Na "dzień dobry" warto by odpowiedzieć sobie na pytanie natury zasadniczej: po co ludzie wymyślili komputery? Otóż z lenistwa - działanie komputera polega na błyskawicznym wykonywaniu długich ciągów operacji matematycznych i logicznych. Powtarza je tak długo, jak dostarczamy mu nowe dane. Przy tym nie zrzędzi i nie truje o polityce i samochodach (no, chyba że mu kazać). Oczywiście, maszyny zdolne do wykonywania złóżonych operacji na liczbach istniały już przedtem. Komputer ma nad nimi jedną wielką przewagę: nie trzeba go konstruować od podstaw dla wypełnienia jakiegoś zadania - wystarczy go tego nauczyć.
W początkach swego istnienia latanie na aparatach cięższych od powietrza było jedynie emocjonującym sportem. Za użyteczne uważano jedynie aerostaty - balony i sterowce. Jednak przez większą niezależność od sił natury i lepsze osiągi samolot został szybko dostrzeżony - stał się maszyną roboczą. W miarę wynajdowania nowych zastosowań, zaczęto żądać od samolotów coraz wyższych osiągów. A także rozmaitych, czasem krańcowo różnych, właściwości użytkowych. Przestała wystarczać smykałka konstruktora - wynalazcy i lotnika w jednej osobie. Projektownie konstrukcji lotniczych stało się domeną zespołów inżynierów, posługujących się osiągnięciami nauk ścisłych.
Warto zauważyć, że o ile metody matematycznej analizy konstrukcji mechanicznych od dawna stały na wysokim poziomie, o tyle możliwość wykonywania w ciągu dni tego, co dawniej zabierało lata, była ekscytującą nowością. Problemy konstrukcji lotniczych także były czymś zupełnie nowym. Zagadnienia wytrzymałości, aerodynamiki i zespołów napędowych wymagały wielkiej ilości obliczeń i prób. Chyba zbytnio nie przesadzę, twierdząc że lotnictwo od początku "prosiło się" o zastosowanie komputera.
Brak mi danych, aby stwierdzić kto pierwszy zastosował maszyny matematyczne do obliczeń konstrukcji lotniczych. Każda nacja, która miała coś do powiedzenia w technice, podaje swojego człowieka (najgłośniej Amerykanie). Komputerów analogowych używano do modelowania zjawisk aerodynamicznych przez pół wieku - jedna z ostatnich działała w warszawskim Instytucie Lotnictwa jeszcze w latach siedemdziesiątych. A już jeden z pierwszych komputerów cyfrowych, Z-3 niemieckiego konstruktora Konrada Zuse z roku 1941, został zbudowany dla przemysłu lotniczego. Jego podstawowym zadaniem miały być obliczenia skrzydeł.
Na dobre technikę lotniczą skojarzono z komputerami w latach pięćdziesiątych, okresie osławionej "zimnej wojny". Zintegrowane układy nawigacyjne pierwotnie stworzono z myślą o naprowadzaniu bombowców i rakiet strategicznych aby zapewnić im pożądaną celność i możliwość pokonania systemu obrony powietrznej przeciwnika.
Używane wówczas analogowe przeliczniki nawigacyjne rozwiązywały skomplikowane zadania według zadanego programu, uwzględniając dane dostarczane przez urządzenia wejściowe. Urządzenia analogowe były mniej dokładne, ale przewyższały układy cyfrowe niezawodnością i odpornością na czynniki środowiskowe. Komputery cyfrowe wymagały wielkiej liczby delikatnych lamp elektronowych. Za to w dziedzinie naziemnych systemów zbioru i obróbki danych radarowych były bezkonkurencyjne.
Cyfrowe komputery do sterowania systemami pokładowymi pojawiły się wraz z opanowaniem seryjnej produkcji tranzystorów i pierwszych układów scalonych. Przewaga ich była tak wielka, że ciężko wskazać samolot bojowy z tych czasów, który nie doczekałby sie wymiany systemów nawigacji i kierowania uzbrojeniem na komputerowy.
Wielki wpływ na technikę lotniczą, a szczególnie na lotnicze komputery, miał amerykański program kosmiczny. W 1963 roku na zlecenie NASA powstał cyfrowy komputer dla załogowego pojazdu orbitalnego Gemini. Komputer stanowił centralne ogniwo pierwszego zintegrowanego systemu zarządzania lotem, niezbędnego w trakcie planowanego połączenia z osobno wyniesioną rakietą Agena. Pionierskie były zarówno manewry orbitalne, jak i zastosowanie komputera cyfrowego z oprogramowaniem, pracującym w czasie rzeczywistym.
Kolejnymi krokami były statki Apollo i program lądowania na Księżycu. W pojazdach Apollo było w sumie pięć komputerów AGC (Apollo Guidance Computer): pojazd główny CM - Command Module) miał zdwojony zestaw AGC, a lądownik księżycowy LEM (Lunar Excursion Module) miał takiż zestaw plus pojedyńczy komputer awaryjny AGS (Abort Guidance System).
Późniejszy program STS (Space Transportation System), czyli wahadłowiec orbitalny, z jego jedynym w swoim rodzaju komputerowym systemem nawigacji, aktywnego sterowania i obsługi systemów statku oraz ładunku stał się prekursorem dzisiejszych systemów zarządzania lotem.
Niejako przy okazji po raz pierwszy wystąpiły zjawiska, które do dziś nieodłącznie towarzyszą rozwojowi każdego ważniejszego systemu komputerowego. Ot, weźmy chociażby problem zarządzania produkcją oprogramowania, którego różne moduły, tworzone przez odrębne zespoły programistów, muszą ze sobą bezbłędnie współpracować. Powstawanie oprogramowania pozostaje w ciągłym sprzężeniu zwrotnym z wymaganiami, stawianymi systemowi. Zmiana jednego elementu powoduje zmianę innych. A że prawie każda zmiana powoduje rozrost oprogramowania, konsekwencją jest notoryczny deficyt zasobów systemu (głównie pamięci).
Do lotnictwa cywilnego komputery weszły od strony spraw "przyziemnych". Ówczesny boom gospodarczy był przyczyną rosnącego zainteresowania komunikacją lotniczą. A coraz większa liczba pasażerów i potrzeba zapernienia im możliwości rezerwacji miejsc na dowolnych połączeniach lotniczych zrodziła systemy rezerwacji pasazerskiej i towarowej, optymalizacji tras, wykorzystania sprzętu itp.
Dalszy rozwój lotniczych systemów komputerowych poszadł w kierunku ograniczenia możliwości powstania sytuacji niebezpiecznej poprzez eliminację żmudnych i rutynowych czynności i lepsze dostosowanie techniki lotniczej do naturalnych preferencji człowieka.
Patrząc w niebo nie widzimy szczególnego ruchu. A w samym porcie lotniczym Warszawa Okęcie, zacisznym w porównaniu z Frankfurtem albo Amstredamem, w roku 1997 było 69512 startów i lądowań, a w 1998 już 75274. Nieprzerwany wzrost natężenia ruchu w powietrzu powoduje coraz większe obciążenie pracą personelu latającego i naziemnego. A w warunkach tłoku w powietrzu nawet drobny błąd czy awaria może mieć groźne następstwa.
Systemy pokładowe.
We współczesnych samolotach komunikacyjnych systemy nawigacyjne, sterowania, napędowe i łączności są z reguły zintegrowane w skomputeryzowany system zarządzania lotem (FMS - Flight Management System). Można śmiało nazwać go interfejsem samolotu. Do jego zadań należy zbieranie i przetwarzanie danych z praktycznie wszystkich systemów samolotu, przetwarzanie ich i bieżące wyświetlanie informacji o postępie lotu, stanie urządzeń itp. przy pomocy cyfrowych przyrządów pokładowych.
FMS sam nie prowadzi nawigacji, pozwala za to zaprogramować trasę przed startem. W czasie lotu może szybko zbierać dane z urządzeń nawigacyjnych, przeprowadzać obliczenia i prezentować wynik pilotom w syntetycznej i czytelnej formie. Może także sterować lotem po zaprogramowanej trasie.
Najbardziej widocznym elementem FMSa są monitory EFIS (Electronic Flight Instruments System), pełniące relę cyfrowych przyrządów pokładowych ("szklany kokpit"). Nie chodzi przy tym o powtórzenie wskazań tradycyjnych przyrządów w formie elektronicznej, lecz bardziej o połączenie informacji ze wszystkich dostępnych źródeł w spójną całość. Załodze podawany jest wybór informacji potrzebnych w danej fazie lotu. Informacje drugorzędne są wyświetlane na żądanie.
Wskazania EFIS są zgrupowane głównie na dwóch wskaźnikach: EADI (Electronic Attitude Director Indicator) i HSI (Horizontal Situation Indicator).
EADI jest zintegrowanym przyrządem pilotażowym. W centrum ekranu jest sztuczny horyzont z naniesionymi informacjami o parametrach lotu (prędkości, wysokości, wchodzeniu lub schodzeniu). EADI podaje też ostrzeżenia o przekroczeniu bezpiecznych parametrów lotu, błędach systemów nawigacyjnych lub o uskoku wiatru. W fazie lądowania EADI podaje także wskazania radiowego systemu lądowania przy ograniczonej widocznóści ILS (Instrument Landing System).
Ekran HSI (nazywany także EHSI - Electronic HSI) służy do syntetycznego zobrazowania danych nawigacyjnych. Są na nim wyświetlane informacje o pozycji i postępie lotu, a także obraz z radaru pogodowego. Sposób prezentacji danych, czyli tryb pracy HSI zależy fazy lotu.
Osobne wyświetlacze są przeznaczone dla kontroli jednostek napędowych i innych systemów samolotu. Stale są podawane tylko najważniejsze parametry, inne są wyświetlane dopiero gdy odstają od normy. Dane są wyświetlane w postaci diagramów liniowych lub w postaci imitacji przyrządów klasycznych z odczytem analogowym i cyfrowym. To ostatnie rozwiązanie jest uznawane za bezpieczniejsze, ponieważ piloci szukają wzrokiem informacji w polu, gdzie powinien być przyrząd który ją podaje.
Sercem FMS jest jego jednostka centralna, czyli Flight Management Computer System (FMCS). Podstawową jego funkcją jest przetwarzanie w czasie rzeczywistym informacji o stanie systemów i pozycji samolotu z uwzględnieniem modelu wybranej trasy i i wypracowywanie na tej podstawie komend sterowania systemami.
Współrzędne punktów trasy są wprowadzane i modyfikowane przed lotem przy pomocy klawiatury panelu kontrolnego (CDU - Control Display Unit), albo przez połączenie FMCS z przenośnym urządzeniem ładującym potrzebne dane z nośnika (kaseta z taśmą magnetyczną albo pamięcią półprzewodnikową) do pamięci stałej.
W czasie lotu korzystanie z komputera polega prawie wyłącznie na wybieraniu pozycji menu przy pomocy przycisków na obrzeżu ekranu.
System przechowuje w swojej pamięci nieulotnej informacje niezbędne dla nawigacji i sterowania samolotem. Są to miedzy innymi bazy danych pomocy radionawigacyjnych, lotnisk, dróg lotniczych, parametrów samolotu i trójwymiarowe modele terenu w rejonie operowania samolotu. Bazy danych można okresowo aktualizować.
Podstawowym informacji o pozycji jest bezwładnościowy system nawigacyjny, nazywane też inercjalnymi (IRS - Inertial Reference System lub INS - Inertial Navigation System). Zlicza on zmiany położenia samolotu w przestrzeni, począwszy od punktu początkowego, mierząc zmiany kierunku lotu we wszystkich osiach, przyspieszenia i czas ich trwania.
Do pomiaru obrotu w przestrzeni służą żyroskopy. Żyroskop jest szybko obracającym się krążkiem ("bąkiem"), który dopóki się obraca, dopóty stara się zachować położenie swojej osi. Liniowe zmiany prędkości są mierzone przez przyspieszeniomierze (akcelerometry).
Wewnętrzny komputer INSa jest w stanie wyznaczyć aktualną pozycję samolotu, wysokość, prędkość i kurs. Otrzymując dodatkowe dane aerodynamiczne, może także wyznaczyć kierunek i prędkość wiatru.
System inercjalny wymaga starannego wstępnego ustawienia punktu początkowego trasy. W trakcie lotu można aktualizować wskazania INS przez wprowadzenie pozycji, określonej na podstawie wskazań systemów radionawigacyjnych (działających na zasadzie współpracy pokładowych i zewnętrznych urządzeń radiowych, np VOR, VOR/DME lub GPS).
Inną ważną częścią FMS jest Digital Flight Control System (DFCS), czuwający nad utrzymaniem parametrów lotu i realizujący komendy sterowania. System ten, dość pospolity w samolotach bojowych (fly-by-wire), jest coraz częściej stosowany przez konstruktorów maszyn komunikacyjnych. Pierwszym samolotem pasażerskim z cyfrowym DFCS był Airbus A-320, który sóój pierwszy lot wykonał w roku 1987.
Czujniki położenia sterów w kokpicie mierzą ich wychylenia, a DFCS przetwarza je i uruchamia napędy powierzchni sterowych samolotu, uwzględniając wszelkie ograniczenia parametrów lotu. Zwrotnie system odtwarza (lub symuluje) zachowanie sterów, wyczuwane przez pilota. Przykładem może być "shaker", który ostrzega przed przeciągnięciem, symulując drgania kolumny steru.
System ten ma za zadanie zmniejszyć prawdopodobieństwo utraty kontroli nad samolotem na skutek energicznych manewrów w sytuacji krytycznej. W reżimie lotu automatycznego DFCS czuwa nad utrzymaniem parametrów lotu i realizuje komendy sterowania z FMCS. Wymagane jest, aby w razie potrzeby pilot mógł odłączyć automatykę poprzez samo wykonanie manewru ręcznie.
W skład FMS wchodzi także układ zarządzania zespołami napędowymi (Thrust Management System - TMS). Potrafi on automatycznie dobierać ciąg (moc) silników turbinowych w zależności od fazy lotu i czynności pilota. Działa on także przy ręcznym sterowaniu ciągiem - wszelka komunikacja z silnikami odbywa się poprzez niego.
Dla porządku trzeba jeszcze wspomnieć o układach sterowania i kontroli mniej "osławionych" systemów samolotu, które także współpracują z FMS. Są to mikroprocesorowe kontrolery instalacji elektrycznej, hydraulicznej, pneumatycznej, paliwowej, no i kabiny pasażerskiej (drzwi, WC itp.).
Poszczególne urządzenia wchodzące w skład systemów pokładowych są połączone znormalizowanymi magistralami cyfrowymi, co upraszcza kontrolę naziemną i zmniejsza ilość "drutów" (a było tego sporo), a ponadto pozwala na łatwiejszą rozbudowę i modernizację.
Systemy są zdwojone (niektóre nawet potrojone) i w dużym stopniu autonomiczne, aby awaria jednego systemu nie mogła unieruchomić innych.
Same komputery nie są zbyt imponujące - wymaga się od nich nie wielkich szybkości, ale pewności pracy i odporności na złe traktowanie. Muszą znieść skraplającą się parę wodną (jak przy dekompresji kadłuba), oszronienie i długotrwałe przegrzanie. I muszą przy tym pracować. Dlatego są budowane przy użyciu specjalnych wykonań układów scalonych. Ich procesory najczęściej są porównywalne z Intelami 386 czy 486. Najnwsze konstrukcje, takie jak Honeywell FMZ-2000, wykrzystują specjalne wersje Pentium.
Dysków magnetycznych raczej się nie stosuje - są zbyt wrażliwe. Do niedawna komputery wahadłowców kosmicznych (IBM AP-101) były wyposażone w pamięci taśmowe o "zawrotnej" pojemności 134 MB. Nowoczesne pamięci masowe są układami EEPROM i flash-EPROM.
Coraz popularniejsze są komputerowe zestawy nawigacyjne dla małych samolotów - od prostego zestawu radionawigacyjnego do prawdziwego FMS z radarem pogodowym. Pewna amerykańska firma uzyskała certyfikat FAA dla swojego FMS z oprogramowaniem opartym na Windows 95.
Pewnie wszystkim nasuwa się pytanie, co się dzieje, kiedy FMS zawiedzie? Przecież wszystko, co istnieje, może ulec uszkodzeniu. Otóż w przypadku techniki lotniczej, gdzie nawet najgłupsza awaria może mieć tragiczne następstwa, podchodzi się do tematu z trzech stron. Po pierwsze - systemom stawia się wymagania wyższe niż to niezbędne, zanim jeszcze konstruktorzy przystąpią do jego projektowania. Każde nowe urządzenie musi udowodnić w testach, że jest bardziej niezawodne od tradycyjnych. To obejmuje także urządzenia rezerwowe: muszą być zawsze gotowe do przejęcia zadań.
Po drugie - awaria, kiedy już nastąpi, nie może się rozprzestrzeniać. Uszkodzony albo błędnie działający system nie może wpływać na pracę innych. Błędne (a nawet niepewne) działanie musi zostać zasygnalizowane załodze. Dlatego FMCS ma potrójną rezerwę - komputery sprawdzają się nawzajem.
DFCS ma także potrójną rezerwę. W przypadku awarii obu kanałów systemu, stery działają tak jak zwykłe sterowanie ręczne.
Poza tym przepisy nakazują montowanie w kokpicie podstawowych przyrządów w wykonaniu tradycyjnym, na wypadek całkowitego wyłączenia FMS.
Wiele uwagi poświęca się systemom zasilania w energię elektryczną. Większość samolotów komunikacyjnych ma trzy instalacje: dwie działające równolegle i obwód awaryjny. Źródłami zasilania mogą być generatory zespołów napędowych, baterie akumulatorów albo pomocniczy zespół prądotwórczy (APU - Auxiliary Power Unit).
Ciekawa "ostatnia deska ratunku" jest w Boeingu 767. Jest to niewielka turbinka wiatrowa, wystawiana z kadłuba. Zapewnia napęd niewielkiej prądnicy do zasilania kokpitu i trochę ciśnienia w awaryjnej instalacji hydraulicznej (napędy sterów, klap i podwozia).
Oczywiście nie da się przewidzieć wszystkich okoliczności i ich możliwych implikacji. Problem polega na tym, że teoretycznie perfekcyjnie działający podsystem lub procedura w pewnych specyficznych okolicznościach stwarza przesłanki do wypadku.
Przykładem może być katastrofa Airbusa (A.320-211 D-AIPN) w Warszawie 14 września 1993. Samolot lądował na kierunku 113 stopni (długość pasa 2920 m), w deszczu, z silnym tylnym wiatrem. Z powodu zbyt dużej, ale jeszcze bezpiecznej prędkości lądowania prawa goleń podwozia dotknęła nawierzchni 770 metrów od progu pasa, lewa dopiero 1525 m od progu. Automatyka uniemożliwia użycie pełnego hamowania (odwracacze ciągu silników plus hamulce aerodynamiczne), jeśli obie golenie nie siedzą mocno na ziemi. Próby zatrzymania samolotu na pozostałym dystansie nie powiodły się. Samolot uderzył w wał ziemny z antenami systemu lądowania ILS (przy ul. Gorzkiewki, koło dworca cargo) i zapalił się. Zginęły dwie osoby (kapitan i jeden z pasażerów).
Pomiędzy pokładem samolotu a ziemią należałoby wspomnieć o szkoleniu załóg, czyli o symulatorach lotu. Nie są one wytworem ery komputerów - potrzeba tańszego i bezpiecznego szkolenia lotników w lotach bez widoczności sprawiła, że istniały już od dawna. Po drugiej wojnie światowej, kiedy lotnictwo komunikacyjne stało się znaczącą dziedziną gospodarki, powstawały symulatory rozmaitych typów samolotów komunikacyjnych, używanych do przeszkalania lotników na nowe dla nich typy samolotów. Pomimo że elektromechaniczne maszyny były niesamowicie drogie (ich układy analogowe były konstruowane od podstaw dla każdego typu), ich opłacalność dla dużych przewoźników szybko okazała się bezdyskusyjna. Sprawą o kapitalnym znaczeniu, choć niewymierną w pieniądzach, okazała się możliwość praktycznego treningu postępowania w sytuacjach awaryjnych.
Zastosowanie komputerów cyfrowych wielokrotnie zredukowało koszty produkcji i utrzymania symulatorów. całe sale wymagającego ciągłych napraw i regulacji sprzętu analogowego zostały zastąpione kilkoma (potem już jednym) komputerami. Opracowanie układów wizualizacji i zastosowanie szybkich maszyn z procesorami RISC poprawiło realizm symulacji na tyle, że obecnie piloci na różnych etapach szkolenia większość lotów odbywają na symulatorze.
Systemy naziemne.
Przy obecnej organizacji ruchu lotniczego lot statku powietrznego przebiega po ustalonej trasie, ograniczonej do wyznaczonych odcinków dróg lotniczych. Drogi lotnicze, czasem zwane korytarzami, można porównać do rur w powietrzu (o określonej szerokości i przedziale wysokości), którymi lecą samoloty. Nad lotniskami można sobie wyobrazić "zbiorniki" sięgające do ziemi, w których zbiegają się drogi powietrzne. Między drogami i pod nimi są strefy latania dla przyjemności (z widocznością ziemi), strefy dla lotnictwa wojskowego, i niekiedy obszary zakazane dla lotnictwa.
Wzdłuż korytarzy powietrznych są rozmieszczone naziemne pomoce radionawigacyjne. Są to radiowe punkty orientacyjne dla samolotów. Struktura tras jest uzależniona od ich lokalizacji.
Przed startem dysponent samolotu (własciciel, dowódca lub biuro linii lotniczych) zgłasza plan lotu, opisujący trasę, typ i wyposażenie samolotu. Plan lotu musi dotrzeć do kontroli ruchu lotniczego w rejonach, nad którymi lot ma się odbyć. Zadaniem kontroli ruchu lotniczego jest zapewnienie bezpiecznej separacji (odstępu w pionie i w poziomie) między samolotami w drogach lotniczych.
Każdy manewr w obrębie drogi lotniczej musi być zaaprobowany przez kontrolera. Praca kontrolera ruchu lotniczego jest odpowiedzialna i dość ciężka. Prowadząc kilkanaście samolotów o różnych właściwościach trzeba przewidywać "kilka ruchów wprzód", czy działanie dla uniknięcie jednej niebezpiecznej sytuacji nie prowadzi do powstania następnej.
Sprawność tej całej operacji jest uwarunkowana przez infrastrukturę techniczną (radary, pomoce nawigacyjne itp.), układ przestrzeni powietrznej (układ dróg i stref), zagęszczenie ruchu lotniczego, no i czynnik ludzki.
Podstawowymi narzędziami pracy kontrolera ruchu lotniczego są radar i łączność radiowa. Dla uproszczenia sobie życia, radarem nazywamy system, złożony z radarów pierwotnego i wtórnego.
Radar pierwotny wykorzystuje energię fal radiowych, odbitych od obiektów znajdujących się w jego zasięgu. Dzięki temu widzi wszystko w powietrzu; wszelkie statki powietrzne, chmury, a jak podkręcić, to i większe ptaszyska. Za to nie jest w stanie dokładnie identyfikować samolotów, ani określić ich wysokości (umieją to tylko specjalne radary wojskowe).
Radar wtórny natomiast wysyła ciągi impulsów, zwane zapytaniami. Zapytania są wysyłane kierunkowo, zupełnie tak samo, jak impulsy radaru pierwotnego (antena radaru wtórnego najczęściej jeździ na grzbiecie anteny radaru pierwotnego). Zapytania są odbierane przez specjalne urządzenie na pokładzie samolotu, zwane transponderem. Transponder odpowiada kodem, umożliwiającym identyfikację samolotu i wysokością lotu. W transpondery są wyposażone wszystkie samoloty komunikacyjne.
Pierwsze zastosowania komputerów w systemach radarowych dotyczyły właśnie radaru wtórnego. Dużym krokiem naprzód było stworzenie systemu korelującego plany lotów w pamięci komputera z kodami odbieranymi z samolotów. Na ekranie sterowanego komputerem wskaźnika radarowego były zobrazowane pozycje samolotów z podanym kodem i poziomem lotu, oraz dane z planu lotu (numer lotu, typ samolotu itp) i wyliczona przez komputer prędkość. Ponadto na ekranie była wyświetlana mapa korytarzy powietrznych, tabela najbliższych planów lotu i cała masa innych szczegółów. Takie zobrazowanie nazywa się wizją syntetyczną.
Wygląd sal operacyjnych kontroli ruchu lotniczego zmienił się zasadniczo kiedy powstały seryjne modele komputerów zdolnych do zamiany obrazu radarowego na postać cyfrową i wyświetlania grafiki w czasie rzeczywistym. Wielkoformatowy monitor cyfrowy może wyświetlać dużą ilość szczegółów obrazu i robi to szybko, ponieważ nie ma poświaty. Nie wymaga półmroku, ma ostry, stabilny obraz, przez co nie męczy wzroku, jest relatywnie niedrogi (powiadam: relatywnie, bo przeważnie kosztuje tyle, co niezły samochód).
Współczesne systemy danych radarowych oprócz znacznie większej szybkości i pojemności mają możliwości, o których jeszcze dziesięć lat temu mało komu w ogóle się marzyło. Jedną z najważniejszych ich cech jest tworzenie obrazu sytuacji w danej przestrzeni powietrznej z wielu radarów, z którego kontroler obsługujący swój sektor "wycina" potrzebny mu kawałek.
Oprócz tego dzisiejsze rozwiązania są znacznie łatwiejsze w obsłudze i skalowalne. Dawniej taki system był wykonywany "na miarę" - powiększenie zestawu było trudne i kosztowne (czasem wręcz niemożliwe). Dziś jest to po prostu sieć komputerowa w której pracują szybkie stacje Unixowe. Najczęściej stosuje się maszyny VAX lub nowsze AlphaStation. Spotyka się także drogie ale niezwykle solidne i szybkie serwery Silicon Graphics. W czasie operacji "Pustynna Burza" wojskowy system dowodzenia sojuszniczymi siłami lotniczymi wykorzystywał serwer typu "ONYX", który pracował w nieklimatyzowanym namiocie (czego surowo zabrania instrukcja obsługi) przez cały czas trwania konfliktu bez awarii.
Z systemem danych radarowych łączy się system obróbki planów lotu. Działanie systemu planów lotu opiera się na lotniczych sieciach łączności stałej.
Plany lotu dla samolotów komunikacyjnych, zgłaszane przez użytkowników (głównie linie lotnicze), są kierowane do CFMU (Central Flow Management Unit - centrum sterowania przepływem ruchu lotniczego). CFMU jest systemem służącym właśnie wspólnemu planowaniu lotów nad Europą. Ośrodek IFPU (Initial Flight Plan Processing Units) ustala, czy zgłaszany plan lotu nie koliduje z innymi planami lotu itp. Od tego momentu centralna baza danych o planach lotów jest jedynym ich źródłem dla kontroli ruchu lotniczego na świecie.
Następnie na około 2 godziny przed lotem plany są wysyłane do centrów kontroli ruchu lotniczego, które będa je obsługiwać.
IFPU mieszczą się w Haren koło Brukseli i w Bretigny-sur-Orge pod Paryżem. Nas obsługuje zwykle Haren, ale każde IFPU może w razie awarii przejąć funkcje drugiego. Oba IFPU obsługują codziennie około 20000 lotów. Większość jest przetwarzana automatycznie, tylko niektóre, te szczególnie "nieustawne", wymagają interwencji operatorów.
Także łączność radiowa nie może już obyć się bez komputera. Nowoczesny VCS (Voice Control System), za pomocą którego kontroler otrzymuje dostęp do kanałów łączności radiowej i przewodowej (telefon i interkom) jest także sterowany komputerem. Zamiast dawnych paneli z dziesiątkami podżwietlanych przycisków jest ekran dotykowy sterowania VCS z wyświetlonymi "klawiszami". Rozwiązanie takie ma ten plus, że zmiana zestawu połączeń potrzebnych dla danego stanowiska nie wymaga żadnego majsterkowania i przełączania drutów. Po prostu operator systemu wprowadza do VCS nową mapę połączeń i gotowe - na panelu pojawiają sie nowe pola dotykowe z właściwymi opisami i gotowe.
Powszechność komputerów w lotnictwie wpływa także na zmianę obrazu łączności samolotu z ziemią. Obok porozumiewania się głosem coraz większą rolę odgrywa transmisja danych cyfrowych.
Można by spytać po co jeszcze jedna kupka szarych pudełek do żarcia prądu, kiedy można to powiedzieć przez radio. Otóż komputer może automatycznie zbierać dane (np. pozycję i wybrane parametry techniczne samolotu) i wysyłać je w nakazanych odstępach czasu. I działa także w sytuacji kryzysowej, kiedy załoga ma zbyt dużo do roboty, by starannie prowadzić korespondencję radiową. Poza tym transmisja danych jest wielokrotnie szybsza i odporna na nieporozumienia.
Niezrozumienie było przyczyną największej dotąd katastrofy lotniczej - 27 marca 1977 na lotnisku w Teneryfie (Wyspy Kanaryjskie). Kapitan holenderskiego Boeinga 747-200 (PH-BUF) żle zrozumiał kontrolera z wieży, mówiącego po angielsku z silnym hiszpańskim akcentem, i we mgle zderzył się ze startującym amerykańskim Boeingiem 747 (N736PA). Zginęły 583 osoby.
Pierwszym, i jak dotąd jedynym w powszechnym użytku, radiowym systemem transmisji danych jest ACARS (Aircraft Addressing and Reporting System). System zaprojektowany w latach siedemdziesiątych dla potrzeb linii lotniczych w USA, miał służyć do wymiany danych dotyczących ekonomiki przewozów i eksploatacji samolotów. Obecnie ACARS jest używany przez większość linii lotniczych w macierzystej sieci ARINC (Aeronautical radio Inc.) lub sieci SITA AIRCOM. Nowe rozszerzenia udostępniają m.in. usługi telekomunikacyjne dla pasażerów (telefon i fax).
Wszystkie aktywne zestawy pokładowe ACARS nadają dokładne informacje o pozycji zamolotu (z FMS albo z odbiornika GPS). Do odbioru transmisji wystarczy odbiornik VHF (dla nas częstotliwość 131,725 MHz), adapter do złącza szeregowego i pecet z programowym dekoderem (może być shareware).
Plany na przyszłość.
Rozwijany od końca lat osiemdziesiątych system nawigacyjny FANS (Future Air Navigation System) jest częścią międzynarodowej koncepcji "Free Flight", czyli bezpiecznego latania bez konieczności korzystania z dróg lotniczych. Pomysł jest prosty: tłok w ciasnych korytarzach zniknie, kiedy znikną ściany.
Celem jest upchnięcie większej ilości samolotów w przestrzeni przy zachowaniu bezpieczeństwa i eliminacji wielu przyczyn opóźnień. W praktyce oznacza to krótsze oczekiwanie na rezerwację, mniej wściekłych pasażerów w portach, mniej wściekłych kapitanów, mniej spalonej nafty w powietrzu, no i niższe taryfy.
Ogólnie rzecz biorąc, koncepcja "Free Flight" polega na ustanowieniu wokół statku powietrznego dwóch stref: strefy ochronnej i strefy ostrzegawczej.
Strefa ochronna, bliższa statkowi powietrznemu, nie może zetknąć się ze strefą ochronną innego statku powietrznego. Strefa ostrzegawcza rozciąga się znacznie dalej poza strefę ochronną. Jeśli strefy ostrzegawcze dwóch statków powietrznych zetkną się, pilot lub kontroler muszą ustalić czy konieczna jest korekta kursu albo wysokości.
Systemy techniczne, tworzące FANS łączą naziemne ośrodki kontroli z pokładowymi systemami nawigacyjnymi samolotów przy pomocy cyfrowych łącz transmisji danych. FMS nowej generacji przekazuje z samolotu do ośrodków kontroli dane o swojej pozycji i wysokości. Przechwytuje także dane pozycyjne innych samolotów, określając ich położenie względem własnej projektowanej trasy. Z powrotem otrzymuje polecenia kontrolera, informacje nawigacyjne i dane meteorologiczne.