مواقعی که تهدید جدی متوجه هواپیما های عادی است .نتایج حاصل ازاین تحقیق درTAok  1-Addendum – 1993 آورده شده است . پروژه اولیه براساس نتایج تئوریک ، طراحی وتکنولوژیکی  بوده که در حین تحقیق به آنها رسیده است. پروژه شماره PP 1993 # که از سال 2000به انجام آن پرداخته شده است .

-نتایج بدست آمده در تحقیق  مربوط به MAT بصورت زیر است:

-ساختار نمونه ای یک فضای فرودگاه که بعنوان یک مطالعه موردی برای بررسی وتوضیح طرح کلی وراه حل هی ساختاری بکاررفته بود. ساختار آن براساس چارچوب اطلاعات مربوط به پروژه که دارای ساختار فرمال است شکل گرفته است. مهمترین خصوصیات شامل حل ورفع خودکار محدودیتهایی است که توسط فضای فرودگاه اعمال می شود وناشی از استفاده وساده سازی قوانین و خصوصیات فرمال مرتبط باآن بعنوان بستری برای آزمایش در تحقیق بکار گرفته شدند.

-فرضیات منطقی وساده سازی های مشکلات مربوط به رفع تصادفات هوایی ومشکلات مربوط طرح  وابزار شده اند ومشکلات اعلام شده مطالعه یکی وبررسی خصوصیات مشکل را وخصوصیات مربوط به الگوریتمهای رفع مشکل را ساده تر می کند.

- طرح کلی رفع تصادفات هوایی برمبنایscenario knowledge Base ومدل فرمال مربوط به حرکات  هاب محدود هواپیمایی که تحت محدودیتهای تعیین شده گسترش می یابد .این مدلها بعنوان پایه ای برگسترش وانجام کار آمد الگوریتم های تصادم بکار می روند.

-الگوریتم رفع تصادف های هوایی بطور خاص برای عملکرد هایM-A  طرح ریزی شده اند.این الگوریتم  را می توان  بعنوان اولین نمونه برای مطالعه رفع تصادمات که بعنوان پایه ای برای ساخت یک الگوریتم واقعی برای رفع تصادمات  بکار برد.

-تعیین رسمی وفرمال مدل metaاز سیستم MAنقشهای مختلف را درسیستم تویف می کرد وپروتکل های مربوط به تصادمات آنها وپیغامها .همچنین تعیین رسمی سرویسهای که توسط گروههای agentدر طراحی پروژه از ارائه می شود ومربوط به رفع تصادم در این  سیستم می شود هر دراین مدلهای نرمال شامل طراحی سیستم  MA دررفع تصادمات هراین است که به زبان ساده بررسی شده است.

2-1 مقایسه پروژه های 2006 ومورد گزارش شده:

این مقایسه بصورت خلاصه در جدول 1 ارائه شده است

آنالیز جدول نشان می دهد که اکثر موارد ساده سازی وفرضیات بطور عمده حذف ویا  تعضیف شده اند  .هم اکنون مدل مفهومی مربوط به حرکت هواپیما به حالت واقعی آورده می شودحرکتهای هواپیما را باتوجه به تواناییهای تکنیکی آنها که شاملoff-path jogging maneuverمی شود و..... را درنظر می گیرد نتیجتاً leg در زمانهای مختلف میتوانند ابعاد جدیدی را در زمینه کنترل هواپیما  وفضای فرودگاه ارائه دهد.

پروژه های 2006 و 2007

پروژه 2005

حذف خدمات هواپیما ممکن است با سرعت های متنوع پروازکنند براساس توانایی های تکنیکی خودشان و علاوه بر این سرعت یک هواپیما بستگی به ارتفاعش دارد .

همه هواپیماها که شامل هواپیماهای ربوده شده نیز می باشند. دارای سرعت ثابت مشابه و توانایی اوج گیری مشابه هستند .

حذف شده – بخاطر ساده سازی قبلی این مورد حذف شده است

هر leg در ناحیه نگه دارنده و حلقه فرود در فرودگاه دارای یک زمان میانی هستند که هواپیماآنرا صرف طی مسیر از نقطه ورود به خروج می نماید

حفظ شده است – اما تنوع هواپیماهای ربوده شده و رفتار های آنهابطور خاصی افزایش یافته است

هواپیمای ربوده شده می تواند در هر مسیری حرکت کند و درهر ارتفاعی و هماهنگی با مسئول تعیین مسیر ندارد امادر رفع تصادفات فرض شده است که در آینده در نظر گرفته شده است که هواپیمای ربوده شده با فرم حرکتی ثابتی حرکت می کند

تضعیف شده – یک هواپیما می تواند هر موقعیتی را در یک legو یا دایره نگهداری داشته باشد

هر leg و هر orbit ا زطریق ارتباطات نقاط ورودی مربوط به خطوط اصلی تعیین شده اند

تضعیف شده – استانداردهای جداسازی بصورتی انعطاف پذیر تعیین می شوند و با امنیت و سیاستهای مرتبط با آن که وابسته به عوامل مختلفی است و براسا سقوانین در مواقع خاصاست تعیین می شوند

فقط منع شده در اطراف هواپیمای ربوده شده که سایر هواپیماهای عادی هرچه سریعتر باید ازآنها خارج شود بدین صورت مشخص شده است فضای مثبثی داخل با طول و عرضهای داده شده (100 مایل 500 متر) و در مقابل هواپیمای ربوده شده تا طول ثابت( مثلاً طول 10 مایل )

حذف شده – انتقالهای مجاز و غیرمجاز برای هواپیماهای عمومی از موقعیتهای کنونی(slate) از طریق سیاستهای امنیتی تعیین می شود مفاهیم فضای فرودگاه ساختار و «گره  node » در اینجا بکار گرفته نمی شود

انتقال هواپیما از موقعیت کنونی اش ( حالت , گره؟) به حالتی دیگر ممنوع است : - هم اکنون توسط هواپیمای دیگری اشغال شده باشد- را یک منطقه ممنوع دارای نقاط مشترک باشد – بخاط توپولوژی فرودگاه ممنوع شده است

حذف شده – تنها موقعیتی که مرتبط با هواپیمای ربوده شده و ناپدید شدن آن است قابل قبول ومجاز است درحالیکه تغییر سیاستهای امنیتی و حفاظتی براساس قوانین در موقعیت لازم انجام می شود

طرح ریزی برنامه ریزی اجرای طرح و ... بصورتی خارجی و بر مبنای موقعیت هستند

نگه داشته شده – قبول بودن این شاده شازی را باید با شبیه سازی بررسی کرد وقتی یک برنامه نرم افزاری اولیه در مورد MA توسعه داده شود .

فاصله های زمانی مورد نیاز برای agent ها تا فضایی مورد نیاز را برای خلبان فراهم کنند و از تصادم جلوگیری کنند بسیار کوتاه است . قانونی بودن یک ساده سازی چک نشده است

حذف ششده – هیچ داستان و قضیه ای وجود مدراد که در آن این اطلاعات توسط ربایندگان مورد استفاده قرار گرفته باشد

هواپیما ی ربوده شده از موقعیت و حرکت سایر هواپیماها در داخل فضای فرودگاه اطلاعی ندارد

حذف- برای هواپیمایی که به فرودگاه می رسد زمان ورود و نقطعه ورود پیش بینی می شود

حرکتهای هواپیما در فضاهای خارجی در نظرگرفته نمی شود

حفض شده

ورود هواپیما از فضای خارجی – فضای فرودگاه از طریق نقاط ورودی (بخشهای sector    ) ثابت و جهات ثابت )

حذف- این موقعیت ها از طریق سیاستهای امنیتی مدیریت می سوند

تنها یک هواپیما د رچکleg خاص می تواند قرار گرفته باشد در یک ناحیه نگهداری ، حلقه فرود و یا مسیر حرکت (run way)

حذف- هواپیما میتواند runway  دهای متعددی داشته باشد

هواپیمای دارای دو runway است

حذف شده

میزان سوخت هر هواپیما که شامل هواپیمای ربوده شده نیز هست بر مبنای زمانی که قادر به حرکت بصورت safe است در نظر گرفته شده است

نگه داشته شده

هواپیمای ربوده شده (HA) می تواند از هر trajectory  حرکت کند

اگر چه که پروژه قبلی هیچ گونه محدودیتی برروی رفتار هواپیمای ربوده شده اعمال نشده بود وتنها مورد مربوط به حرکت  متحد شکل با سرعت وconrse ثابت بوده این موارد شبیه سازی شدند. اگر تنوع رفتاری هواپیمای ربوده شده در نظر گرفته شود این فقیه –دنیای واقعیت نزدیکتر خواهد شد.

پروژه 2005 حرکتهای هواپیمارادر راستای خط مرکزی مربوط leg یاصفحه (دایره) درنظر گرفته است. این تحقیق این نکته لازم را تضعیف نموده در حالیکه به هواپیما اجازه میدهد که در راستای هر trajectory درمحدوده فضایی که بهlegویا چرخه انتظار  تعلق دارد نگه داشته شود.

ویژگی همه تحقیق حاضر آن است که استاندارد های جداسازی براین مبنا درنظر  گرفته شده اند  که بر مبنای موفقعیتها وسیاستهای سخت گیرانه  امنیتی هستند. درعوض درتحقیق قبلی استاندارد های جداسازی برمبنای عناصر ساختار فضای فرودگاه مستقل از طول (length) آنها در نظر گرفته شده بودند .

نتیجتا درحالیکه  ازسیاست امنیتی این چنین استفاده می شود.

فضای فرودگاه به طور کارآمد مورد استفاده قرار نمی گیرد اما یکی سازی استاندارد های جداسازی کارساده تری می باشد نسبت به چیزی که دراین جا بدان اشاره شده است .خوشبختانه درمورد آخر فضای فرودگاه بصورت کارآمد تری قابل استفاده می باشد  .

مدل طراحی شده  درتحقیق گزارش شده غالبا از طریق حوادث داخلی که توسط agentهایی که خلبانان را یاری می دهنداتفاق افتاد.انجام شد طراحی شده است. علاوه براین محدودیت مربوط به run wayنیز صرف شده اگر چه که در مطالعه موردی انجام شده ، فرودگاه JFK بعنوان محلی که دارای دو run way است درنظر گرفته شده است عمدتانوآوری های دیگری نیز دراین تحقیق وجود دارد .ازمیان آنها این است که فرودگاه های واقعی بعنوان  مطالعه های موردی بکار رفته اند واطلاعات واقعی برای ارائه بعضی جنبه های مشکل استفاده شده اند که در ادامه بطور کامل به آنها  مشاوره خواهد شد. بعنوان نتیجه گیری می توان بیان کرد که بیان  مشکل ورودیکرد های مرتبط ومدلهایی که بیان شده اند این تحقیق را متمایز از موارد ارائه شده در طرح 2005 نموده وکلا مشابه واقعی است.

-2-اطلاعات الهی وواقعی که نشانگر اجزا خاص مربوط به رفع تصادمات هوایی هستند واطلاعات ساختاری مرتبط

این بخش به ارائه مواردی که برای toak 1درنظر گرفته شده است برای work planمی پردازد به توضیح مفهومی درباره مفاهیم اساسی که برای تعیین محیط واقعی وساختار های مختلف مورد نیاز هستند می پردازد مفاهیم ذکر شده گونه وچگونگی بروز آنها در data baseحاصل از موارد زیر است:

1-اسناد دولتی اعلام شده ({ ICAO DOC -4444} { ARINC-424})

2-تخصیص domainدرحوضه کنترل هوایی که فارغ التحصیل دانشگاه سن پترزبورگ می باشند.

3-فایل هاوdataهای مربوط به برنامه مشابه سازی پرداز در مایکرو سافت.

4-انتشارات علمی اخیرtomlin 1998

5- مطالب موجود دراینترنت (فرودگاه JFK )

مطالبی که در زیر ارائه می شود برگرفته وحاضر شده از منابع ذکر شده در بالا است.

1-2 تکنولوژی فضای هوایی فرودگاه:

مفهوم پیشرفته توپولوژی فضای فرودگاه مربوط به تعیین عملکرد هواپیما در داخل محدوده فضای فرودگاه است.

مفاهیمی  درراستای امنیت وسیاستهای امنیتی نیز دراین راستا بروز می یابند که بعنوان  پارامتر های اساسی  درکنترل هواپیما محسوب می شوند .توپولوژی فرودگاه به چگونگی ترافیک هوایی ارتباطی ندارد که موارد چون موقعیت کنونی ، سرعت ، توپولوژی فرودگاه  سطح بالایی از مفاهیم اساسی  است که محدودیت هایی بر مسیر های پرواز اعمال می دارد

1-1-2 مفاهیم اولیه اساسی  وساختارهای آنها وجدولها

صفحه 9=شکلهای 1-2، 2-2، توپولوژی فضای فرودگاه را نشان می دهد.

(بصورتهای افقی وعمودی ) در محدوده شده نیویورک که دارای 3 فرودگاه است . وشکل 3-2 نیز ناحیه  نزدیک شدن(approsch zone)را در محدوده فرودگاه JFKنشان می دهد بطور کلی توپولوژی فضای فرودگاه به 2 ناحیه کلی تقسیم می شود :(i)ناحیه رسیدن (II)ناحیه نزدیک شدن ناحیه رسیدن به طرح رسیدن(Arrival xcheme)که بعنوان مثال در شکل 1-2 نه مورد از arrival schemeها نشان داده شده تقسیم می شود هر ASدر نقاط درودی در فرودگاه شروع می شود. وبصورت یک سری از legها نشان داده می شود که به holding area (ناحیه انتظار) ختم می شود.ناحیه approachشاملapproach schemes می باشد. این طرحها درشکل 1-2 نشان داده نشده اند چرا که مقیاس  آن کوچک است.هر app.xcheme بایک نا حیه ورودی (به ناحیه درودی) شروع می شود خود شامل legهایی است و run wayفرودگاه را تکمیل می کند.

scheme(طرحها) حرکت درداخل approach zone را می توان به 2 گروه تقسیم بندی کرد (i) طرحهای appoachاستاندارد (II)که مربوط به بروز دوگونه اتفاق غیر عادی است( مشکل تکنیکی ، موفعیت غیر پیش بینی شده در مورد کنترل ترافیک هوایی ، هواپیما ربایی و....)

بعنوان یک قانون در موارد گمشده استفاده از فضاهای نگه دارنده (holding orbite)ضروری است . مسیرهای  عبور باعث تغییر نقاط رسیدن ونقاط درود در طرحهای نزدیک شدن approach schemeمی شوند . بعنوان یک قانون هر طرح رسیدن توسط تعدادی طرحهای نزدیک شدن محدود(bound)می شود .بصورت کلی طرحهای عبور برای تغییردادن طرحهای رسیدن بکار می روند .شکل2-2 طرحهای حرکت وجابجایی را  (رسیدن ونمویمت کردن ) را نشان  می دهد  که در صفحه عمودی نشان داده شده اند . در سمت چپ  در راستای محور عمودی مقیاس echelon(از5تا 000/30feet با quantizationکه معادل 1000 feetاست.)

ارائه شده است .در این شکل طرح افقی یک طرح رسیدن ومسیر نزدیک شدن که از طریق shank وFRILL می گذرد نشان داده شده که نقاط نیز بارنگ قرمز مشخص شده اند. خصوصیات توپولوژی فضای فرودگاه echelonهای مجاز را معین می نواید که همان ار تفاع مجاز برای legهای خروجی برای گونه های TF,CF,IFاست بعنوان مثال در حالیکه در حال عبور از نقطه SHANKاست هواپیماها مجاز استفاده از echelon بین 000/24تا000/30 feetمی باشند .اگرlegاز نوعCFویا TFباشد نقطه خروج آن ممکن در شرایطholding area محدود شود. بطور خاص تماس legهای مربوط به طرهای رسیدن که در شکل2-2 نشان داده شده بصورت  CCC تعیین شده اند توسط ناحیه انتظار (holding area)محدوده شده اند.