creexpCrede Experto: транспорт, общество, образование, языкCrede Experto: transport, society, education, language2312-1327Иркутский филиал ФГБОУ ВО «МГТУ ГА»10.51955/2312-1327_2023_4_28creexp-107Research ArticleСИСТЕМЫ НАБЛЮДЕНИЯ И ОРГАНИЗАЦИИ ВОЗДУШНОГО ДВИЖЕНИЯМодифицированная методика подтверждения данных АЗН-В с коррекцией температуры при оценке высоты полета (часть 1)Modified methodology for confirming ADS-B data with correction of temperature values when estimating the flight altitudehttps://orcid.org/0000-0002-2578-2892КалинцевА. С.KalintsevA. S.

Андрей Сергеевич Калинцев

ул. Михалковская, д. 67, корпус 1 Москва,125438

Andrey S. Kalintsev

67, k. 1, Mihalkovskay street Moscow, 125438

kas4job@gmail.comФГУП «Государственный научно-исследовательский институт гражданской авиации» (ГосНИИ ГА)РоссияThe State Scientific Research Institute of Civil Aviation (GosNII GA)Russian Federation202328112025042849Copyright © Калинцев А.С., 20252025Калинцев А.С.Kalintsev A.S.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ce.if-mstuca.ru/jour/article/view/107

Международная организация гражданской авиации указывает на необходимость подтверждения данных АЗН-В. Сообщения АЗН-В включают информацию о горизонтальном и вертикальном местоположении. Информация о высоте воздушного судна в гражданской авиации имеет большое значение. В статье предложена модифицированная методика подтверждения данных АЗН-В при выполнении полетов на местных воздушных линиях, которая позволяет оценить и выполнить сравнение геометрической и барометрической высот полета воздушного судна, передаваемых в стандартном сообщении АЗН-В. Предлагаемая модификация методики заключается в коррекции значений температуры, использовании полной барометрической формулы Лапласа, учете параметров качества АЗН-В. При выполнении горизонтального полета и отсутствии данных наземного вектора скорости, коррекция температуры осуществляется с использованием передаваемых в сообщении АЗН-В воздушных скоростей (TAS, IAS). В методике используется максимально допустимая ошибка 90 м. Также предлагается определять температуру воздуха по данным геометрической и барометрической высот, передаваемым в стандартном сообщении АЗН-В.  Определение температуры воздуха на высотах предполагает использование данных АЗН-В от воздушных судов, выполнивших взлет. Для определения температуры по данным ВС, выполнивших посадку, необходима статистика данных от нескольких судов.

The International Civil Aviation Organization indicates the need to confirm the ADS-B data. The ADS-B messages include information about the horizontal and vertical location. Information about the altitude of an aircraft in civil aviation is of great importance. The article proposes a modified methodology for confirming ADS-B data when performing flights on local airlines, which allows us to estimate and compare the geometric and barometric altitude of aircraft flight transmitted in a standard ADS-B message. The proposed modification of the method consists is correcting the temperature values, using the full barometric Laplace formula, taking into account the ADS-B quality parameters. In a level flight, with no ground velocity vector data, temperature is corrected using the airspeeds (TAS, IAS) transmitted in the ADS-B message. The method uses a maximum permissible error of 90 m. It is also proposed to determine the air temperature according to geometric and barometric altitude data transmitted in the standard ADS-B message. The determination of air temperature at altitudes involves the use of the ADS-B data from the aircraft that completed take-off. To determine the temperature according to the data of the aircraft completed landing, statistics of data from several aircraft is needed.

безопасность полетовАЗН-Втемпературабарометрическая высотагеометрическая высотаTASIASflight safetyADS-Btemperaturebarometric altitudegeometric altitudeTASIASReferencesЗадачник по общей метеорологии / А. Г. Бройдо, С. В. Зверева, А. В. Курбатова, Т. В. Ушакова; под ред. В. Г. Морачевского. Ленинград : Гидрометеоиздат, 1984. 312 с.Averin V. G., Aronzon B. A., Babaev N. S. (1976). Tables of physical quantities: reference book. Moscow: Atomizdat Publ., 1976. 1006 p. (in Russian)Калинцев А. С. Подтверждение данных АЗН-В в аэродромной зоне методом стробирования / А. С. Калинцев, Е. А. Рубцов, А. П. Плясовских // T-Comm: Телекоммуникации и транспорт. 2021. Т. 15. № 7. С. 39-49. DOI 10.36724/2072-8735-2021-15-7-39-49. EDN RIWKIN.Broido A. G., Zvereva S. V., Kurbatova A. V., Ushakova T. V. (1984). Book of problems on general meteorology. Leningrad : Gidrometeoizdat, 1984. 312 p. (in Russian).Матвеев Л. Т. Физика атмосферы. СПб.: Гидрометеоиздат, 2000. 780 с.de Haan S. (2013b). An improved correction method for high quality wind and temperature observations derived from Mode-S EHS. KNMI, 2013. 54 p.Метод стробирования данных АЗН-В и его вероятностные модели / Е. А. Рубцов, С. А. Кудряков, Я. М. Далингер, А. С. Калинцев // Научный Вестник Московского государственного технического университета гражданской авиации. 2023. Т. 26, № 4. С. 50- 63. DOI: 10.26467/2079-0619-2023-26-4-50-63. EDN LWXHZS.de Haan S., de Haij M., Sondij J. (2013a). The use of a commercial ADS-B receiver to derive upper air wind and temperature observations from Mode-S EHS information in The Netherlands. De Bilt, The Netherlands : KNMI, 2013. 45 p.Плясовских А. П. Метод оценки достоверности информации АЗН-в в системе наблюдения и контроля аэродромного движения / А. П. Плясовских, Е. А. Рубцов // Вестник Санкт-Петербургского государственного университета гражданской авиации. 2019. № 3(24). С. 90- 102. EDN SMYDUH.Find Ellipsoidal Height from Orthometric Height. Mathworks. Available at: https://uk.mathworks.com/help/map/ref/egm96geoid.html (accessed 18 April 2023).Плясовских А. П. Теоретическое обоснование подтверждения достоверности информации о местоположении объекта на рабочей площади аэродрома / А. П. Плясовских, Е. А. Рубцов // T-Comm: Телекоммуникации и транспорт. 2020. Т. 14. № 3. С. 32-40. DOI 10.36724/2072-8735-2020-14-3-32-40. EDN JWKBQM.Gracey W. (1980). Measurement of Aircraft Speed and Altitude. NASA Reference Publication 1046, 1980. 308 p.Подтверждение достоверности сообщений АЗН-В путем оценки высоты полета воздушного судна / А. П. Плясовских, Е. А. Рубцов, А. С. Калинцев, В. Ю. Давиденко // Crede Experto: транспорт, общество, образование, язык. 2023. № 1(36). С. 118-133. DOI 10.51955/2312- 1327_2023_1_118. EDN MWAEJQ.Kalintsev A. S., Rubtsov E. A., Plyasovskih A. P. (2021). Confirmation of ADS-B data in the aerodrome traffic zone by gating method. T-Comm. 15(7): 39-49. (in Russian)Свиязов Е. М. Прогноз и восстановление давления, приведенного к уровню моря по стандартной атмосфере, с использованием гидродинамических моделей и фактических данных приземных метеорологических наблюдений / Е.М. Свиязов, А.С. Глотова // Вестник Удмуртского университета. Серия Биология. Науки о Земле. 2018. Т. 28. № 4. С. 441-446. EDN YRJKCT.Kalintsev A., Rubtsov E., Povarenkin N. (2022). Application of ADS-B for Providing Surveillance at Civil Aviation Regional Aerodromes. Proceedings of 10th International Conference on Recent Advances in Civil Aviation. Singapore : Springer Nature Singapore, 2023. 371-382.Таблицы физических величин: справочник / В. Г. Аверин, Б. А. Аронзон, Н. С. Бабаев и др.; под ред. акад. И. К. Кикоина. М.: Атомиздат, 1976. 1006 с.Lowry J. T. (1999). Performance of Light Aircraft (AIAA Education Series). Washington: DC, 1999. 475 p.de Haan S. An improved correction method for high quality wind and temperature observations derived from Mode-S EHS. KNMI, 2013b. 54 p.Matveev L. T. (2000). Atmospheric physics. Saint Petersburg: Gidrometeoizdat, 2000.780 p. (in Russ.).de Haan S. The use of a commercial ADS-B receiver to derive upper air wind and temperature observations from Mode-S EHS information in The Netherlands / S. de Haan, M. de Haij, J. Sondij. De Bilt, The Netherlands : KNMI, 2013а. 45 p.Plyasovskih А. Р., Rubtsov Е. А. (2019). Reliability estimation method of ADS-B information for surface movement guidance and control system. Vestnik Saint Petersburg State University of Civil Aviation. 3(24): 90-102. (in Russian)Find Ellipsoidal Height from Orthometric Height // Mathworks // [Электронный ресурс]. – URL: https://uk.mathworks.com/help/map/ref/egm96geoid.html (дата обращения: 18.04.2023).Plyasovskih А. Р., Rubtsov Е. А. (2020). Theoretical substantiation of confirmation of the validity of information about the location of the object on the work area of the aerodrome. T-Comm. 14(3): 32- 40. DOI 10.36724/2072-8735-2020-14-3-32-40. (in Russian)Gracey W. Measurement of Aircraft Speed and Altitude. NASA Reference Publication 1046. 1980. 308 p.Plyasovskikh A. P., Rubtsov E. A., Kalintsev A. S., Davidenko V. Yu. (2023). Confirmation of ADSB Messages by aircraft flight altitude. Crede Experto: transport, society, education, language. 1(36): 118-133. DOI 10.51955/2312-1327_2023_1_118. (in Russian)Kalintsev A. Application of ADS-B for Providing Surveillance at Civil Aviation Regional Aerodromes / A. Kalintsev, E. Rubtsov, N. Povarenkin // Proceedings of 10th International Conference on Recent Advances in Civil Aviation. Singapore : Springer Nature Singapore, 2023. pp. 371-382.Rubtsov E. A., Kudryakov S. A., Dalinger I. M., Kalintsev A. S. (2023). ADS-B data gating technique and its probabilistic models. Civil Aviation High Technologies. 26(4): 50–63. DOI: 10.26467/2079- 0619-2023-26-4-50-63.Lowry J. T. Performance of Light Aircraft (AIAA Education Series). Washington: DC, 1999. 475 p.Sviyazov E. M., Glotova A. S. (2018) The forecast and recovery of sea-level standard pressure, using hydrodynamic models and actual data of surface meteorological observations. Vestnik Udmurt University. 28(4): 441-446. (in Russian)Taib N. A. An Analysis of Geometric Altitude Data in ADS-B Messages / N. A. Taib, B. S. Ali // Proceedings of the 2016 International Technical Meeting of The Institute of Navigation. 2016. pp. 697-704.Taib N. A. Ali B. S. (2016). An Analysis of Geometric Altitude Data in ADS-B Messages. Proceedings of the 2016 International Technical Meeting of The Institute of Navigation, 2016. 697- 704.True Airspeed from Indicated Airspeed Calculation // Mathworks // [Электронный ресурс]. – URL: https://uk.mathworks.com/help/aeroblks/true-airspeed-from-indicated-airspeed-calculation.html (дата обращения: 18.04.2023).True Airspeed from Indicated Airspeed Calculation. Mathworks. Available at: https://uk.mathworks.com/help/aeroblks/true-airspeed-from-indicated-airspeed-calculation.html (accessed 18 April 2023).Use of Barometric Altitude and Geometric Altitude Information in ADS-B Message for ATC Applications," presented at the The Eight Meeting Of The Southeast Asia and Bay of Bengal SubRegional ADS-B Implementation Working Group (SEA/BOB ADS-B WG/8) Provisional Agenda, Yangon, Myanmar, 2012. 4 p.Use of Barometric Altitude and Geometric Altitude Information in ADS-B Message for ATC Applications," presented at the The Eight Meeting Of The Southeast Asia and Bay of Bengal SubRegional ADS-B Implementation Working Group (SEA/BOB ADS-B WG/8) Provisional Agenda, Yangon, Myanmar, 2012. 4 p.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.