Organizace vzdušného prostoru a řízení letového provozu

Svět letecké dopravy, díl šestý     Jak funguje zajištění letu, organizace vzdušného prostoru a a řešení nestandardních situací? Je tu další díl našeho seriálu Svět letecké dopravy. 

Civilní a vojenský vzdušný prostor 

Vzdušný prostor každého státu je obvykle využíván jak civilní sférou letectví, tak vojenskými letadly. Je důležité, aby byly oba provozy adekvátně odděleny a navzájem se neomezovaly. Pro účely vojenského létání existují vojenské koridory, které jsou budovány v místech, kde nevedou civilní letové cesty a dochází tak k minimální interferenci s civilním provozem.

S ohledem na využití vzdušného prostoru se můžeme setkat s celou řadou omezených prostorů, které mohou sloužit určitému účelu, právě například pro vojenské využití. Tyto prostory mohou být flexibilně aktivovány. Jejich podskupinou jsou i dočasně vymezené prostory (Temporary Reserved Area – TRA) a dočasně vyhrazené prostory (Temporary Segregated Areas – TSA). Tyto prostory většinou slouží pro letadla vykonávající nestandardní činnost (technické zálety, soutěže atd.). Další skupinou jsou zakázané prostory, které jsou trvale uzavřené pro veřejnost. Důvody jejich zřízení mohou být opět vojenského nebo strategického charakteru. Poslední skupinou jsou prostory nebezpečné, kde může existovat nebezpečí při jejich průletu.  

Rozdělení vzdušného prostoru

Vzdušný prostor a jeho rozdělení lze chápat ve dvou rovinách. První z nich řeší horizontální rozdělení vzdušného prostoru, druhá potom rozdělení vertikální. U horizontálního dělení se setkáváme s rozdělením na jednotlivé letové informační oblasti (FIR), které se dělí na menší jednotky – sektory. Letové informační oblasti ve většině případů korespondují s hranicemi států, nad kterými jsou zřízeny. Je možné se setkat se situacemi, kdy jeden stát zahrnuje více letových informačních oblastí. Tento větší stupeň dělení je praktický u států s větší rozlohou.

Svět letecké dopravy II.

Kniha Svět letecké dopravy II. je jediná kniha na trhu, která se věnuje letecké dopravě tak globálně a podrobně. Využívá ji řada vysokých škol jako hlavní učebnici oborů letecké dopravy i mnoho firem pro doplnění vzdělání svých zaměstnanců. Poslouží ale i všem, kdo se o létání zajímají.
Objednat si ji můžete v našem e-shopu.

U oblastí, které zahrnují vzdušný prostor nad moři a oceány, je většinou autorita řízení vzdušného prostoru přidělena pobřežním státům. Jedná-li se o letové informační oblasti s velkým objemem provozu, můžou být pro zjednodušení řízení tyto jednotky rozděleny i vertikálně na oblasti nižší a vyšší.

Jiný způsob dělení vzdušného prostoru je na základě tříd, z nichž každá obsahuje jiné podmínky pro vstup a služby udělované letadlům, která se v těchto třídách nacházejí. Tyto třídy jsou označovány písmeny A až G. Kombinací horizontálních a vertikálních hranic vznikají prostory. Takové prostory mohou být řízené nebo neřízené a mohou sloužit specifickému účelu, např. zabezpečování příletů a odletů na letiště. Ve vzdušném prostoru se kromě oblastí, tříd a prostorů nacházejí také majáky a body. 

Řízené a neřízené prostory

Prostory, kde se pohybují letadla, mají odlišnou úroveň podpory ze strany služeb řízení letového provozu. Oblasti, kde jsou tyto služby poskytovány, se nazývají řízené. Naopak prostory, kde zůstává povinnost udržení separace mezi letadly na posádce letadla, se nazývají prostory neřízené. V řízených prostorech, kde létá naprostá většina dopravních letadel, se můžeme setkat se členěním stanovišť řízení letového provozu na střediska oblastního řízení (Area Control Centre – ACC), přibližovací stanoviště řízení letového provozu (Approach – APP) a letištní řídící věže (Tower – TWR).

Každé z těchto stanovišť má odlišnou úlohu a navzájem spolu úzce spolupracují. Jednotlivá letadla si mezi sebou předávají. Střediska oblastního řízení mají na starost především zajištění vertikální a horizontální separace mezi přelétávajícími letadly a sestavení sekvence při klesání na cílové letiště nebo stoupání po vzletu. Přibližovací stanoviště řízení letového provozu mají na starosti zajištění separace a vhodné sekvence vzájemně mezi přilétávajícími letadly a zároveň mezi přilétávajícím a odlétávajícím provozem. Letadla v poslední fázi přiblížení a při pohybu na aktivní vzletové a přistávací dráze mají na starosti letištní řídící věže. Na některých letištích se můžeme setkat i se službou pouze pro odlétávající letadla (Departures – DEP). Pro komunikaci, která se týká pohybu po ostatních pohybových plochách letiště, je využíváno stanoviště řízení pozemního provozu letišť (Ground – GND). 

Letové cesty

Sekce Letecká doprava

Letadla, dopravce, rádce cestujícího létání a další zajímavosti z letecké dopravy najdete také v naší sekci Letecká doprava.

Letové cesty jsou koridory definované mezi body nebo majáky. Z historického pohledu existovaly letové cesty nejprve pouze mezi majáky. Letových cest bylo mnohem méně a jejich využívání znamenalo mnohdy velice dlouhé trasy letu. S nástupem konceptu prostorové navigace (RNAV) se stavba letových cest zjednodušila a umožnila i využívání bodů, které nejsou majáky. S tímto konceptem je nyní možné spojit dvě místa mnohem kratší trasou.

Trend napřimování tras letů pokračuje i nadále a dnes se projevuje v principu volného letu (free flight). Letové cesty mají v různých oblastech odlišné označení, které se skládá z kombinace písmen a čísel (např. UL612). Toto označení také určuje, pro jaké lety jsou určeny, nebo minimální vybavení letadel, která se po nich pohybují. Na různých letových cestách mohou existovat lokální omezení, jako jsou například použitelné letové hladiny (vertikální omezení), nebo období, kdy jsou tyto cesty k dispozici a kdy jsou zavřené.

Koncové oblasti a řízené letištní zóny

Kolem letišť se setkáme s tzv. koncovými oblastmi, které slouží k zajištění separací a ochraně letového provozu a jsou řízeny speciálními stanovišti služeb řízení letového provozu. Tyto oblasti mohou mít formu řízeného okrsku (Controlled Area – CTR) nebo koncové řízené oblasti (Terminal Area – TMA). Pro tyto oblasti existují specifické podmínky vstupu a provozu v nich. CTR je obvykle oblast definovaná horizontálně a vertikálně od země po určitou nízkou letovou hladinu, kde na ni navazuje TMA. V případě blízkosti několika letišť může existovat jedna TMA, ve které se nachází několik CTR. To platí i pro vojenská letiště, kde jsou tyto oblasti nazývány MTMA, respektive MCTR.

Nové koncepty organizace letového prostoru

S technologickým pokrokem a vývojem dochází i ke zdokonalování postupů řízení letového provozu. Cílem tohoto pokroku je zkracování tras letů (jak v hladině, tak při vyčkávání při přesycení vzdušného prostoru), umožnění větší flexibility plánovaných tras letů, snížení objemu spotřebovávaného paliva a tím snížení ekologických dopadů provozu. Další skupinou zlepšení jsou ta, která vedou ke zkvalitnění již zavedených konceptů. Jsou to především omezení hlasové komunikace a nahrazení komunikací datovou.

On-line komunikace pilotů s řízením letového provozu:

APPR

TWR

GND

DELIVERY

Poslechněte si komunikaci pilotů s dispečery řízení letového provozu Praha v reálném čase. (Pokud zrovna nikdo nepřistává, není pochopitelně slyšet nic). Klikněte na příslušnou ikonu. (pro vysvětlivky srolujte na konec stránky).

Free flight koncept

Seriál Svět letecké dopravy

Příští díl seriálu Svět letecké dopravy vyjde v úterý 28. srpna 2018. Všechny díly najdete zde.

Pokud to situace a objem provozu dovolují, je čím dál tím běžnější, že státy umožňují vyšší stupeň flexibility plánování tras formou spojování jednotlivých navigačních bodů a radiomajáků, aniž by mezi nimi existovala letová cesta. Takto sestavená trasa letu je potom přímočařejší a mnohem lépe umožní využít směr a sílu větru ke zkrácení doby letu. Takto postavená trasa letu je ale stále závislá na poloze navigačních bodů a radiomajáků. Pokud se dostaneme nad větší oblasti, kde je možné využívat stavby trasy letu pomocí souřadnic zeměpisné šířky a délky, jedná se o spojování bodů na husté síti, a lze dosáhnout vysoké optimalizace času a objemu spotřebovaného paliva. Tento koncept se nazývá Free Flight a v anglické literatuře je možné nalézt ho i pod názvem User Preferred Routing (UPR).

Dynamická aktualizace parametrů během letu (DARP)

100 let - 100 letišť

Projekt 100 let - 100 letišť chce přispět k oslavám 100 let čs. letectví.
Kdy: Duben - říjen 2018. Cíl: Během roku 2018 přistát na stovce českých a slovenských letišť a propojit je tak pomyslným leteckým mostem.
Letadlo: Dynamic WT-9 reg. OK-LEX
Posádky: Jiří Pruša - Miloš Dermišek, Jiří Pruša - Jožo Skácal, Jiří Pruša - Jindřich Ilem, Jiří Pruša - Jan Dvořák
Partneři: Český svaz letectví, server Aktuálně.cz, Český rozhlas Dvojka, agentura Czech Tourism.
Web: 100-let-100-letist.flying-revue.cz.

Tato poměrně nová metoda vychází z předpokladu, že při dlouhých letech, během kterých je možné získat aktualizaci předpovídaných podmínek (především větru), lze vhodnou úpravou trasy letu ušetřit palivo. Za normálních okolností je letový plán na let podaný řádově několik hodin před plánovanou dobu odletu a po dobu letu se již ze strany provozovatele nemění. Výjimkou jsou požadavky pilotů nebo úprava trasy ze strany stanovišť řízení letového provozu.

Pro účely DARP (Dynamic Airborne Reroute Program) je nutné, aby existovalo neustále spojení mezi letadlem a provozním dispečinkem, který provede přepočítání optimální trasy, navrhne ho posádce a zajistí přepodání letového plánu (FPL) za letu. DARP je aplikovatelný především v oblastech, kde je možné aplikovat free flight koncept, tedy hlavně nad oceány. Mírnou úpravou trasy letu lze získat úsporu paliva v řádech jednotek procent. Při aplikaci DARP na velké množství letů lze ročně ušetřit vysoké náklady, snížit letovou dobu a zároveň množství emisí.

Řízení letového provozu prostřednictvím datové komunikace (CPDLC)

Standardním způsobem komunikace mezi posádkami letadel a stanovišti řízení letového provozu je hlasové spojení. Při větší hustotě provozu, podobnosti volacích znaků nebo odlišné úrovni angličtiny může velice snadno dojít k přeslechu nebo špatnému porozumění předávaných informací. Situace může být ještě komplikovanější, jedná-li se o komunikaci v oblasti bez VHF pokrytí a je využívána méně kvalitní HF komunikace.

V dnešní době je většina letadel vybavena zařízením pro datovou komunikaci, tzv. datalinkem, který umožňuje odesílat informace o letu a komunikovat s pozemními stanicemi za letu. Princip přenosu dat po datalinku může být na základě VHF, HF nebo pomocí satelitního spojení s letadlem. Z hlediska úrovně pokrytí je nejvíce robustním řešením satelitní datalink umožňující komunikaci nezávisle na pozemních stanicích.

Pokud jsou jak letadla, tak centra řízení letového provozu vybavena zařízeními pro datovou komunikaci, je možné odbourat hlasovou komunikaci a komunikovat ve formě textu přenosem mezi datalinkem letadla a pozemní stanicí řízení. Taková komunikace se nazývá CPDLC (Controller – Pilot Data Link Communication). Mezi její další výhody patří srozumitelnost a zpětná dohledatelnost informace. Jednotlivé letové informační oblasti začínají postupně aplikovat mandát na povinné vybavení letadel CPDLC, které se do budoucna stane zcela běžnou součástí komunikace. 

Řešení problematiky záložních letišť při letech nad odlehlými oblastmi

Víte, co znamená...

...approachv letectví?

Odpověď najdete v našem Slovníku leteckých pojmů.

Zkopíruj a vlož do pole pro vyhledávání po otevření slovníku: approach.

Provoz nad odlehlými oblastmi souvisí s horšími podmínkami pro vyrovnání se s případnou nouzovou situací a následným přistáním z důvodu poruchy letadla nebo zdravotního stavu cestujících. V odlehlých oblastech nejsou k dispozici hustě rozesetá letiště, která mohou být v případě nouze využita. V případě oceánu je situace ještě horší.

Existují dvě skupiny záložních letišť. Přiměřená (adequate) letiště jsou taková, která technickým vybavením splňují podmínky pro přistání daného typu letadla. Vhodná (suitable) letiště jsou taková, která jsou přiměřená a zároveň jsou pro daný čas letu použitelná z hlediska otevírací doby, počasí a dostupnosti všech minimálních služeb. Důležitost záložních letišť je veliká nejenom z důvodů jejich možného využití v případě nutnosti nečekaného přistání, ale také z důvodu jejich plánovaného použití pro technická mezipřistání při nedostatečném doletu letadla. Na ostrovech vzdálenějších od pevniny je mnohdy provoz letadel přistávajících pro palivo (technická mezipřistání) hlavní složkou provozu – vhodným příkladem jsou Azorské ostrovy v Atlantickém oceánu. 

Z hlediska plánování letů je nutné, aby trajektorie letů byly plánovány uvnitř časových kružnic kolem použitelných letišť. Pokud by tato podmínka nebyla splněna, je nutné přizpůsobit trasu letu tak, aby žádná její část nevedla oblastí mimo kružnice. V praxi toto znamená prodlužování trajektorií letů při nepoužitelnosti letišť, např. při špatném počasí, nebo při letech nad odlehlými oblastmi. Metodika ETOPS byla postupně převzata i pro vícemotorová letadla a řada provozovatelů dobrovolně tyto podmínky aplikuje i na tří a vícemotorová letadla.

-fr-

Vysvětlivky pro hlasovou komunikaci: 

APP – přiblížení, tzn. převzetí letadla od traťové služby a jeho řízení od chvíle, kdy opustí svou letovou hladinu a vstoupí do TMA (Terminal aerea) až do chvíle zařazení na finále příslušné dráhy na letišti přistání. Při odletu pak po nastoupání určité výšky po vzletu, kdy APP letadlo převezme službě APP a řídí jej až do jeho opuštění TMA a převzetí traťovou službou.  

TWR – věž, tzn. řízení letadel od chvíle, kdy se zařadí na finále přistávací dráhy až do chvíle, kdy opustí přistávací dráhu a pojíždějí ke stojánce. Při odletu pak od vstupu na dráhu až do předání službě APP.

GND – pojíždění letadel, tzn. řízení letadel při pojíždění od chvíle, kdy opustí přistávací dráhu až do chvíle vypnutí motorů na stojánce. Při odletu pak od nahození motorů až po vstup na dráhu.

DELIVERY – služba, se kterou posádka komunikuje před spuštěním motorů. Řeší vydání letového povolení pro odlet z letiště.