Mellékleteink: HUP | Gamekapocs
Keres

Magyar a világ egyik legjobb légiirányítási szoftvere

Bodnár Ádám, 2009. július 16. 08:50
Ez a cikk több évvel ezelőtt születetett, ezért előfordulhat, hogy a tartalma már elavult.
Frissebb anyagokat találhatsz a keresőnk segítségével:

Légiutasként egy út során a repülés számos oldalával megismerkedhetünk, a légiforgalmi irányítók munkája azonban végig rejtve marad előlünk. Ma már ez a terület is jelentős informatikai támogatást élvez, Magyarországon pedig a világ egyik legkorszerűbb megoldása segíti az irányítók munkáját. A HungaroControl Zrt.-nél működő MATIAS rendszerről Kis Barnabás tervezési és fejlesztési igazgatóval beszélgettünk.

Papírcetli helyett számítógép

Korábban a légiforgalmi irányítók a gépekkel kapcsolatos legfontosabb adatokat (pl. járatszám, repülési magasság) papíron tartották nyilván, ez a módszer azonban amellett hogy rendkívül megterhelő volt, magában hordozta a hibázások lehetőségét is. Ennek kiküszöbölésére a légiforgalmi irányításban is megjelent az informatika, kezdetben kimondottan erre a célra készült berendezések képében, majd amikor a 90-es években a számítógépek teljesítménye látványosan nőni kezdett, a célhardvereket felváltották az egyedi igények szerint módosítható, fejleszthető szoftverek.

Magyarországon a 90-es évek közepén kezdődött meg az átállás előkészítése a korábban használt olasz célberendezésekről egy modern infrastruktúrára, amely már kereskedelmi forgalomban bárki által megvásárolható számítógépeken alapult. Erre egyfelől azért volt szükség, mert a régi berendezések lecserélése időszerűvé vált, másrészt a magyar légtér forgalma hirtelen besűrűsödött, és ezt kezelni kellett. A turizmus megélénkült, a repülés egyre többek számára vált elérhető, megfizethető közlekedési móddá, emellett a régión csak átrepülő forgalom elkerülte a háború sújtotta délszláv területeket, s zömmel Magyarországra zúdult.

A hazai légtér ún. medium density, azaz közepes sűrűségű vagy forgalmú, de csúcsidőben naponta így is 2-3 ezer járat érinti, egyszerre akár 80-100 gép is lehet a levegőben, ezeket úgy kell irányítani, hogy biztonságosan és gazdaságosan elérjék a céljukat. A légifolyosók megszűnése óta a járatok közvetlenül repülhetnek céljuk felé, ez azonban nagyobb kihívássá teszi a biztonságos elkülönítésüket is. A gépek azonos magasságon nem kerülhetnek egymáshoz 5 mérföldnél közelebb, függőleges irányban pedig  legalább 300 méteres távolságot kell tartaniuk, ez az ún. elkülönítési távolság. Ha a repülőgépek ("légijárművek") ennél közelebb kerülnek egymáshoz, az már szaknyelven repülőeseménynek számít, vagyis veszélyhelyzetként kell kezelni, s utólag még akkor is kivizsgálás és felelősségre vonás követi, ha végül nem történt semmi.

Magyar Automated and Integrated Air Traffic System

A légiforgalmi irányítók munkájának támogatását szolgáló szoftver szállításáról a 90-es évek derekán a HungaroControl ( akkor még LRI, Légiforgalmi és Repülőtéri Igazgatóság) egy nemzetközi, német-francia-angol konzorciummal kötött szerződést, ezzel megkezdődött a ma is használt MATIAS (Magyar Automated and Integrated Air Traffic System) fejlesztése. A szoftver alapját a francia Thales Air Systems EuroCat 2000E programja adja, azonban ezt a kezdetektől fogva a magyar igényekre szabták s az 1999 decemberében éles üzemben működő rendszert folyamatosan frissítik, új képességekkel ruházzák fel.


A HungaroControl ferihegyi radarja

A MATIAS alapját egy mintegy 1,5 millió sornyi forráskódból álló, C++ és ADA nyelven írt rendszer adja. A szoftver feladata a légiforgalmi irányítók támogatása a számukra szükséges legtöbb releváns információ nyújtásával. A program Digital Alpha rendszereken fut, mind a szerverek, mind az irányítói munkaállomások HP-UX operációs rendszert futtató Alpha DS10 típusú gépek, amelyek FDDI-alapú Token Ring hálózatba vannak szervezve, de Kis Barnabás szerint 2010-2011 körül várható a hardverpark teljes cseréje, mivel a mostani gépek elavultak, egyre nehezebben biztosítható az alkatrészutánpótlás. A jövő itt is az x86-é, az új szoftverrendszert pedig egy módosított, valós idejű működésre felkészített Red Hat  Linux operációs rendszer fogja majd kiszolgálni. Az eddig hibátlanul működő FDDI-gyűrűt gigabites Ethernet váltja majd.

A redundancia mindenhol legalább kétszeres, de például a radarképet feldolgozó szerverek esetén négyszeres. A HungaroControl gépterme két független forrásból kapja az energiaellátást, de ha valamilyen ok miatt mindkettő megszűnne, legkésőbb 5 perc múlva a repülőtér dízelgenerátora áll munkába, ezt az időt a két, egymástól független szünetmentes tápegység hidalja át, ezekről egyébként 1,5 órán át folyamatosan működhet a teljes légiirányítási rendszer.

A MATIAS dolga: tájékoztatás, előrejelzés

A MATIAS összesen hét radar (négy magyar, két szlovák, egy román) által valós időben szolgáltatott adatok (gépek helyzete, sebessége, magassága) mellett folyamatosan figyeli a Brüsszelben működő európai repülésirányítási központtól beérkező repülési tervadatokat is, amelyek a magyar légteret érintő járatokkal kapcsolatos információkat tartalmazzák, a járatszám mellett például a gép típusát, kiindulási és célállomását, felszereltségét. Emellett a MATIAS kapcsolatban van a környező országok hasonló rendszereivel, s azoktól már a gépek légtérbe érkezése előtt percekkel megkapja a velük kapcsolatos legfontosabb információkat, vagyis hogy az adott gép hol, mikor, és milyen magasságon fog a légtérbe érkezni. A szoftver emellett tartalmazza a (pl. katonai művelet miatt) védett légterek adatait, illetve az időjárással kapcsolatos információkat is, utóbbit 10 másodpercenként frissíti a Meteorológiai Szolgálat.


Ezt látják a MATIAS-t használó irányítók

A MATIAS legfontosabb feladata a légiforgalmi irányítók tájékoztatása. A munkaállomásoknál ülő személyzet ma már nem a radar képernyőjét figyeli, hanem egy monitort, ahol a légtérképnek és az útvonalinformációknak egyfajta metszete, modern szóval élve „mashupja” jelenik meg.  Egy képzett irányító legfeljebb 18-20 gépet képes kezelni, a magyar légteret mindig annyi szektorra osztja szét az irányítók vezetője („supervisor”), hogy egy irányítóra ne jusson ennél nagyobb forgalom.

A szoftver az információk megjelenítésén és rögzítésén kívül a rendelkezésére álló adatok alapján képes előrejelzéseket is készíteni, a repülőgépek helyzete és haladási iránya alapján valós időben elemzi és 25-30 percre előre vetíti a légtérhelyzet alakulását és figyelmezteti az irányítókat, ha valahol konfliktushelyzet várható. Ezeket a helyzeteket az irányítók így idejekorán fel tudják oldani például úgy, hogy a járműveket magasságuk vagy sebességük megváltoztatására utasítják. A szoftver eme képességét egyébként gyakran a környező országok irányítói is kihasználják, s megkérik a magyar kollégákat, hogy a MATIAS-szal számukra is készítsenek előrejelzéseket (a radarok révén a MATIAS a bécsi repülőtéren túl is „ellát”).

Egyedülálló funkció

Ehhez hasonló, a légiforgalmi irányítók munkáját támogató szoftverrendszert ma már szinte mindenhol működtetnek a világon, de a hazai mégis egyedülálló, a MATIAS ugyanis fel van készítve az Enhanced Mode S radarjelek feldolgozására is. Ennek segítségével a repülőgépekről még több adat nyerhető ki, így az irányítók nem csak azt látják, hogy a gép milyen magasságon, milyen sebességgel és milyen irányban repül, hanem azt is, hogy a kabinban ülő pilóta milyen magasságot, sebességet és irányt célzott meg a műszerek segítségével.

Ha az irányító arra utasítja a pilótát, hogy emelkedjen 33 ezer lábra, a pilóta a műszerfalon ezt beállítja. Ha hibázik és figyelmetlenségből rossz adatot állít be, az irányító erről csak akkor értesül, ha a gép magasabbra emelkedett a számára engedélyezettnél. Az utóbbi időben Európa-szerte megszaporodtak az ún. „level bust” esetek, amikor a pilóták a számukra engedélyezett magasságtól több mint 300 lábbal eltérnek, ami rendkívül veszélyes, hiszen ezzel más gépek útvonalát keresztezhetik.


A MATIAS néhány fejlett funkciója

Az Enhanced Mode S radar lényegében egy adatkapcsolatot épít fel a repülőgéppel, amelyen keresztül a gép közli a pilóta által megadott magasságot és sebességet, az emelkedés vagy süllyedés mértékét, valamint hogy az összeütközést elkerülő berendezés rögzített-e eseményt. Ezzel kiküszöbölhető a fenti hiba, vagyis amennyiben a pilóta eltér az irányító által megadott magasságtól, sebességtől vagy iránytól, azt az irányító rögtön észleli. A MATIAS a világon egyedülállóként ezeket az adatokat is képes a repülőgépek címkéjén megjeleníteni.

A jövő

Az irányítók munkáját támogató rendszerek a jövőben több területen fejlődnek majd várhatóan. Az egyik fejlesztési irány a hangalapú kommunikáció csökkentését célozza, a CPDLC (Controller-Pilot Data Link Communications) bevezetése után az irányítók nem rádión, élőszóban adnak majd utasításokat a pilótáknak, hanem adatkapcsolaton keresztül. Ilyen rendszer már működik Ausztráliában és az Atlanti Óceán felett, Európában pedig legkésőbb 2015-ben kötelező lesz a használata.

A hatékonyabb forgalomirányítást célozza a szintén uniós SWIM-SUIT (Systemwide Information Management Supported by Innovative Technologies) Concept, amely a légiforgalom irányításához kapcsolódó rendszerek szabványos interfészeinek kialakítását célozza, az erre épülő CDM (Collaboratíve Decision Making) pedig a repülésben érintett szereplők (légitársaságok, repülőterek és légiforgalmi irányítók) közötti hatékonyabb információcserét. A MATIAS egyébként ilyenre már most is képes, a ferihegyi repülőtéri rendszerrel például megosztja a gépek várható érkezésének idejét, onnan pedig ki tudja olvasni hogy az adott járatnak melyik állóhelyet jelölte ki a reptér, s ezt az irányító előre közölheti a pilótával.

A jövőbeli fejlesztések között szerepel, hogy az elkülönítési felelősséget – bizonyos feltételek teljesülése esetén- az irányítók átruházhassák a pilótákra. Mivel fedélzeti berendezéseik révén maguk a repülőgépek is teljes képet kaphatnak a légtér előttük álló részéről, ezért egyszerű esetekben, nem zsúfolt légtérben akár a pilótára is rá lehet bízni az elkülönítés fenntartását, nem szükséges az irányító folyamatos "kézi vezérlése".


Ezt látják a MATIAS-t használó irányítók

Kis Barnabás szerint az 1999-es üzembe állás óta a MATIAS megszakítás nélkül, napi 24 órában működik, azóta nem állt le. Problémák persze akadtak, egyszer például egy szomszédos ország rendszeréből kapott hibás adat (egy repülőgép helyett egy 99 gépből álló kötelék érkezését jelezte a szoftver) miatt végtelen hurokba került a szoftver és a repülési tervadatokat feldolgozó modul egy időre elérhetetlenné vált. Azóta ezt a hibát javították, s felvértezték a MATIAS-t egy olyan funkcióval, amely előre detektálja a hurokhelyzetet és azokból a szoftver automatikusan kilép.

A légitársaságok szeretnek Magyarország felett repülni

Sokak számára meglepő lehet, de a légiforgalmi irányítás is egyre inkább piaci alapokon működik. A HungaroControl ugyan állami vállalat, de nem költségvetési szerv, évi több mint 20 milliárdos bevételének szinte 100 százalékát a légitársaságoktól befolyó szolgáltatási díjak adják. Kis Barnabás szerint a HungaroControl részben a MATIAS-nak köszönhetően rendkívül hatékony, a szolgáltatási díjak alacsonyak, s a légitársaságok kedvelik a magyar légtéren való átrepülést, mivel az út itt többnyire eseménymentes, zavartalan.