Воздушно- транспортные системы нового поколения США, Европы

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

 

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

 

"МАТИ"- РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имени  К. Э. ЦИОЛКОВСКОГО

 

Кафедра   «Управление инновациями»

 

 

           

         

 

Курсовая работа

 

 

 

по предмету «Микрокомпьютерные системы в автоматизации бизнес процессов»

 

Тема:  «Воздушно- транспортные системы

нового поколения США, Европы »

 

 

 

 

 

 

 

Выполнила: студентка группы 7ИНТ-2ДБ-025

                                                       Гончарова Н.И.

 

                                    Проверил: Белевцев А. М.

                        

 

                           

         

 

 

 

 

Москва, 2011

Оглавление

 

 

 

 

 

 

1. Структура

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. ВВЕДЕНИЕ.

Транспортная система — это совокупность транспортных средств, инфраструктуры и управления, функционирующих на территории страны.

Воздушный транспорт является самым дорогим, что ограничивает его грузовое применение (скоропортящиеся грузы), бо́льшее значение он имеет для пассажироперевозок

За 40 лет удельный мировой грузооборот  на тонну  произведенной  продукции  вырос  на  1/3,  а  душевой  грузооборот  и километрическая подвижность населения увеличились  в  3,5—4  раза. 

В мире есть всего лишь две страны, которые знают, понимают и умеют строить транспортные самолеты: это Россия вместе с Украиной и США. Это не просто самолетостроение, это огромная фундаментальная наука, это система подготовки кадров, это огромный технологический опыт.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. ВОЗДУШНО-ТРАНСПОРТНЫЕ СИСТЕМЫ США.

 

Транспорт в США - система средств для перевозки пассажиров и грузов в Соединенных Штатах Америки. В каждые исторические времена доминировали свои виды транспорта. В настоящее время основные перевозки производятся на автомобильном транспорте и авиацией.

1. Общая информация о воздушном транспорте США.

1. Авиатранспорт

Соединенные Штаты могут похвастаться огромным числом авиакомпаний, которые совершают рейсы как внутри страны, так и по всему миру. В то время как международные путешествия совершают авиакомпании как США, так и десятков других стран, на внутренних peйсах работают только американские авиакомпании. Поскольку Соединенные Штаты - страна большая, а цены на билеты в последнее время существенно снизились воздушные путешествия стали неотъемлемой частью жизни американцев. Сегодня большая часть рейсов на длинные и средние расстояния совершается по воздуху.

Путешественникам, желающие посмотреть всю страну целиком, лучше приобрести наиболее выгодные билеты на внутренние рейсы. Такие рейсы совершают более дюжины различных крупных авиакомпаний, многие из которых обслуживают международные маршруты Обширная сеть местных маршрутов охватывает большинство городов, делая легкодоступными перелеты по всей территории США.

Крупные аэропорты работают следующим образом: самолеты. выполняющие дальние перелеты, покрывают расстояния между региональными аэропортами, а откуда до места назначения уже летают внутренние рейсы. Центром перелетов компании Delta Airlines является Атланта, United Airlines-Чикаго и Денвер. American Airlines - Даллас.

Большинство международных перелетов из Европы совершаются через Нью-Йорк, Вашингтон, Майами, Бостон и Чикаго и занимают примерно занимает 7 часов. Авиарейсы из Азии пребывают в аэропорты Западного побережья, часто делая по пути остановку на Гавайях. Эти полеты, так же как и полеты из Австралии, занимают около 12 часов. Внутреннее авиасообщение является самым эффективным и широко распространенным средством передвижения по стране на средние и большие расстояния. Любой, даже самый удаленный провинциальный город имеет свой аэропорт и как минимум несколько рейсов в день в крупные мегаполисы. Число ежедневных рейсов между большими городами исчисляется несколькими десятками. На линиях между Нью-Йорком и Чикаго выполняется до 30 рейсов в день, с Майами до 25, с Лос-Анджелесом до 20 и так далее. Крупнейшие авиаперевозчики США: American Airlines, Delta, United, North West. [4] Авиалайнеры, как правило, новые и комфортабельные. Вместе с тем важно иметь в виду, что в США авиатранспорт давно выполняет роль обычного средства передвижения, которое отличается от автомобиля и автобуса только скоростью. Все процедуры покупки билетов, регистрации на рейс и обслуживания на борту минимизированы до предела. Питание в полете предлагается только за отдельную плату, легкие прохладительные напитки, как правило, входят в стоимость. Основная часть авиабилетов резервируется и покупается по интернету, с использованием кредитных карт, через сайты авиакомпаний либо через специализированные порталы Оrbitz, Travelocity и другие. Только таким образом можно оперативно сориентироваться в тарифах и проводимых акциях, купив наиболее удобный и недорогой билет до пункта назначения. Билеты продаются и в кассах авиакомпаний за наличный и безналичный расчет.

2. Американские авиакомпании

Большинство международных авиакомпаний заключило договора с местными авиалиниями, например. British Airways сотрудничает с American Airlines ,а Lufthansa - с United Airlines. Кроме крупных международных авиакомпаний в США существует большое количество местных авиакомпаний, которые предлагают недорогие перелеты. Наиболее популярной из них является Southwest Airlines, работающая без «излишеств и обслуживающая в основном маленькие аэропорты. Подобные авиалинии -довольно недорогие и надежные средства передвижения. Цены на их билеты низкие, а ограничений по перевозке меньше.

Хорошей репутацией пользуются в США следующие авиакомпании: TWA - Trans World Airlines, Delta, Eastern, Northwest, Continental. Агентства этих компаний имеются во всех крупных аэропортах. Между крупнейшими городами совершаются челночные авиарейсы (air shuttle). Для полета на этих рейсах не требуется предварительно купленных билетов: пассажиры получают посадочный талон (boarding pass) у выхода на посадку, обычно за 30 минут до вылета, и платят за билет в самолете. По мере заполнения одного самолета подается другой. Если Вы не купили заранее билет то можно ожидать посадки в самолет при наличии свободных мест, такой пассажир называется standby passenger. Правильный выбор авиаперелетов между городами США является фактором, в большой степени определяющим стоимость всей поездки

3. Аэропорты

В США находятся самые большие и больше всех стран аэропорты мира. В этой же стране находится 8 из 10 самых загруженных аэропортов по взлётам-посадкам и второй по площади самый большой аэропорт (Денвер) планеты. Международный аэропорт им. Джона Кеннеди - крупнейший международный аэропорт в США, расположен в районе Квинс в юго-восточной части города Нью-Йорка. Аэропорт занимает ведущие позиции по пассажирскому и грузовому потоку из-за рубежа на территорию Соединённых Штатов. Аэропорт также используется для внутреннего сообщения компаниями JetBlue Airways, Delta Air Lines и American Airlines. Хотя аэропорт известен как главные международные ворота в США и Нью-Йорк, он также обслуживает внутренние рейсы по стране, главным образом, на западное побережье. В 2010 году услугами аэропорта воспользовались 41 млн. пассажиров, а в совокупности с аэропортами Ньюарк (33 млн) и Ла-Гуардиа (26 млн.) воздушными воротами Нью-Йорка воспользовались порядка 100 млн. человек, что сделало Нью-Йорк самым активно посещаемым городом США. Международное сообщение аэропорта им. Джона Кеннеди составляет 17 % всех международных перевозок США (данные 2009 года), крупнейший показатель по стране. В 2008 году аэропорт обслуживал примерно 70,000 пассажиров, прибывающих или убывающих за границу, произведённые в 2009 году агентством J.D.Power and Associates совместно с журналом Aviation Week, показал, что аэропорт им. Джона Кеннеди находится на втором месте по уровню обслуживания среди крупных аэропортов США вслед за аэропортом Маккаран (англ. McCarran International Airport) в Лас-Вегасе. В настоящий момент в аэропорту происходит реконструкция, стоимость которой оценивается в 10.3 млрд. $, что делает её крупнейшим проектом по реконструкции аэропортов в мире.

Международный аэропорт Хартсфилд-Джексон Атланта - также известный как Аэропорт Атланта, Аэропорт Хартсфилд и Хартсфилд-Джексон, расположен в 11 км к югу от центрального делового района Атланты, Джорджия, США. Является самым загруженным в мире аэропортом по пассажирскому трафику и по взлётам-посадкам. Аэропорт является главным хабом Delta Air Lines, AirTran Airways, Shuttle America под флагом Delta Connection, а также партнёра Delta Connection Atlantic Southeast Airlines; хаб авиакомпании Delta является крупнейшим в мире хабом. В аэропорту 196 выходов. В 2008 Хартсфилд-Джексон стал самым загруженным пассажирским аэропортом мира, по пассажирским перевозкам (90 млн. пассажиров) и по взлётам-посадкам (978,824). Международный аэропорт Хартсфилд-Джексон обслуживает международные рейсы в Северную Америку, Южную Америку, Центральную Америку, Европу, Азию и Африку. В качестве международных ворот США Хартсфилд-Джексон занимает седьмое место.

Международный аэропорт Денвера- один из крупнейших международных аэропортов в США, расположен в 40 километрах к северо-востоку от центра Денвера. Аэропорт также является самым большим аэропортом США по площади (140 км2) и вторым в мире после King Khalid International Airport (Саудовская Аравия). В 2007 году денверский аэропорт занял 11 место в мире по объёмам пассажирских перевозок -- 49 863 389 человек. Также аэропорт занял 5 место в мире по объёму трафика -- было совершено 614 169 вылетов/посадок. Денверский аэропорт строился с возможностью дальнейшего свободного расширения. Взлётные полосы расположены в виде вертушки, завихрения вокруг пассажирских терминалов и направлены на все стороны света, что позволяет существенно снизить образование очередей из самолётов перед взлётом.

Международный аэропорт О'Хара- крупнейший аэропорт, расположенный в северо-западной части Чикаго, Иллинойс, США, в 27 км к северо-западу от Чикаго. Это крупнейший хаб United Airlines и второй по размеру хаб American Airlines. Оператором аэропорта является Департамент Авиации Чикаго. В 2005 году в аэропорту было произведено 972,246 взлётов-посадок, в среднем 2,663 в день. До 2005 О'Хара был самым загруженным аэропортом мира по количеству взлётов-посадок. В аэропорту О'Хара в настоящее время происходит более шестой части всех отмен рейсов США. Международный аэропорт О'Хара -- второй по загруженности аэропорт как в США, так и в мире, после Международного аэропорта Хартсфилд-Джексон Атланта с 89,379,287 пассажирами, прошедшими через аэропорт в 2007 году; на 5,3 % больше, чем в 2006. Международный аэропорт О'Хара признавался лучшим аэропортом Северной Америки читателями американского издания Business Traveler Magazine и Global Traveler Magazine.

К более «дешевым» аэропортам относятся City Airport в Детройте, Love Field в Далласе, Reagan airport в Вашингтоне и многие другие.

2. Новые проекты США.

1. СИСТЕМА ВОЗДУШНЫХ ПЕРЕВОЗОК СЛЕДУЮЩЕГО ПОКОЛЕНИЯ.

 

Система воздушных перевозок следующего поколения, или сокращённо NextGen – это модернизация существующей системы УВД наземного базирования в систему будущего, базирующуюся на спутниках. Это преобразование чрезвычайно важно для безопасного обслуживания летающих в США пассажиров. Если ничего не будет сделано, и без того огромные расходы из-за задержек и простоев только вырастут. Новые технологии, основанные на использовании спутников, заметно улучшат безопасность, возможности и эффективность использования ВПП и воздушного пространства, и в то же время позволят сделать процесс менее вредным для окружающей среды, уменьшая сгорание топлива, выброс углекислого газа и шум. 
Федеральная авиационная администрация США (FAA) с выгодой использует существующие технологии и расширяет свои возможности, чтобы преимущества NextGen были доступны людям уже сейчас. В данном информационном листке поясняется концепция NextGen, дается описание разных этапов полёта и технологий, лежащих в основе NextGen. 
Список в конце содержит новых из многочисленных отраслевых партнёров – включающих авиалинии, производителей, государственные, местные и зарубежные правительства, университеты и ассоциации – которые объединяют свои силы с FAA, чтобы улучшить нашу систему воздушного пространства.

 

Федеральное правительство США выделит $4,2 млн на установку новых навигационных систем на 35 самолетов авиакомпании JetBlue в надежде на то, что для авиационной индустрии повышение показателей производительности этих самолетов станет стимулом для инвестиций в размере до $20 млрд в течение следующих десяти лет.  
 
Разрабатываемая в течение многих лет система, известная под названием NextGen, должна предоставить невиданный ранее уровень точности, который, по словам авиационного агентства, понизит уровень плотности трафика, позволит совершать прямые перелеты, снизит количество задержек и увеличит экономию топлива.  
 
Нынешняя система основана на радарах, с помощью которых отслеживается местонахождение самолетов, а диспетчеры руководят взлетами, посадками и моделируют полеты для сохранения самолетов на безопасном расстоянии. Но радар, представляющий собой технологию прошлого века, которая использует радиоволны для обнаружения объектов, является менее точным инструментом по сравнению с GPS-сигналами, передаваемыми спутниками на наземные станции.  
 
Многие воздушные суда оборудованы технологией GPS, но NextGen является многогранной системой, способной объединять данные в информационную систему, управляющую перелетом с момента выхода самолета из гейта в одном аэропорте и до прибытия в другой.  
 
Сеть наземных станций системы NextGen полностью охватит территорию США к 2013 году. А уже к 2020 году все коммерческие самолеты будут обязаны использовать эту систему.  
 
 
В авиационном агентстве оценивают снижение задержек рейсов при использовании системы NextGen на 20 процентов, что позволит сократить издержки на топливо и значительно понизит уровень выбросов углекислого газа. Если инвестиции в самолеты JetBlue подтвердят все это, то у агентства появится веский аргумент для других авиалиний. 
 
После взлёта 
Полёт самолёта в США на сегодняшний день чаще всего отслеживается радаром. Новая система Автоматического Зависимого Наблюдения – Радиовещания (Automatic Dependent Surveillance – Broadcast (ADS-B) использует сигналы спутника GPS для более точного определения положения самолёта в полёте. В ближайшем будущем авиадиспетчеры смогут безопасно уменьшать нормы эшелонирования между самолётами, что повысит возможности в воздухе. Впервые FAA опробовала систему на Аляске. Место, где неровность поверхности сильно ограничивает зону обзора радиолокационной станции, было выбрано специально. Самолёт был оборудован авионикой ADS-B, включающей бортовой дисплей. Дисплей содержал информацию о положении самолёта, положении других самолётов и графическую и текстовую метеорологическую информацию на динамической карте. 
У самолётов, оборудованных авионикой ADS-B, предоставляющей пилоту информацию на бортовом дисплее о положении самолёта относительно плохой погоды и местности, число авиационных катастроф уменьшилось на 47%. 
Сейчас ADS-B охватывает Мексиканский залив, где FAA, совместно с Helicopter Association International (Международной Вертолётной Ассоциацией), установило сеть наземных станций ADS-B на нефтяных платформах и окружающей береговой линии. Вследствие этого появятся службы контроля воздушного движения, а определение положения самолёта и метеорологические данные станут более точными как для вертолётов, обслуживающих платформы и летающих на малых высотах, так и для высотных коммерческих рейсов, проходящих вне зоны радиолокационного покрытия в Мексиканском заливе. 
FAA также разворачивает ADS-B в Луисвилле (Louisville), где United Parcel Service (UPS, частная служба доставки посылок) добровольно оборудовала 107 своих самолетов авионикой ADS-B в целях экономии времени, топлива и выбросов углекислого газа при полётах в и из её центра в Луисвилле. Система вскоре будет развернута для управления воздушным движением в Филадельфии и Джуно (Juneau). 
Пилоты, летающие в Южной Флориде на самолётах, оснащённых авионикой ADS-B, теперь получают бесплатную (свободную) информацию о погоде и движении воздушного транспорта на своих бортовых дисплеях. Впервые пилоты могут видеть ту же информацию, что и авиадиспетчеры. Дисплей информации о движении (Служба Передачи Информации о Движении Воздушного Транспорта, или TIS-B) и метеорологической информации (Служба передачи информации о полёте, или FIS-B) стало возможным благодаря установке 11 наземных станций в Южной Флориде корпорацией ITT. Наземные станции передают сигналы спутника, показывая положение самолёта пилоту и авиадиспетчеру. В настоящее время полётная информация, бесплатно (свободно) транслируемая пилотам, включает в себя графическое отображение фронтов плохой погоды, отслеживающихся Национальной метеорологической службой и необходимую полетную информацию, включающую специальное использование воздушного пространства и временные лётные ограничения. 
Система ADS-B будет охватывать всю страну в 2013 году. 
Новое программное средство Консультант по управлению движением (Traffic Management Advisor, TMA) помогает диспетчерам согласованно управлять потоком (очередью) самолетов в воздушном пространстве на больших высотах и в воздушном пространстве вокруг крупных аэропортов, рассчитывая их точные маршруты, а также минимальное безопасное расстояние между воздушными судами. ТМА установлен во всех 20 центрах на маршрутах в континентальной части США и в 33 из 35 главных аэропортов. 
Компьютер, используемый диспетчерами в центрах маршрутов, называемый Host, постепенно заменяется компьютером En Route Automation Modernization (на пути автоматической модернизации, ERAM). В дополнение к обработке полётных радиолокационных данных на экране диспетчера, ERAM обеспечивает надёжность оповещения, включая предупреждения о высоте и конфликтных ситуациях. Все 20 центров будут оборудованы ERAM к концу 2010 года. 
 
Над океаном 
Процедуры, используемые диспетчерами для управления полётами над океаном, были модернизированы по Advanced Technologies and Oceanic Procedures (передовым технологиям и океаническим процедурам, АТОР). Это спутниковая система применяет преимущества цифровой связи в кабине, а не голосовой связи, используемой сегодня. Спутниковые линии связи (Satellite data link communication) значительно сокращают объём ручной работы для диспетчеров, улучшая их способность обрабатывать запросы от авиакомпаний на более эффективных путях над океаном. АТОР в настоящее время используется на трех маршрутных центрах, которые обрабатывают движение над океаном - Нью-Йорк, Окленд и Анкоридж. 
На рейсах над Атлантическим океаном, FAA и его партнёры (Single European Sky Air Traffic Management Research Program, or SESAR; European Air Navigation Service Providers (ANSP), производители самолётов, включая Boeing и Airbus, а также коммерческие авиакомпании) тестируют работу системы на океанических траекториях (Oceanic Trajectory Based Operations, TBOs), которая позволяет самолёту действовать на наиболее эффективных маршрутах и высотах. Семь испытательных полётов в мае показали экономию в 330 галлонов топлива и сокращение выбросов в 6730 фунтов углекислого газа. Осенью этого года в испытаниях будет участвовать Air France. 
 
Заход на посадку 
FAA разработало инструментальные процедуры для безопасного прибытия самолета в аэропорт назначения как можно быстрей и эффективней. 
Начиная примерно с 200 миль, программа "Специализированное прибытие" (Tailored Arrivals) позволяет диспетчерам просматривать траекторию полёта самолёта и корректировать ее, чтобы избежать определенных условий, которые могли бы замедлить полёт, таких как плохие погодные условия и ограниченное воздушное пространство. Программа была использована в Сан-Франциско более 250 раз с 747 и 777 Боингами и помогла сэкономить примерно 27350 галлонов топлива. 
Когда ваш самолёт приближается к аэропорту назначения, программа "непрерывный спуск при прибытии" (Continuous Descent Arrival, CDA) будет держать его на наиболее эффективных высотах как можно дольше, прежде чем он начнет заход на посадку. Бесступенчатое снижение – вместо используемого сейчас поэтапного - экономит время и деньги при сокращении выбросов углекислого газа и уровня шума. Компания Delta сократила выброс углекислого газа на 200-1250 фунтов и сэкономила 10-60 литров топлива за одно (каждое) прибытие в Атланту во время лётных испытаний. 
CDA оптимизирует спутниковые технологии "зональная навигация" (Area Navigation, RNAV) и "требуемые навигационные характеристики" (Required Navigation Performance, RNP), которые обеспечивают точные подходы к ВПП. FAA опубликовало 341 RNAV и 205 RNP процедур. И RNAV, и RNP, как и другие инструменты в инструментарии, позволяют самолету приземлиться не только безопасно, но и как можно быстрее и эффективней. 
 
Передовые Технологии NextGen 
Диспетчеры и пилоты в наше время в основном общаются напрямую. Передача данных (Data Communications) повысит безопасность и эффективность полётов, заменив трудоёмкие и ненадёжные (допускающие ошибки) голосовые переговоры. Связь NextGen между диспетчерами и лётными экипажами будет управляться трансляциями (передачами) Data Comm, разгружая радиочастоту и позволяя автоматически давать сложные инструкции. 
Всем системам FAA в NextGen нужно будет общаться друг с другом – так же как и системам, используемым другими участниками авиационного сообщества, включающего авиалинии, военных и Министерство Национальной Безопасности. System Wide Information Management (SWIM) - информационная платформа, которая позволит этому осуществиться. SWIM – неотъемлемая часть NextGen, так как безопасное и эффективное использование воздушного пространства зависит от того, насколько успешно (хорошо) разные составляющие системы общаются друг с другом. 
70 процентов всех задержек происходит из-за погоды. NextGen Network Enabled Weather (NNEW) улучшит воздушные перевозки США, уменьшив влияние погоды. NNEW позволит повысить эффективность прогнозирования погоды, особенно для тяжелых условий, таких как конвективные штормы и обледенения. Это позволит руководителям воздушного движения FAA и тем, кто использует систему, лучше управлять воздушным движением в плохую погоду. 
 
Другие места, где разворачивается система NextGen 
Кроме технологий и методов, описанных выше, испытательный стенд NextGen во Флориде позволяет организации оценить интегрированные технологии и процедуры для общенационального развёртывания NextGen. Испытательный стенд, имеющий в наличии RNAV, прокладывает маршруты между аэропортами Флориды (включая Майами, Орландо и Дейтоной) и аэропортами округа Нью-Йорк (Teterboro, JFK, LaGuardia и Newark). Точность маршрутов RNAV повышает эффективность полётов по переполненному коридору Восточного Побережья, экономя время и деньги для компаний, обслуживающих эти маршруты, и сокращая задержки для пассажиров. Continuous Descent Approaches и Tailored Arrivals используются в Майами. Оба рабочих маневра позволяют самолётам снижаться с абсолютным выравниванием до ВПП, повышая прогнозируемость и снижая выбросы и сгорание топлива. 
FAA также использует JFK и Мемфис для тестирования новых программ Surface Management, созданных, чтобы обеспечить более мягкую посадку самолёта. Это улучшит безопасность использования ВПП и сократит задержки, а также уменьшить выбросы и сгорание топлива. 
FAA также заключило соглашения с международными партнёрами за Атлантическим и Тихим океанами, чтобы ускорить развёртывание технологий и процедур NextGen, повысить безопасность воздушного движения, эффективность и производительность, уменьшив вред, наносимый окружающей среде на всех этапах полёта. Атлантическое соглашение, заключённое FAA и Европейским Союзом называется Atlantic Interoperability Initiative to Reduce Emissions (AIIRE). Тихоокеанское соглашение, достигнутое с Австралией и Новой Зеландией, называется Asia and South Pacific Initiative to Reduce Emissions (ASPIRE).