Bài giảng hệ thống thông tin hàng không CPDLC học viện hàng không VN

HỌC VIỆN HÀNG KHÔNG VIỆT NAM

KHOA CÔNG NGHỆ KĨ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG

HỆ THỐNG THÔNG TIN HÀNG KHÔNG

(Controller Pilot Data Link Communication)


1

Khái niệm và thành phần của CPDLC

3

Xử lý hoạt động của CPDLC trong hệ thống
EUROCAT Thales ATM ACC

4

Kết luận: Tổng kết về CPDLC


I.Khái Niệm và Thành phần
Liên lạc dữ liệu giữa người
lái và KSVKL (CPDLC) là một
phương tiện thông tin liên
lạc giữa KSVKL và phi công
sử dụng đường truyền dữ
liệu để liên lạc phục vụ công
tác kiểm soát không lưu

Thiết bị trên tàu bay
gồm các cảm biến,
1 thiết bị điện tử và các
hệ thống
5
2 Người lái và
3
thiết bị giao diện
Bộ xử lý số liệu ATC Giao diên thông tin
với người lái
(mặt đất)

3

4
6

Giao diện thông tin
(trên không)

Đường truyền
dữ liệu

KSVKL và thiết bị giao
diện với KSVKL

Mạng ATN

Giao diện với người lái của hệ thống CPDLC
Có 2 kiểu giao diện
CPDLC với người lái

Giao diện Tích hợp CDU
Hệ thống quản lý chuyến bay

Khối hiển thị liên lạc bằng
dữ liệu trên buồng lái


Các chức năng của CPDLC
Có 3 chức năng chính của CPDLC là:
• Trao đổi các điện văn giữa KSVKL/người lái với cơ quan kiểm
soát không lưu đang điều hành.
• Chuyển giao quyền kiểm soát giữa người điều hành hiện tại với
điều hành kế tiếp
• Truyền tải dữ liệu xuống bằng quyền truy cập dữ liệu tải xuống

Khởi tạo các hội thoại giữa người lái và KSVKL, có thể được khởi tạo từ
bất cứ bên nào
Chuyển tiếp các điện văn tiêu chuẩn
Có khả năng sử dụng để gửi điện văn dạng văn bản thông thường
(Free text)
Cho phép liên lạc với người có thẩm quyền của trung tâm
kiểm soát không lưu hiện không làm nhiệm vụ điều hành bay
Chuyển tiếp liên lạc giữa những người đang làm nhiệm vụ điều hành bay


Những đặc trưng chính của CPDLC

Tương thích với
Hệ thống liên lạc thoại

Tương thích với cách
nói trong liên lạc thoại
Hỗ trợ các bộ
điện văn tiêu chuẩn và
điện văn văn bản tự do
Tương thích với các
ứng dụng khác của ATN

KSVKL và người lái sẽ sử dụng CPDLC kết hợp với
các hệ thống liên lạc thoại hiện có. CPDLC được sử
dụng trong những trường hợp liên lạc thường
xuyên. Sự phát triển hệ thống trong tương lai sẽ cho
phép tự động hóa nhiều hơn các chức năng liên lạc
cho cả hệ thống trên không và ở dưới đất.
Để cung cấp các dịch vụ liên lạc dữ liệu không/địa để
điều hành bay, CPDLC bao gồm một tập hợp các điện văn
hoàn toàn giống với những điện văn được khuyến cáo
sử dụng trong liên lạc thoại đã được quy định trong Tài
liệu Doc 4444 - Các thủ tục Không vận của ICAO
CPDLC sử dụng các điện văn liên lạc tiêu chuẩn giữa
người lái/KSVKL và có thể sử dụng dạng điện văn văn
bản tự do khi cần thiết.

Giao diện của CPDLC cũng hỗ trợ các ứng dụng khác
của ATN: Quản lý ngữ cảnh (ví dụ: các điện văn đưa ra
thông báo tư vấn về dịch vụ không lưu) và Giám sát phụ
thuộc tự động - ADS

O User Request Evaluation Tool (URET)
O Traffic Management Advisor (TMA)
O Passive Final Approach Spacing Tool (pFAST)
O Collaborative Decision Making (CDM)
O Surface Management Advisor (SMA)
O Controller Pilot Data Link Communications

(CPDLC)


1

Các dịch vụ và tiện ích trong
hoạt động của CPDLC

2

Xử lý hoạt động của CPDLC trong hệ thống
EUROCAT Thales ATM ACC

3

Kết luận: Tổng kết về CPDLC


I. CÁC TIỆN ÍCH TRONG HOẠT ĐỘNG CỦA CPDLC
- Tầm phủ rộng lớn toàn cầu bằng vệ tinh và các đường
truyền dữ liệu sóng vô tuyến VHF

- Cung cấp những điều kiện về an ninh và đối thoại rõ ràng
giữa tổ lái và kiểm soát viên không lưu
- Giao diện người và máy (HMI) tiện lợi, dễ dàng cho
người dùng, được thiết kế phục vụ cho những kiểm
soát viên không lưu và chú trọng ở sự an toàn để gởi và
nhận tổ hợp các tin nhắn được xác định rõ trong tiêu
chuẩn RTCA DO-219 hoặc các tin nhắn văn bản tự do


 THÔNG TIN VÀ SỰ TRAO ĐỔI
O Assignments: nhiệm vụ.
O Clearances

(requests):
(yêu cầu) sự cấp phép.
O Report requests: những
yêu cầu thông báo.
O Emergency
messages:
thông điệp (điện văn)
khẩn.

O Confirmations: những
O
O
O
O

xác nhận.
Information:

thông
tin.
Advisory: tư vấn.
Answer: trả lời.
Free text:văn bản
thông thường


DỊCH VỤ AFN
- Sự kết nối CPDLC thì được khởi đầu một cách tự động bởi
phép thu LOGON. (Phối hợp cho vận chuyển nội địa hoặc
hoạt động ban đầu cho các chuyến bay khởi hành).
 Dữ liệu gốc kế tiếp được gởi đến tàu bay:
- 1 thông số hệ thống trước khi điểm phối hợp thoát ra
ngoài.
- Hoặc khi sự tư vấn liên hệ được gởi đến 1 trung tâm, gọi là
trung tâm lên kế hoạch cho chuyến bay.
Một điện văn kết thúc dịch vụ được gởi tự động:
- Truyền tải sự điều khiển được chấp nhận bởi trung tâm kế
tiếp.
- Kế hoạch chuyến bay bị giới hạn.


DỊCH VỤ CẤP PHÉP TÀU BAY
- Là những yêu cầu cho phép thực hiện chuyến bay của tổ lái
và thông báo những sự cho phép đối với tàu bay từ kiểm
soát viên không lưu.
 Lợi ích:
- Gỉam bớt những thông tin lỗi.
 Gỉam bớt lượng công việc giao tiếp với kiểm soát viên

không lưu.
 Bắt buộc sử dụng ngôn ngữ giao tiếp tiêu chuẩn.


Việc tiến hành giao tiếp được linh hoạt hơn.



Gỉam bớt lượng kênh thoại.


 DỊCH VỤ TRUYỀN TẢI
- Truyền tải rõ ràng các thông tin giao tiếp
giữa tổ lái và kiểm soát viên (cả thoại và
dữ liệu) khi 1 chuyến bay chuyển từ trạm
này đến trạm khác.
Lợi ích:
- Gỉam bớt lượng công việc cho kiểm soát
viên.
- Gỉam bớt sự tắc nghẽn tần số kênh thoại.
- Tránh truyền tải thông tin trễ.


GIAO THỨC TRUYỀN TẢI THÔNG TIN TRONG CPDLC
1.

Cơ quan
theo

dữ

liệu

2.

Yêu cầu kết nối

3.

Xác nhận kết nối

4.

TOC/AOC (AIDC)

tiếp

TOC: là transfer of control:
chuyển giao kiểm soát.
AOC: aeronautical
perational control: hệ
thống thông tin dùng
cho dịch vụ kiểm soát
hoạt động hàng không
5.

Kết thúc dịch vụ


CẬP NHẬT KẾ HOẠCH CHUYẾN BAY

TỪ NHỮNG ĐiỆN VĂN CỦA CPDLC
1

Lộ trình kế hoạch chuyến bay

2

Độ thông thoáng cho chuyến bay

3

Tốc độ của tàu bay

4

Vị trí hiện tại

5

Độ cao hiện tại


NHỮNG CẬP NHẬT NÀY THÌ ĐƯỢC TẠO RA
TỪ NHỮNG TIN NHẮN ĐƯỜNG LÊN HOẶC
ĐƯỜNG XUỐNG


O Sự tích hợp của CPDLC và FDP là 1 sản

phẩm an toàn:

+ Cho phép việc cài đặt những điện văn tự
động.
+ Đảm bảo cho các dữ liệu chính xác.
O Kết quả:
+Cập nhật tự động dữ liệu chuyến bay.
+Biên dịch lại cập nhật những mô tả sơ lược
về mục tiêu.
 Đảm bảo dữ liệu nhất quán và sử dụng
những quỹ đạo được cập nhật cho việc
giám sát chuyến bay.



II. VIỆC XỬ LÍ HOẠT ĐỘNG CỦA CPDLC TRONG
HỆ THỐNG EUROCAT THALES ATM /ACC
1

2

3

Nguyên tắc hoạt động của CPDLC

CPDLC_Tổng quan những điện văn

CPDLC_Cấu trúc điện văn



1/ Nguyên tắc hoạt động của CPDLC

O Đàm thoại giữa tổ lái và kiểm soát viên đươc an ninh & rõ

ràng.
O HMI thân thiện với người sử dụng được thiết kế cho các
kiểm soát viên, chú trọng vào sự an toàn.

O Trình soạn thảo của CPDLC định dạng đơn hay đa thành phần

cho những điện văn đường lên: 1020 điện văn được xác
định trước.
O Hỗ trợ tự động kiểm soát viên cho việc trả lời điện văn đường
xuống (downlink)



O Chỉ những kiểm soát viên có nhiệm vụ mới có thể gởi 1

đường lên tới tổ lái nhờ vào cửa sổ trình soạn thảo, cửa
sổ soạn thảo điện văn, và nhiều danh mục cửa sổ liên
quan.
O Những cuộc đàm thoại CPDLC hiện tại được hiển thị trên

“cửa sổ những điện văn hiện tại” chỉ ở những vị trí
kiểm soát viên có nhiệm vụ.
O 1 vài kiểm soát viên có thể tham khảo danh sách các

cuộc đàm thoại kín được trao đổi với 1 tàu bay trong “
cửa sổ lịch sử ”.

2/ CPDLC_Tổng quan những điện văn
O Cửa sổ trình soạn thảo của CPDLC cung cấp 1 tổ hợp

những nhóm điện văn và cho phép định dạng những
điện văn đơn hay đa thành phần (1020 điện văn được
xác định trước).
O Tổ hợp đầy đủ của đường lên có sẵn ở vị trí kiểm soát
viên và là sự trợ giúp tự động cho kiểm soát viên để trả
lời cho 1 điện văn đường xuống.
O Cuộc đàm thoại gồm 1 tổ hợp của sự trao đổi những
điện văn 2 chiều, những điện văn được rút ra từ
những sự trao đổi đó thông qua 1 số liên quan.
 1 điện văn có thể được xây dựng từ 5 yếu tố.
 Các yếu tố được chia thành 12 loại.