Capstone-programmet



All kunnskapen som mennesket har samlet i århundrer om Capstone-programmet er nå tilgjengelig på internett, og vi har samlet og bestilt den for deg på en mest mulig tilgjengelig måte. Vi vil at du skal kunne få tilgang til alt relatert til Capstone-programmet som du vil vite raskt og effektivt; at opplevelsen din er hyggelig og at du føler at du virkelig har funnet informasjonen om Capstone-programmet som du lette etter.

For å nå våre mål har vi gjort en innsats for ikke bare å få den mest oppdaterte, forståelige og sannferdige informasjonen om Capstone-programmet, men vi har også passet på at utformingen, lesbarheten, lastehastigheten og brukervennligheten til siden være så hyggelig som mulig, slik at du på denne måten kan fokusere på det essensielle, kjenne til all data og informasjon som er tilgjengelig om Capstone-programmet, uten å måtte bekymre deg for noe annet, vi har allerede tatt hånd om det for deg. Vi håper vi har oppnådd vårt formål og at du har funnet informasjonen du ønsket om Capstone-programmet. Så vi ønsker deg velkommen og oppfordrer deg til å fortsette å nyte opplevelsen av å bruke scientiano.com.

Den Capstone Program var en USA offentlig finansiert flysikker program for staten Alaska , primært med fokus på landsbygda i staten. Denne felles innsatsen - mellom Federal Aviation Administration (FAA), Alaska Pilot's Association, kommersielle operatører, University of Alaska , MITER Corporation , noen flyprodusentprodusenter og individuelle piloter - reduserte ulykkesraten i den østlige delen av Alaska med rundt 40% .

Programmet gikk fra 1999 til 2006, da FAA integrerte det i det nasjonale automatiske avhengige overvåking - kringkastingsprogrammet (ADS B).

Bakgrunn

Alaska er den største staten i USA etter område, men er en av de minste i befolkningen. På slutten av 1990-tallet var en av hver 58 mennesker i staten pilot, med seks fly for hver ti piloter. Med en svært begrenset motorvei- og jernbaneinfrastruktur, framstod luftfarten som det viktigste - og de fleste steder det eneste - transportsystemet. Imidlertid falt den vitale infrastrukturen som støtter luftfarten under standardene som man vanligvis forventer eller opplever andre steder i USA.

Det harde miljøet i Alaska bidro til gjennomsnitt av en flyulykke annenhver dag, og en ulykkesrelatert dødsfall hver niende dag. Mer enn en tredjedel av de årlige luftpendlerulykkene i USA skjedde i Alaska, og mer enn ti prosent av de profesjonelle pilotene som jobber der, ville ikke overleve en tretti års karriere.

Historie

Flight 2000-forslag og programutvikling

Tidlig i 1997 begynte den amerikanske føderale luftfartsadministrasjonen (FAA) å utvikle et forslag med tittelen "Flight 2000". Dette forslaget forestilte rask distribusjon og demonstrasjon av felt av avanserte avionikkfunksjoner som førte mot implementering av gratis flytur . Forslaget ble ikke godt mottatt av alle segmenter i luftfartsindustrien, og bransjens RTCA (Radio Technical Commission for Aeronautics) Select Committee on Free Flight godkjente en revidert tilnærming som inkluderte de fleste Flight 2000-programaktivitetene. Den reviderte tilnærmingen ble dokumentert i "Joint Government / Industry Roadmap for Free Flight Operational Enhancements".

Innenfor Alaskan-regionen fungerte Flight 2000 som "hjørnesteinen" for mange tilleggsinitiativer, og ga en felles paraply for planlegging, koordinering, fokus og retning med hensyn til utvikling av det fremtidige National Airspace System (NAS). Noen ekstra "teknologi-drevet" tiltak som støtter Flight 2000 er anbefalt i en mars 1995 National Transportation Safety Board (NTSB) Alaska Sikkerhetsstudie, uløselig knyttet til tidligere forslag. Som et eksempel er de ekstra luftværsobservasjonssystemene som NTSB etterlyste i Alaska, avhengig av Flight 2000 Flight Information System-elementet for å gi informasjonen utviklet via datalink til piloten.

Et sentralt mål for Flight 2000 hadde vært å akselerere implementering og bruk av moderne teknologi; usikkerhet rundt programmet reduserte imidlertid overgangen. Flere Alaskan-flyinstallatører rapporterte at kunder som ønsket å skaffe seg GPS-utstyr, utsatte investeringene da de ventet på Flight 2000.

Programgjennomføring

Innen Alaska koblet Capstone flere initiativer for å koordinere mellom FAA, samfunn og industri. Capstone skisserte prosessen og muligheten for å oppgradere driftsinfrastrukturen med flyplasser , værprodukter, kommunikasjon og GPS-drevne systemer.

Et hovedmål var å forbedre sikkerheten i Alaska og samtidig tilby effektivitet til operatørene. Mange ulykker kan elimineres gjennom forbedret situasjonsbevissthet for både piloter og kontrollere . Av denne grunn støttet Alaskan-regionen arbeidet med å forbedre NAS og bli en testseng for ny teknologi. En studie av 112 luftfartsselskapsulykker i løpet av en treårsperiode i Alaska antydet en sannsynlig forbedring av sikkerheten på 38% fra moderne teknologi.

Free Operational Enhancements Program (FFOEP) identifiserte ni forbedringer. Selv om feltet utplassering av disse forbedringene ikke var planlagt å starte i Alaska før FY  2000, en begrenset tidlig utplassering var innen rekkevidde og svært ønskelig. Man trodde at tidlig utplassering ville ha en positiv effekt på sikkerheten, skape en infrastruktur for å tillate innledende utvikling av prosedyrer, gjøre flybesetninger , kontrollere og luftfartsinstallatører kjent med moderne utstyr og konsepter, og ta tak i sertifiseringsspørsmål og prosedyrer før den faktiske starten av FFOEP-evalueringen. Tidlig distribusjon vil også tjene til å validere det overordnede konseptet som er identifisert i den felles veikartet for regjering / industri.

I løpet av året 1999 bundet Alaskan-regionens "Capstone" -program tre av de ni viktigste elementene som ble identifisert i "Joint Government / Industry Roadmap for Free Flight Operational Enhancements" med to sikkerhetsinitiativer fra NTSB Alaska Safety Study i mars 1995. Driftsforbedringer inkludert i Project Capstone er:

Konseptet med å gjennomføre en virkelig demonstrasjon av disse og andre evner i Alaska ble opprinnelig foreslått for inkludering i FAAs Flight 2000-program.

Alaskan-regionen identifiserte følgende FFOEP-elementer og relaterte NTSB-sikkerhetsforbedringer for begrenset distribusjon i FY 1999:

  • Alaskan-regionens Capstone-program samlet flere initiativer, noen pågående, noen foreslåtte, for å gjøre det flygende samfunnet tryggere og mer effektivt samtidig som validering av utrulling og drift av teknologi i Betel-knutepunktet og området rundt. Den støtter planleggingsarbeidet til FFOEP utviklet av RTCA Select Committee ved å tilby en kostnadseffektiv og effektiv metode for å demonstrere programmets implementeringsprosesser.
  • Et Capstone Field Office ble etablert i Anchorage , som rapporterte til Alaskan Regional Administrator for å planlegge, koordinere og implementere prosjektet. Infrastruktur, midlertidige prosedyrer og sertifiseringsprosesser vil bli utviklet i forbindelse med de respektive divisjonene i Alaskan Region som er ansvarlige for dem. Utstyr av evalueringsfly vil være frivillig med Capstone-programmet som absorberer kostnadene ved å utstyre og sertifisere. Capstone bygde en infrastruktur som var i samsvar med FFOEP, og muliggjorde videre prosessutvikling og evaluering som førte til total modernisering.

Capstone-programmet besto av to faser i forskjellige geografiske områder i Alaska. Fase I, som ble unnfanget i 1998 og implementert i 1999, var sentrert i Yukon Kuskokwim (Y K) Delta- området sørvest i Alaska. Fase II, som startet i 2001, omfattet Sørøst-Alaska. Fase III vil bli implementert over hele landet ved hjelp av teknologiene som er utviklet og bevist i fase I og II.

Fase I

Y-K Delta-området i sørvestlige Alaska, midtpunktet for Capstones fase I-aktiviteter, preget det meste av staten når det gjelder transportinfrastruktur. Ingen veier forbinder de mer enn femti landsbyene i området 100.000 kvadratkilometer (260.000 km 2 ), og selv i landsbyene var det få veier. Samfunnet av Betel , luftfart hub og største bosetningen i området, hadde bare 15 miles (24 km) av stort sett Grusveier.

Under fase I evaluerte en flåte med små kommersielle fly sikkerhetsfordelene med teknologier under den daglige driften i Alaska. Flyet var utstyrt med instrumentmottakere (IFR) med GPS-mottakere, et datatilknytningssystem for universell tilgangstransceiver (UAT) som muliggjorde automatisk avhengig overvåking - kringkasting (ADS B) og flyinformasjonstjeneste (FIS) inkludert sanntid vær og en multifunksjonsskjerm (MFD) som viser terreng, andre ADS B-fly, værgrafikk og tekstdata. Pakken med flyelektronikk ble installert på 200 fly som ble brukt til pendling, befraktning og postflyging sørvest i Alaska. Luftfart forbedret pilotens situasjonsbevissthet med det primære målet å forhindre kontrollert flyging i terreng (CFIT) og ulykker i luften.

Mangelen på en brukbar IFR-infrastruktur og radardekning kombinert med de tøffe værforholdene førte til at Alaska hadde en høy grad av CFIT-ulykker. Piloter som dro til kun VFR-destinasjoner med den hensikt å opprettholde visuell atskillelse med terreng eller vann, fortsatte å fly mot destinasjonen etter å ha møtt marginale værforhold som normalt ville innebære instrumentflyging. Terrengbevissthetsfunksjonen til Capstone avionics ga funksjonalitet for bakkenærhet. Terrengfunksjonen viste terreng via en intuitiv fargeskjerm med høy oppløsning med svart, grønt, gult og rødt for å indikere terrengets nærhet til flyet. Luftfartøyet overvåket kontinuerlig flyets høyde, GPS-avledede posisjon, bakkehastighet, flyrute, og sammenlignet disse dataene med en innebygd database med terrenghøyde. Skjermen ga automatisk en terrengrådgivning til piloten hvis flyet var innen to minutter etter et nært møte med bakken.

Andre etter CFIT-ulykker var kollisjoner i luften. Capstone forsøkte å løse dette ved å bruke ADS B-teknologi for å redusere luftbårne kollisjoner. ADS B-utstyrte fly sender kontinuerlig sin posisjon enten de flyr eller tar taxi på flyplassens overflate. ADS B ble vist på multifunksjonsskjermen, og ga piloter et klart syn på den andre ADS B-trafikken rundt dem. Da Capstone-flyene ble fløyet til et radartjenesteområde, slik som det finnes i Anchorage, avbildet en kapasitet kalt Traffic Information Service - Broadcast (TIS B) også ikke-ADS B-fly på MFD.

Et nettverk av datalink bakkestasjoner er installert på elleve eksisterende FAA og militæranlegg for felles bruk i fase I-regionen, og via eksisterende kommunikasjonssystemer koblet til Anchorage Air Route Traffic Control Center . Det eksisterende Micro Enroute Automated Radar Tracking System (Micro-EARTS) hadde blitt programmert til å skildre ADS B-mål på flygelederens skjermer fusjonert med radarmål. ADS-B-flyposisjonsrapporter ble også gjort tilgjengelig for flyplasskontrollører i Betel og for kommersielle flyoperatører via Internett for flyovervåking.

Som en del av det første Capstone-initiativet, kjøpte, installerte og vedlikeholdt FAA flyelektronikken i den 5-årige evalueringsperioden. Til gjengjeld assisterte deltakerne programmet ved å levere evalueringsdata slik at sikkerhets- og driftsfordeler kunne identifiseres og dokumenteres. Eierskapet til flyelektronikken ble overført til de deltakende operatørene i desember 2004. Den første evalueringen konsentrerte seg om et rimelig middel for å redusere CFIT og gi piloten et forbedret middel for å se nærliggende trafikk og motta nåværende vær i cockpiten.

Capstone-programmet ga opplæring til piloter, operatører, sikkerhetsinspektører, spesialister på lufttrafikkontroll og teknikere for å sikre at de største fordelene som følge av evalueringsaktiviteter ble realisert. For å støtte denne teknologien ble det utarbeidet 19 GPS-frittstående ikke-presisjonsinnflygingsprosedyrer for rullebaner til ti fjerne landsbyflyplasser innenfor fase I-evalueringsområdet. I tillegg ble det installert et automatisert værobservasjonssystem (AWOS) på disse flyplassene for å muliggjøre bruk av luftfartsselskaper av de nye prosedyrene for ikke-presisjon GPS-instrument.

De naturlige grensene til Y-K Delta begrenset driften av de fleste av de deltagende flyene til området, med Betel som driftsknutepunkt, og begrenser også radardekningen under 6000 fot (fra havnivå). Capstone ga en IFR-infrastruktur for Betel og ni ekstra flyplasser i Y-K Delta, og muliggjorde radarlignende ADS-B-dekning i hele området. For å gjøre det mulig for lufttrafikktjenester (ATS) å bruke ADS B i Bethel ikke-radarmiljø, ble utstyret til Anchorage Air Route Traffic Control Center modifisert for å vise ADS B-data sammen med tilgjengelig radar på flygelederens skjerm.

For å dokumentere resultatene, vervet Capstone hjelp fra University of Alaska at Anchorage (UAA) og MITER Corporation . Universitetet dokumenterte en basislinje for nåværende operasjoner og sporet, evaluert og dokumentert forbedringene etter hvert som de skjedde. UAA sørget også for trening av mannskap på Capstone avionics-utstyr. De første resultatene viste at 40 prosent reduksjon i ulykker hadde blitt resultatet av Capstone-programmet.

Fase II

Under fase II konsentrerte Capstone-programmet innsatsen i det terrengbegrensede området i Sørøst-Alaska. Igjen, i samarbeid med luftfartsindustrien, jobbet Capstone for å forbedre sikkerheten og tilgangen til dette området ved hjelp av lærdom fra fase I-programmet i Y-K Delta, samt å inkorporere andre teknologier for ytterligere å forbedre overvåking og navigasjonsevne. Fase II inkluderte også en demonstrasjon av teknologi som tar sikte på å redusere potensialet for baneanfall . I tillegg til CFIT og air-bekymringer, var et av de viktigste elementene som trengs i Sørøst-Alaska, en brukbar IFR-infrastruktur.

Sørøst-Alaska er et veldig robust miljø med fjell og hav. Skogkledde øyer skaper statens berømte Inside Passage . I mange områder kommer havet direkte opp til bunnen av høye, majestetiske fjell med isbreer og isfelt . Selv om tilgang til de fleste boplasser i Sørøst er tilgjengelig med båt, gjør den lange reisetiden det upraktisk for hverdags- og nødbruk. En mindre enn to timers reise fra Ketchikan til Juneau med fly krever seksten timer med båt, og en reise på fergen fra Bellingham, Washington til Juneau, Alaska tar over 50 timer.

Over 45 samfunn er spredt over hele Sørøst-Alaska på øyer og fastlandet. Juneau, hovedstaden, er den største. Bare tre av byene, Haines , Hyder og Skagway , kan nås via vei via Alaska Canadian Highway . Selv disse, på grunn av den lange kjøreturen, er avhengige av luftfart for de fleste transportbehov.

Å fly i dette området var veldig forskjellig på grunn av terrengets begrensninger. Den Minimum En Route Altitude (MEA) i luftveiene var vanligvis over høyder som den generelle luftfart flyflåte kan trygt fly uten å møte isingsforhold, selv om sommeren.

Eldre navigasjonshjelpemidler underveis krevde landbaserte nettsteder der strøm var tilgjengelig og vedlikeholdsbesetninger hadde tilgang. Dette landbaserte systemet resulterte i en tradisjonell IFR-rutestruktur som ikke var optimalisert for terrenget eller typiske småflybrukere i Sørøst-Alaska. Teknologien som endret dette og satte rutene og tilnærmingene der det var behov for dem, i lave høyder over fjordene , var Wide Area Augmentation System (WAAS).

Grunnleggende GPS-tjeneste oppfylte ikke nøyaktigheten, tilgjengeligheten og integriteten (et systems evne til å gi advarsler i tide til brukerne eller å slå seg av når det ikke skal brukes til navigering) krav som er kritiske for flysikkerheten. Bunnlinjen for å vurdere et navigasjonssystem er dets "tilgjengelighet". Et system som ikke oppfyller foreskrevne standarder for nøyaktighet, integritet eller andre spesifikasjoner er ikke virkelig tilgjengelig for bruk, selv om det rå GPS-signalet i Alaska var bedre enn FAAs eldre systemer. Det tradisjonelle VHF omnidirectional range (VOR) og det automatiske retningsfinner (ADF) bakkebaserte en-route-systemet har en tilgjengelighetsgrad på 98,5%. GPS-signalet hadde en tilgjengelighet på omtrent 99,9% og var tilgjengelig over et mye bredere område.

Å kunne motta WAAS-signalet forbedrer den grunnleggende GPS-nøyaktigheten til omtrent 7 meter (23 fot) vertikalt og horisontalt, forbedrer systemtilgjengeligheten gjennom bruk av GEOer som bærer navigasjonsnyttelast, og gir viktig integritetsinformasjon om hele GPS-konstellasjonen.

WAAS tilbyr det sikkerhetskritiske navigasjonssystemet som gjør det mulig for Capstone-programmet å utforme luftveier og tilnærminger der de kan brukes best av luftfartsindustrien i Sørøst-Alaska. Capstone benyttet WAAS-mottakere i alle deltakende fly. WAAS-signalet var grunnlaget for nye IFR-ruter og prosedyrer som ble designet for å betjene lavflygende fly i hele Sørøst-Alaska. De første valideringsflyvningene fra Harris Air, som ligger i Sitka, Alaska , fant sted i mars 2005 og resulterte i FAA-godkjenning.

WAAS leverte sikkerhetssikringene som er avgjørende for å bygge et nytt amerikansk navigasjons- og lufttrafikksystem basert på mer kostnadseffektiv satellittteknologi. WAAS-signalet, som har vært tilgjengelig i flere år for ikke-kritisk bruk, har en tilgjengelighetsgrad på 99,999%.

Capstone jobbet med WAAS-programkontoret for å gi WAAS-signalet til fase II Capstone-utstyret. Sertifisering og innledende installasjoner av Capstone Phase II WAAS avionics fant sted i 2002.

Innføring av WAAS-baserte navigasjons- og overvåkingsfunksjoner krevde også nye reguleringsbestemmelser. Den 13. mars 2003 ble Special Federal Aviation Regulation (FAR) del 97 godkjent av FAA som godkjente en-rute IFR-navigasjon i Alaska utelukkende basert på satellittteknologi uten referanse til bakkenede radionavigasjonsstasjoner.

Nye WAAS-ruter ble også designet og kartlagt for å betjene hele staten Alaska. Konflikt i lufttrafikkorganisasjonen resulterte i at WAAS-rutene ble NOTAMed ut av drift og senere fjernet fra offentlig kartlegging.

Slutt

I 2006 integrerte FAA Alaskan Capstone-prosjektet i det nasjonale programmet Automatic Dependent Surveillance - Broadcast (ADS B).

Referanser

Opiniones de nuestros usuarios

Vibeke øien

Jeg liker siden, og artikkelen om Capstone-programmet er den jeg lette etter.

Lena Halvorsen

Denne artikkelen om Capstone-programmet har fanget oppmerksomheten min, jeg synes det er nysgjerrig på hvor godt målte ordene er, det er liksom...elegant.

Sara Tveit

Språket ser gammelt ut, men informasjonen er pålitelig og generelt gir alt som skrives om Capstone-programmet mye selvtillit.

Marie Simensen

Takk for dette innlegget om Capstone-programmet, det er akkurat det jeg trengte.