Система ACARS, CPDLC або месенджери для пілотів

Зв’язок між екіпажами літака та наземними службами є надзвичай важливим. Особливо це стосується якості передавання інформації, а також її цілісності, адже це безпосередньо безпека повітряного транспорту. Далі розкажу про систему ACARS та її особливості в авіації.

Що таке ACARS?

На сьогодні основним способом комунікації є VHF зв’язок. Проблемою є те, що, якщо екіпаж є поза зоною досяжності (над Атлантикою, або далеко від «землі»), можливо застосувати лише HF зв’язок. Якість та цілісність передавання голосової інформації у такому випадку буває доволі низькою, тому комунікація в таких випадках вимагає від екіпажів та диспетчерів особливої уваги та витримки.

Крім голосу існують інші способи передавання даних, наприклад система передачі текстових повідомлень, яка називається ACARS (aircraft communications addressing and reporting system). Її розробили в середині 1970-х років і запустили 1978-го.

Система ACARS призначена для передачі коротких та відносно простих повідомлень між повітряним судном та наземними станціями. Передавання здійснюється через прямий радіозв’язок або через супутникові системи. Протокол передавання даних був розроблений компанією ARINC. Що цікаво, ACARS також відома як ARINIC Communications Addressing and Reporting System. Далі коротко про те як працює ACARS.

Як працює ACARS

ACARS автоматично вибирає частоти відповідно до регіону польоту. Пілот вводить повідомлення на FMS, воно кодується та передається до наземної станції (по VHF, HF або через супутниковий канал передачі даних SATCOM). На землі повідомлення розкодовується і передаються отримувачеві.

Передача повідомлень з землі на борт називається UPLINK, а з борту на землю – DOWNLINK. За бажанням екіпажу повідомлення можуть автоматично друкуватися в кабіні або виводитися на дисплей FMS.

Способи передачі даних ACARS:

VHF

Найпоширеніший і найдешевший метод передачі даних. Коли ACARS використовує VHF, дані з літака приймаються VHF-антенами. Потім ці антени надсилають дані постачальнику послуг (ARINC або SITA), який потім передає повідомлення кінцевому користувачеві (служби авіакомпанії або служби аеронавігаційного обслуговування).

SATCOM

Оскільки VHF обмежується прямою видимістю, його не можна використовувати для передачі даних, коли VHF-антени знаходяться далеко від літака. Вирішили з часом цю проблему доволі відомим для нас способом — з використанням супутникового зв’язку, а саме SATCOM. Обробляється організацією, відомою як Inmarsat (Міжнародна морська супутникова організація), або ж Iridium (дещо дорожчий сервіс).

Передавання інформації при цьому відбувається схожим на VHF чином, проте на першому етапі дані «відлітають» на супутник, згодом на Ground Earth Station (GES). Після цього інформація надходить до постачальника послуг (ARINC або SITA) та передаються отримувачу.

HFDL (HF)

Високочастотний канал передачі даних (High Frequency data link або HFDL) використовується, коли служби VHF і SATCOM недоступні. Попри те, що HF є одним із найстаріших методів голосового зв’язку, який використовується в авіаційній промисловості, він був сертифікований для використання каналу передачі даних лише на початку 2000-х років.

HFDL є найповільнішим, оскільки він має швидкість передачі 1,8 Кбіт/с, і нерідкі випадки, коли повідомлення втрачаються під час передачі.

Зона покриття ACARS

ACARS є комерційним сервісом, встановлення якого, а також оптимізація для роботи з FMS коштує чималих коштів (~100-200$тис). Для роботи ACARS укладається договір з одним із провайдерів – SITA (орієнтована на європейський ринок) або ARINC (спочатку розвивалася у США).

• VHF: радіус дії однієї наземної станції становить близько 300-350 кілометрів за висотою польоту 8000-10000 метрів через обмеження VHF зв’язку лінією прямої видимості.
• HF: заявляється майже повне глобальне покриття, включаючи обидва полюси.
• Супутник: ACARS може використовувати комерційні супутникові системи зв’язку, такі як Inmarsat. Використання цієї технології розширює зону покриття на глобальний рівень. Однак традиційні канали передачі даних через VHF радіостанції залишаються більш вигідними, враховуючи, що їх вартість передачі в 4-5 разів дешевша, ніж через супутникові канали.

Застосування ACARS

Використання технології ACARS на сьогодні досить широке:

• Зв’язок між операційним відділом авіакомпанії та екіпажем включає передачу плану польоту, документів для центрування, списків пасажирів та іншої важливої інформації для рейсу. Повідомлення про несправності допомагають організувати технічне обслуговування та замовлення запчастин, зменшуючи час простою літака на землі.
• ACARS дозволяє отримувати метеорологічні дані та сервіс D-ATIS для пілотів. Однак сервіс D-ATIS не доступний у всіх аеропортах.
• Технологія CPDLC дозволяє обмінюватися повідомленнями між диспетчерським пунктом текстовими повідомленнями, може працювати як через систему ACARS, так і через мережу ATN.

ACARS та її роль в розслідування авіакатастроф

У березні 2014 року повідомлення ACARS та аналіз даних супутникового зв’язку ACARS відіграли важливу роль при розслідуванні потенційного місцеперебування Boeing 777 рейсу MH370, який зник 2014 року. Попри те, що основна система ACARS на борту MH370 була вимкнена, друга система ACARS під назвою Classic Aero була активна, і постійно намагалася встановити зв’язок з супутником Inmarsat кожну годину.