Zabezpečovacia letecká technika

Zabezpečovacia letecká technika je súbor opatrení a technických systémov, ktorých cieľom je maximálna bezpečnosť letovej prevádzky.

Začiatky

Zabezpečenie a riadenie letovej prevádzky sa rozvíjalo v závislosti od kvality lietadlového parku, technických odborov a od rastu požiadaviek, ktoré na civilné letectvo kládla moderná civilizácia. V počiatkoch leteckej dopravy sa zabezpečovanie letovej prevádzky obmedzovalo na poskytovanie letových informácii a vizuálne prostriedky riadenia. Piloti dostávali pred letom meteorologickú predpoveď. Obsahovala poveternostné podmienky na trati alebo na staniciach blízko trate a predpoveď počasia na určitú dobu.

Na riadenie prevádzky na letisku sa používali:

• značky a signály – poskytovali informácie o smere vzletu a pristátia
• veterný rukáv ukazujúci smer a približne i rýchlosť vetra
• zástavky
• signálne rakety
• svetelné návesti svetlometom

Pre uľahčenie orientácie boli letiská a niektoré miesta po trati označované nápismi svojich názvov, prípadne šípkou označujúcou sever, najdôležitejšie trate boli označované svetelnými otočnými majákmi, ktoré umožňovali lepšiu orientáciu aj pri nižšej viditeľnosti a v noci.

Uvedené prostriedky umožňovali letovú prevádzku len za viditeľnosti zeme a neočakávané zhoršenie počasia znamenalo vážne ohrozenie. Na odstránenie nedostatkov bolo treba zabezpečiť odovzdávanie potrebných informácii o poveternostnej a prevádzkovej situácii posádkami a letu a zaisťovať ich navigačné vedenie bez viditeľnosti zeme na trati a pri priblížení na pristátie.

Systémy zabezpečenia a riadenia letovej prevádzky vychádzali z troch základných koncepcií: európskej, americkej a ruskej.

Európska koncepcia

Vychádzala z určovania polohy letiaceho lietadla pozemnou službou pomocou stredovlnných zameriavačov. Sieť hlavných a pomocných rádiogoniometrických staníc umožňovala vedenie lietadiel po trati a ich riadenie pri priblížení na pristátie. Trať letu tvorili spojnice medzi zameriavačmi na letisku, prípadne na trati. Všetky lietadlové stanice pracovali na kmitočte 333 kHz. Rádiotelegrafná korešpondencia sa uskutočňovala v Q kóde.

Lietadlo po odlete vyžadovalo odletové magnetické kurzy (QDR) alebo zemepisné zameranie (QTE) až do doby, kedy mohlo spoľahlivo pracovať s cieľovým letiskom alebo ďalším zameriavačom na trati letu, od ktorého mohlo vyžadovať príletový magnetický kurz (QDM). Ak vyžadovalo lietadlo zistenie polohy, bol požiadaný o súčinnosť niektorý z bočných zameriavačov, položený pokiaľ možno k danému úseku trati letu. Ten odovzdal riadiacemu zameriavaču nameranú hodnotu a v priesečníku čiar zemepisného zamerania obidvoch zameriavačov bola poloha lietadla.

Priblíženia na pristátie sa riadilo tak, že lietadlo bolo pomocou odovzdaných nameraných magnetických kurzov privedené nad zameriavač. Po jeho prelete odlietavalo lietadlo stanoveným odletovým kurzom a klesalo do výšky nad letiskom. V tejto výške vykonalo predpísanú zatáčku a vracalo sa stanoveným príletovým kurzom k letisku. Pritom klesalo do stanovenej výšky a za viditeľnosti zeme pristálo.

Pri vycvičených posádkach lietadiel bolo riadenie prevádzky pomocou zameriavačov pomerne rýchle. Zistenie polohy a odovzdanie informácie lietadlu o polohe na trati trvalo v priemere 30 s.

Približovacie zameriavače boli postupne nahradzované presnejšími systémami typu Lorenz. Pilot sledoval vodiaci lúč, vytvorený ako prienik dvoch anténnych diagramov, modulovaných bodkami vľavo a čiarkami vpravo do osi priblíženia. Ak sa lietadlo uchyľovalo vpravo od osi prevládali čiarky, pri uchyľovaní vľavo bodky a pri lete po lúči vznikol plynulý tón. Okrem slúchadiel bol na palubnej doske indikátor, ktorého ručičkový ukazovateľ sa vychyľoval v rytme čiarok alebo bodiek na tú stranu, na ktorú sa lietadlo odchyľovalo.

Americká koncepcia

Bola založená na aktívnej navigácii posádky lietadla pomocou stredovlnných lúčových rádiomajákov a palubných prijímačov. Poloha lietadla sa určovala na palube. Navigácia pomocou lúčových rádiomajákov vyžadovala zavedenie systému pevných letových ciest.

Systém vytvoril z Morseových značiek A a N štyri sektory. Uvedený systém ďalej umožňoval rozhlasové vysielanie letových a meteorologických informácii lietadlám. Pri použití systému ako približovacieho boli majáky umiestnené v blízkosti letiska tak, aby jeden lúč bol v osi vzletovej a pristávacej dráhy.

Ruská koncepcia

Bola založená na aktívnej navigácii a určovaní polohy na palube letiaceho lietadla. K tomu sa používali nesmerové rádiomajáky alebo rozhlasové stanice a palubný rádiokompas. Aj tento spôsob vyžadoval vytvorenie systému pevných tratí, vytýčených nesmerovými rádiomajákmi. Systém nesmerových rádiomajákov sa používal aj pre priblíženie na pristátie a túto funkciu plní v rade prípadov aj v súčasnej dobe.

Znázorňovanie polohy lietadiel sa uskutočňovalo rôznymi spôsobmi vrátanie kreslenia do máp, ďalej sa používalo zakresľovanie do grafu čas – vzdialenosť, od ktorého sa prešlo k systému letových prúžkov a postupových tabulí.

Rozvoj po druhej svetovej vojne

K ďalšiemu rozvoju prostriedkov došlo v období druhej svetovej vojny. Vynálezom bol radar umožňujúci kontrolu pohybov lietadiel pre presné priblíženie na pristátie bol uplatnený systém ILS, zdokonalili sa prostriedky pre navigačné vedenie lietadla po trati na malé vzdialenosti i pre diaľkovú navigáciu.

V roku 1947 vzniká medzinárodná organizácia civilného letectva (ICAO).

Celkový dlhodobý rozvoj letectva je charakterizovaný snahou po zvyšovaní výkonnosti, ktorá vedie ku zvýšeniu počtu cestujúcich v lietadle, vyšším rýchlostiam, zväčšovaniu doletu, znižovaním závislosti od počasia a k čo najlepšej hospodárnosti každého letu. Rýchly rozvoj leteckej dopravy a hromadné zavádzanie prúdových lietadiel s rýchlosťami blížiacim sa rýchlosti zvuku zvyšovalo zložitosť i hustotu letovej prevádzky. V 50-tych rokoch bol medzinárodne prijatý polárny systém VOR/DME, umožňujúci presnejšie vedenie po trati a tým zníženie rozstupov medzi lietadlami za letu. Podstatným prínosom bolo zdokonalenie rádiolokačnej techniky, umožňujúcej konštrukciu radarov podľa požiadaviek.

Rozvíjala sa aj služba riadenia letovej prevádzky. Organizačné usporiadanie sa postupne zjednotilo, došlo k usporiadaniu členeniu vzdušného priestoru na letové oblasti, koncové riadené oblasti, riadené okrsky a okrsky letísk; postupne sa vytvorila sieť medzinárodných letových ciest s unifikovaným medzinárodným označením.

Tomuto členeniu zodpovedá aj rozdelenie služieb na oblastné strediská riadenie letovej prevádzky ACC, približovacie APP, letiskovú riadiacu vežu TWR a pracovisko v koncovej riadenej oblasti TMA. Toto usporiadanie platí do súčasnej doby. Bolo možné použiť dostatočný počet frekvenčných kanálov. Od telegrafie sa prešlo na spojenie rádiotelefonické, narástli požiadavky na jazykové znalosti posádok lietadiel a riadiacich letovej prevádzky (ako minimum znalosť angličtiny).

Začala sa prudko rozvíjať aj výpočtová technika, zdokonalil sa aj systém sekundárnych radarov ktorý priniesol aj nové prvky – automatickú identifikáciu a určenie polohy a výšky lietadla. V prevádzke sa začalo prechádzať k automatizovaným systémom riadenie letovej prevádzky (RLP). Automatizácia má uľahčiť riadiacim ich činnosť, zbaviť ich rutinných prác a predĺžiť čas použiteľný pre riešenie prevádzkovej situácie, t. j. vlastné riadenie.

Súčasnosť a budúcnosť

Okrem vlastného zlepšovania služby riadenia letovej prevádzky sa začína uplatňovať služba organizácie toku letovej prevádzky (AFTM), ktorej úlohou je zabezpečiť aby lietadlá nemuseli vyčkávať vo vzduchu, lietať v neekonomických hladinách. Ďalšie zvýšenie priestoru sa očakáva od zavedenie priestorovej navigácie (RNAV), ktorá umožní vybaveným lietadlám lety po ľubovoľných tratiach.