Domanda:
Perché i piloti usano le vie aeree invece di "volare direttamente" ogni volta?
Jay Carr
2015-01-06 05:30:59 UTC
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Oggigiorno, almeno su aerei più grandi / più recenti, la navigazione GPS è onnipresente. Quindi VOR e beacon non direzionali (NDB) vengono utilizzati meno. Non era il motivo delle vie aeree perché erano i punti di connessione tra VOR e NDB?

Sembra che un pilota potrebbe facilmente "volare direttamente" da un aeroporto all'altro senza utilizzare alcun checkpoint intermedio. Eppure mi è stato detto in diverse occasioni che la maggior parte dei piloti usa le vie aeree.

Perché i piloti usano ancora le vie aeree invece di volare direttamente?

Non riesco a trovare alcun riferimento al momento, ma ricordo distintamente un episodio di Air Crash Investigation in cui affermava che il volo diretto era la norma nei primi giorni dell'aviazione; fino a quando una serie di incidenti ha costretto la FAA a stabilire vie aeree per controllarlo.
Interessante, se riesci a trovarlo @DannyBeckett, sarei curioso di vederlo.
Alcune aree con una minore densità di aeroporti, principalmente in Scandinavia, utilizzano rotte dirette e nessuna via aerea da alcune correzioni in poi. http://www.eurocontrol.int/sites/default/files/article/files/2011march-free-route-airspace-maastricht.pdf
@DannyBeckett Potrebbe essere vero, ma le ragioni originali per stabilire le vie aeree potrebbero non essere più valide. Ad esempio, se fosse solo per rendere la navigazione più facile, le principali compagnie aeree probabilmente si volterebbero e direbbero: "Grazie ma abbiamo GPS, computer e cose del genere. Non abbiamo bisogno di quell'aiuto".
Su un volo da JAC-MCO (~ 1700nm) in un PC-12 (NBAA IFR Range 1600nm), ho registrato una rotta sul retro di una bassa che si librava sulla rotta diretta. Dato che ZLC è così scarso, ogni nuovo controller ci ha fornito "Cleared direct MCO" e ho continuato a dire loro che vogliamo "come archiviato". Abbiamo realizzato MCO con un sacco di carburante da risparmiare ed è stato il volo di resistenza più lungo che abbiamo mai fatto (sì, aveva un vasino a bordo).
@Jay Carr ... Penso che l'episodio in questione riguardasse una collisione tra due aerei di linea sul Grand Canyon negli anni '50 (?). Entrambi i voli hanno deviato per offrire ai passeggeri una visuale.
Sei risposte:
#1
+64
SentryRaven
2015-01-06 05:41:47 UTC
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Le vie aeree consentono semplicemente una migliore gestione del traffico.
Immagina per un momento che tutti abbiano un'auto fuoristrada, se tutti i conducenti andassero "GPS diretto" alla loro destinazione, come garantirebbero i conducenti la separazione? Come eviteresti di colpire altre auto se non ci fossero strade?

Le vie aeree sono la soluzione aeronautica a questo problema: percorsi definiti tra i navaid (VOR, NDB e simili). Le vie aeree possono anche essere definite utilizzando "correzioni" definite da coordinate GPS che possono fornire qualcosa di più vicino al percorso "GPS diretto" pur fornendo una rotta definita.

Le vie aeree forniscono anche una serie di altri vantaggi, tra cui:

Gestione del flusso di traffico

I piani di volo in Europa sono convalidati dalla CFMU (Central Flow Management Unit) e verificato criteri come la direzione delle vie aeree (che può cambiare durante il giorno, ad esempio una via aerea per il traffico in direzione est solo tra le 1000 UTC e le 1400 UTC), gli intervalli di livello di volo corretti e le vie aeree che collegano correttamente waypoint, come fix, VOR o NDB. Il collo di bottiglia in tutte le operazioni di volo è la comprensione della capacità aeroportuale (quante operazioni / ora) e della capacità del settore (quanti aeromobili gestiti per settore / per controllore). L'obiettivo a volte è distribuire il traffico tra due settori, pur avendo la stessa destinazione. Di seguito troverai due rotte per Düsseldorf - EDDL, una in partenza da Lipsia - EDDP e una da Berlino-Tegel - EDDT (fai clic sui link per vedere la rappresentazione visiva):

  EDDP - EDDLORTAG Q230 WRB T854 DOMUXEDDT - EDDLBRANE Y200 HLZ T851 XAMOD  

L'instradamento da EDDP a EDDL avviene tramite WRB - TINSA - ADEMI - INBAX - DOMUX, che si trova entro i confini di un settore chiamato "Paderborn High" o PADH.

L'instradamento da EDDT a EDDL avviene tramite PIROL - DENOT - HMM - XAMOD, che è all'interno dei confini di un settore chiamato "Hamm High / Medium" o HMMH / HMMM.

Durante le ore di punta, entrambi i settori sono separati e trattano il traffico solo all'interno del rispettivo settore, che utilizza l'intera capacità di ciascun controller che gestisce il settore. Al di fuori delle ore di punta, i settori possono essere combinati e gestiti da un controller. Ciò consente un utilizzo granulare delle risorse del controller e dello spazio aereo.

Separazione tra traffico

Dall'esempio sopra abbiamo visto che ci sono 2 endpoint di instradamento a Düsseldorf - EDDL per il traffico in arrivo da Nord-Est e Sud-Est, XAMOD e DOMUX. Entrambi i waypoint o le correzioni sono rispettivi punti di ingresso STAR o di transizione per gli arrivi a Düsseldorf. Utilizzando un percorso standardizzato da e per gli aeroporti, ora possiamo aspettarci che il traffico arrivi sempre attraverso questi due punti da est, a meno che non sia stato raggiunto un altro coordinamento dalle unità ATC coinvolte. Guardando il percorso inverso per entrambi gli aeroporti, vedremo questi percorsi:

  EDDL - EDDPNUDGO Z858 BERDI Z21 BIRKA T233 LUKOPEDDL - EDDTMEVEL L179 OSN L980 DLE T207 BATEL  

MEVEL e NUDGO sono due dei waypoint di uscita SID da Düsseldorf, MEVEL si trova a 10 miglia a nord di XAMOD e NUDGO a 26 miglia a est di DOMUX, tuttavia la correzione rilevante qui è ELBAL, che è uno dei le correzioni sulla SID23L da Düsseldorf a NUDGO, che si trova a 16 miglia a sud di NUDGO. Con qualcosa di semplice come l'utilizzo di correzioni di ingresso e uscita standardizzate da e per un aeroporto, siamo riusciti a mantenere un flusso di traffico con una separazione garantita tra il traffico in partenza e in arrivo, cosa che non sarebbe possibile con il routing diretto GPS o richiederebbe vettori ATC costanti.

Trasferimenti da unità ATC a unità ATC

Gli esempi precedenti mostrano percorsi diversi e talvolta settori diversi che gestiscono il traffico su questi percorsi. Come viene trasferito il traffico ad altri controllori e dove? Un passaggio di consegne consiste nello spostare la traccia radar dell'aereo da un controller a un altro e successivamente istruire l'aereo a cambiare la frequenza al controller di settore successivo. Gli handoff vengono avviati ai confini del settore, in corrispondenza di specifici fix, concordati tra diversi ACC (Centri di controllo di area) o talvolta anche all'interno di un ACC tra singoli settori. Dato che abbiamo già familiarità con lo spazio aereo di Düsseldorf, utilizziamo il percorso seguente da Monaco a Düsseldorf.

  EDDM - EDDLGIVMI Y101 TEKTU Z850 ADEMI T854 DOMUX  

Dalla rappresentazione grafica vedrai che il traffico da EDDM a EDDL passerà il waypoint ARPEG, che è vicino all'aeroporto di destinazione. Prima di raggiungere il waypoint ARPEG, l'aereo sarà sotto il controllo del settore Hersfeld (HEF) o Gedern (GED) (pagina 5) e dovrà scendere verso l'aeroporto di destinazione. Il settore successivo per il traffico in arrivo a Düsseldorf tramite ARPEG sarebbe Paderborn High Sector (PADH). Gli accordi tra HEF / GED e PADH prevedono che il traffico in arrivo a Düsseldorf via ARPEG sia previsto a livello FL240 presso ARPEG e rilasciato dopo l'handoff per un'ulteriore discesa attraverso PADH, anche se l'aereo non ha ancora attraversato il confine del settore e non è in Spazio aereo PADH. Questi waypoint di coordinamento e le procedure di trasferimento sono documentati in lettere di accordo tra o all'interno di un ACC.

Quando le condizioni meteorologiche (minime nel verso sbagliato, forti correnti a getto, tempeste, ecc.) influenzano la rotta diretta, i dispatcher di volo suggeriranno proattivamente le rotte intorno ad esso. Non è insolito che il traffico NYC-SFO venga instradato sul Canada o sul Kentucky quando il Midwest è in tempesta.

Eccezioni - Rotta libera spazio aereo

Dove la densità del traffico aereo e aeroportuale lo consente, l'uso delle vie aeree non è obbligatorio o, in alcuni casi, nemmeno previsto o previsto. Un esempio è l ' Rotta libera dello spazio aereo sopra la Scandinavia, in cui una parte dello spazio aereo può essere liberamente utilizzata tra i punti di entrata e di uscita definiti. Sistemi simili vengono discussi anche da NATS UK e FAA NextGen Air Transportation System.


Per ulteriori informazioni sulle vie aeree e sul loro utilizzo, vedere anche la domanda correlata: C'è una differenza tra il modo in cui i jet commerciali e gli aerei GA utilizzano le vie aeree?

Materiale per gentile concessione di VATSIM o VATSIM Germany. Anche se solo per uso di simulazione, il materiale utilizzato è il più accurato e vicino possibile alla settorizzazione o alle procedure reali, quindi dovrebbe essere sufficiente per spiegare i concetti qui presentati.

Cercherò di creare e mostrare esempi domani quando non sto commentando da un dispositivo mobile. :)
Eccellente analogia con l'auto
Le strade non sono lì per il controllo del traffico; ci sono perché le auto sono inefficienti e (anche un po 'più del solito) non sicure fuoristrada, con o senza altre auto intorno. Questa analogia sembra molto dubbia.
@JayCarr Ho fornito altri esempi per te.
@NathanTuggy Ho modificato la mia analogia, avevo in mente che tutte le auto erano in grado di fuoristrada, come tutti gli aerei sono in grado di volare. Altrimenti l'analogia non avrebbe senso, come hai sottolineato.
La [serie Say Again su AvWeb] (http://www.avweb.com/news/sayagain/) discute l'uso delle rotte molte volte. La mia comprensione è che le rotte ad hoc non sono un grosso problema nell'ambiente radar, ma nient'altro che gli aeroporti di partenza e di destinazione lo sono. Per lo meno il piano di volo dovrebbe avere un punto di partenza (qui terminano i SID), un punto di avvicinamento iniziale (dove iniziano le STAR) alla destinazione e un punto dopo ogni transizione di settore in modo che il controller abbia un punto di riferimento noto per la tua rotta e un punto a portata di mano tu a.
@JanHudec La serie Say Again è prevalentemente basata sulla FAA, quindi non posso commentare. In Europa, raramente vedrai piani di volo non convalidati CFMU a causa della complessità e densità dello spazio aereo.
@SentryRaven: La serie Say Again parla anche principalmente di aeromobili di aviazione generale a bassa quota e che spesso non si preoccupano di creare una rotta corretta e dei problemi che crea, mentre le compagnie aeree generalmente registrano rotte corrette. Ma poi di solito hanno persone dedicate per questo.
@JanHudec I tuoi commenti mi hanno incuriosito così tanto che ho dedicato un'altra domanda a ciò di cui stai parlando. Se vuoi espandere i tuoi pensieri lì, mi piacerebbe ascoltarli: http://aviation.stackexchange.com/questions/11514/is-there-a-difference-between-how-commercial-jets-and-ga- aereo-uso-vie aeree
Volare su rotte aeree e arrivi specifici rende anche possibile e più prevedibile la separazione in ambienti non radar. Aiuta anche in situazioni di smarrimento delle comunicazioni poiché chiunque guardi il piano di volo sa quando inizierà l'aereo.
Un ulteriore punto rilevante per gli aeromobili GA leggeri e le rotte off-airway è la separazione dal terreno su un piano di volo IFR. Sulle vie aeree in terreni difficili, le vie aeree vengono controllate per l'eliminazione degli ostacoli sopra il MOCA e le prestazioni e le comunicazioni dei navaid vengono verificate presso l'MRA e gli aeromobili vengono normalmente instradati al di sopra o al di sopra del MEA. Fuori dalle vie aeree, l'evitamento degli ostacoli è garantito solo sopra OROCA, che non garantisce la ricezione, le comunicazioni o la copertura radar dei navaid. (I SID / STAR svolgono funzioni simili e aiutano il flusso del traffico negli ambienti terminali.) Questo è probabilmente specifico della FAA.
#2
+16
David K
2015-01-06 20:23:12 UTC
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Una spiegazione semplicistica è che i piloti nello spazio aereo controllato volano lungo le vie aeree perché è lì che i controllori del traffico aereo vogliono che volino.

L'uso delle vie aeree ha a che fare con il modo in cui i controllori del traffico aereo tengono traccia di tutto i voli nel settore dello spazio aereo che controllano (hanno bisogno di un modo per organizzare il traffico in modo che ne abbiano una buona immagine mentale e possano garantire che gli aeromobili non passino troppo vicini tra loro), così come il fatto che sia più facile per comunicare un percorso che passa tra waypoint pubblicati con nomi di tre o cinque lettere che un percorso che va tra punti descritti dalle loro latitudini e longitudini numeriche.

Il concetto di volo libero propone di consentire a questi stessi aeromobili di volare su rotte che generalmente non seguono le vie aeree, ma richiede grandi cambiamenti nel modo in cui viene eseguita la gestione del traffico aereo.

(Questa risposta si basa principalmente sul ricordo del lavoro che ho svolto sullo sviluppo e analisi dei sistemi di gestione del traffico aereo, principalmente r euforico al volo libero, dal 2001.)

"perché è lì che i controllori del traffico aereo vogliono che volino" - penso che questo non sia storicamente vero. Molte vie aeree sono state sviluppate a causa del terreno, della copertura radio e del traffico di coppie di città.
@rbp Ho detto "semplicistico". Il punto dell'OP, tuttavia, che ritengo valido, era che le scelte disponibili dei percorsi di volo sono molto più limitate (il più delle volte) di quanto la tecnologia di navigazione attuale potrebbe supportare. Le ragioni che di solito sento citate per questo dipendono fondamentalmente dalla sicurezza, in particolare dal mantenimento della separazione tra più aeromobili, che è un problema molto diverso dal problema della navigazione di un singolo aereo.
@rbp P.S. - Mi è piaciuta molto la storia del tuo volo JAC-MCO.
giusto. Sono contento che ti sia piaciuta la storia
#3
+11
ratchet freak
2015-01-06 05:44:46 UTC
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Le vie aeree sono più sicure, perché sai dove voleranno gli altri piloti per evitarle. La regola di utilizzare un livello di volo dispari per volare verso est e un livello di volo pari per volare verso ovest aiuterà anche a mantenere il traffico separato.

Anche le altitudini di crociera sicure vengono impostate in base alle vie aeree. C'è un'altitudine per waypoint, quindi una normale salita ti consentirà di superare la collina successiva e per sezione tra i waypoint in modo da sapere quanto è effettivamente alta quella collina.

Senza il sistema delle vie aeree mantenere una corretta altezza da terra essere molto più laborioso. Con le correzioni, tutto ciò che il pilota deve fare è tenere un elenco con le correzioni e MEA / MCA (quote di attraversamento sicure) e seguire l'ago e cancellarle quando le raggiunge e salire se necessario.

In assenza di separazione tra i voli in direzione est e in direzione ovest, le collisioni sarebbero più probabili tra i voli in direzione est e ovest, o tra voli che vanno più o meno nella stessa direzione? Penso che lo scenario pericoloso dal punto di vista della collisione sarebbe due aerei che volano quasi paralleli in modo tale che nessuno dei due è mai entrato nel campo visivo dell'altro.
#4
+6
Kamran
2015-01-07 17:50:10 UTC
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Solo per aggiungere una piccola prospettiva, lo spazio aereo senza rotte è stato preso in considerazione per un po 'ed è già implementato in alcuni paesi. Il concetto di rotta libera o rotta diretta fa uso dei sistemi satellitari attualmente sottoutilizzati sugli aerei (nel contesto del percorso) e di un software intelligente per eseguire un percorso più efficiente degli aerei (basato sul GPS). L'instradamento diretto fa anche parte della strategia di gestione del traffico aereo NATS UK e NextGen della FAA.

#5
+4
Brian Knoblauch
2015-01-08 02:01:54 UTC
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Parlando come pilota GA che pilota aeroplani leggeri nel sistema statunitense:

Sui voli in spazi aerei a bassa utilizzazione, ad altitudini inferiori e con i controlli ATC appropriati in atto (accordi che consentono ai controllori di farlo attraverso nello spazio aereo di qualcun altro) è possibile ottenere l'approvazione di una rotta diretta GPS archiviata. L'ho già fatto in viaggi nella gamma di 200-300 miglia.

Nei viaggi più lunghi, non devi necessariamente usare le vie aeree. È spesso possibile ottenere waypoint all'ingresso / uscita dello spazio aereo, che puoi passare direttamente tra (fuori dalle vie aeree).

#6
+2
Alasdair Scott
2015-01-07 18:34:29 UTC
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È come se molti sistemi si evolvessero. Se iniziassimo oggi, potremmo farlo in modo diverso.

L'analogia con le auto è scarsa perché, per la maggior parte, c'è un numero molto piccolo di aerei in una quantità molto grande di spazio aereo e sarebbe difficile giustificare l'uso delle vie aeree. Quindi, partendo dal punto di vista che ogni aereo conosce accuratamente:

a) La sua posizione, direzione, vettori di velocità, dati sul carburante, vincoli di volo e destinazione, ecc;

b) Le stesse informazioni per tutti gli altri aeromobili nelle sue vicinanze (questo potrebbe coprire un volume abbastanza grande in pratica);

c) Il terreno e le condizioni meteorologiche ecc.

Quindi diventa un problema combinatorio davvero interessante da risolvere nel contesto di un sistema informatico distribuito autonomo; cioè nessun ATC, tutto gestito da sistemi di bordo cooperanti.

Chiaramente ci sono punti significativi in ​​cui le rotte devono incrociarsi a causa della posizione geografica degli aeroporti e, naturalmente, della programmazione dinamica di arrivi e partenze negli aeroporti; per non parlare della gestione di eventi imprevisti.

Per un informatico è tutto affascinante e una sfida sostanziosa, ma sospetto che sarebbe molto difficile sviluppare un sistema di controllo autonomo basato su questo approccio il punto che ci si potrebbe fidare!

Quali dati statistici si basa sull'ipotesi che ci sia un piccolo numero di aeromobili in una quantità molto grande di spazio aereo? Soprattutto intorno agli spazi aerei di arrivo affollati, questo non è del tutto vero.
La domanda riguardava la necessità delle vie aeree in generale, non gli spazi aerei di arrivo. Anche prendendo il periodo più trafficato per il paese più trafficato del mondo, gli aerei (con una distanza ragionevole) attualmente occupano solo una piccola parte dello spazio disponibile. Anche vicino a un aeroporto affollato con un massimo di 200 voli / ora, una legge cubica di base indica che qualsiasi congestione deve essere limitata solo a una distanza molto breve intorno ad essa.
Non sono sicuro di essere completamente d'accordo con "a". Un aereo GA leggero (senza GPS) conosce la sua posizione generale, ma con quale valore numerico? Non regolare correttamente l'altimetro per i cambiamenti del tempo e forse sei fuori di qualche decina di piedi. Ci sono ancora aerei là fuori pilotati da piloti senza GPS, senza nemmeno una radio. Sono anche totalmente in disaccordo con "b". Mio padre, pilotando il suo vecchio Piper, non ha idea di tutti gli altri aerei nelle sue vicinanze. Conosce approssimativamente le posizioni di coloro che può vedere visivamente, ma questo è tutto.
Partendo dal presupposto che a un certo punto sarà automatico e obbligatorio per tutti gli aeromobili, proprio come lo sarà per le auto sulle autostrade nel prossimo futuro.


Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
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