Современное состояние и перспективы развития систем планирования использования воздушного пространства. Часть 2
- Авторы: Княжский А.Ю.1, Баушев С.В.1
-
Учреждения:
- АО "НПО "Обуховский завод"
- Выпуск: № 3 (2025)
- Страницы: 87-118
- Раздел: Системы наблюдения и организации воздушного движения
- URL: https://journals.rcsi.science/2312-1327/article/view/360037
- DOI: https://doi.org/10.51955/2312-1327_2025_3_87
- ID: 360037
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Настоящая статья является второй частью обзора систем планирования использования воздушного пространства. В первой части был проведен сравнительный анализ известных моделей воздушной обстановки: сетевых, вероятностных, динамики загрузки, экспертных, развития воздушной обстановки, потенциалов, энтропийных. Во второй части проведен сравнительный анализ существующих подходов к планированию использования воздушного пространства: синтеза маршрутов движения, управления загрузкой органов ОрВД, оптимизации множества планов полётов, разрешения единичных конфликтов планов полётов, планирования потоков вылетов/прилетов. Выявлены преимущества и недостатки проанализированных подходов, предложена их классификация, исходя из физического смысла и полноты группы.
Об авторах
А. Ю. Княжский
АО "НПО "Обуховский завод"
Автор, ответственный за переписку.
Email: knjagskij@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-7901-2861
Санкт-Петербург, 192012, Россия
С. В. Баушев
АО "НПО "Обуховский завод"
Email: s.baushev@goz.ru
ORCID iD: 0000-0003-3772-7636
Санкт-Петербург, 192012, Россия
Список литературы
- Баушев С. В. Обоснование и выбор математического аппарата при проведении научных исследований // Радионавигация и время: труды СЗРЦ Концерна ВКО "Алмаз - Антей". 2024. № 14(22). С. 15-37. EDN STOQGN.
- Будков А. С. Анализ проблем, возникающих при выполнении маршрутов четырёхмерной навигации в гражданской авиации, и определение основных путей их решения // Crede Experto: транспорт, общество, образование, язык. 2021. № 1. С. 37-43. doi: 10.51955/2312-1327_2021_1_37. EDN CZLDHK.
- Воробьев В. В. Алгоритм предтактического планирования использования воздушного пространства / В. В. Воробьев, А. С. Харламов // Научный вестник Московского государственного технического университета гражданской авиации. 2015. № 218(8). С. 135-141. EDN UHPYQH.
- Габейдулин Р. Х. Алгоритмическое и программное обеспечение автоматизированной системы планирования использования воздушного пространства в ГЦ ЕС ОрВДД / Р. Х. Габейдулин, Д. И. Горячев, И. Ф. Зубкова // Научный вестник Московского государственного технического университета гражданской авиации. 2010. № 159. С. 121-127. EDN NUJTML.
- Гимишян М. К. Методика анализа загруженности диспетчерского персонала региональных центров с учетом уровня автоматизации систем планирования воздушного движения // Вестник Санкт-Петербургского государственного университета гражданской авиации. 2024. № 3(44). С. 83-91. EDN CTQGOB.
- Глобальный аэронавигационный план на 2016–2030 гг. Doc 9750-AN/963 Издание пятое. Канада: Международная организация гражданской авиации, 2016. 142 с.
- Григорьев С. В. Управление скоростями воздушных судов для создания безопасных интервалов / С. В. Григорьев, В. М. Затонский // Вестник Санкт-Петербургского государственного университета гражданской авиации. 2022. № 3(36). С. 107-117. EDN VPXBTR.
- Демин Б. Е. Логико-лингвистический подход к представлению знаний в информационных системах // Системы управления и информационные технологии. 2006. № 3(25). С. 15-18. EDN JWXBLX.
- Жук А. А. Планирование оптимального маршрута движения беспилотного летательного аппарата по критерию минимума общего расхода топлива / А. А. Жук, В. М. Булойчик, С. В. Акулич // Системный анализ и прикладная информатика. 2022. № 3. С. 43-49. doi: 10.21122/2309-4923-2022-3-43-49. EDN CULEQB.
- Замятин А. А. Введение в стохастические модели транспортных потоков / А. А. Замятин, В. А. Малышев // Московский центр непрерывного математического образования. 2011. С. 247-287.
- Иванова П. И. Порядок расчета рейсов гражданскими авиакомпаниями на всех этапах планирования полетов / П. И. Иванова, В. К. Печенежский, Е. К. Чувиковская // Автоматизация. Современные технологии. 2024. № 7. С. 322-325.
- Казаков К. А. Обзор современных методов планирования движения / К. А. Казаков, В. А. Семенов // Труды Института системного программирования РАН. 2016. Т. 28, № 4. С. 241-294. doi: 10.15514/ISPRAS-2016-28(4)-14. EDN WWQYLT.
- Княжский А. Ю. Современное состояние и перспективы развития систем планирования использования воздушного пространства. Часть 1 / А. Ю. Княжский, С. В. Баушев // Crede Experto: транспорт, общество, образование, язык. 2025. №1. С. 86-104. doi: 10.51955/2312-1327_2025_1_86. EDN UWRQIW.
- Куклев Е. А. Интеллектуальная поддержка принятий решений при управлении безопасностью полетов поставщиков услуг гражданской авиации на основе сценарного моделирования редких событий / Е. А. Куклев, Д. М. Мельник // Проблемы управления безопасностью сложных систем : Материалы XXXII международной конференции, посвященной памяти Владимира Васильевича Кульбы, Заслуженного деятеля науки РФ, д-ра техн. наук, профессора, Москва, 13 ноября 2024 года. М.: Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН, 2024. С. 514-521. EDN JIKLQE.
- Куклев Е. А. Моделирование опасных сценариев событий при эксплуатации транспортных систем в условиях неопределенности ситуаций // Транспорт Российской Федерации. 2021. № 3(94). С. 28-32. EDN RQUWKQ.
- Куклев Е. А. Определение показателей безопасности полетов воздушных судов на основе риск-ориентированного подхода ИКАО - НАСА // Вестник Санкт-Петербургского государственного университета гражданской авиации. 2017. № 3(16). С. 5-15. EDN ZWDPOZ.
- Кулида Е. Л. Методы решения задач планирования и регулирования потоков воздушного движения. Ч. 1. Стратегическое планирование четырехмерных траекторий / Е. Л. Кулида, В. Г. Лебедев // Проблемы управления. 2023. № 1. С. 3-14. doi: 10.25728/pu.2023.1.1. EDN IPSSWG.
- Лазарев А. А. Гафаров Е.Р. Теория расписаний. Задачи и алгоритмы // МГУ им. М.В. Ломоносова - 2011. 222 с.
- Лебедев К. А. Построение оптимального воздушного маршрута летательного аппарата с использованием искусственного интеллекта // Вестник науки. 2025. Т. 1, № 6(87). С. 1476-1482. EDN GSJSIV.
- Лошаков А. В. Способы повышения пропускной способности аэропорта / А. В. Лошаков, А. В. Сучков, С. В. Аверин // Вестник Ульяновского государственного технического университета. 2023. №2 (102). С. 49-53.
- Мельник Д. М. Сценарный анализ в управлении безопасностью полетов на авиационном предприятии гражданской авиации / Д. М. Мельник, Е. А. Куклев // Проблемы управления безопасностью сложных систем : Материалы XXXI международной конференции, Москва, 13 декабря 2023 года. М.: Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН, 2023. С. 366-375. doi: 10.25728/iccss.2023.64.99.050. EDN VQIMOB.
- Методика автоматизированного проектирования организации воздушного пространства в регионе ОВД. М.: Госкорпорация по ОрВД, 2008. 55 с.
- Нгуен Н. Х. К. Математическая модель и применение алгоритма A-star для оптимизации маршрутов ОВД в воздушном пространстве районного диспетчерского центра Хошимина / Н. Х. К. Нгуен, В. Н. Нечаев, В. Б. Малыгин // Crede Experto: транспорт, общество, образование, язык. 2025. № 1 (44). С. 64-85. doi: 10.51955/2312-1327_2025_1_64. EDN XGLVST.
- Нгуен Т. Л. Ф. Разработка методики идентификации и разрешения конфликтных ситуаций при оперативном планировании четырехмерной траектории полета / Т. Л. Ф. Нгуен, Е. С. Неретин, Н. М. Нгуен // Crede Experto: транспорт, общество, образование, язык.2024. № 2. С. 77-95. doi: 10.51955/2312-1327_2024_2_77. EDN SCSVDZ.
- Нгуен Т. Л. Ф. Унифицированная методика планирования оптимальных четырёхмерных траекторий полёта на крейсерском этапе при организации воздушного движения / Т. Л. Ф. Нгуен, Е. С. Неретин, Н. М. Нгуен // Crede Experto: транспорт, общество, образование, язык. 2025. № 1 (44). С. 22-45. doi: 10.51955/2312-1327_2025_1_22. EDN RJMVRB.
- Нечеткий логико-лингвистический алгоритм обнаружения инцидентов в киберфизических системах / Н. В. Чикалов, М. Е. Березин, Ю. А. Гатчин, В. И. Поляков // Интегрированные модели и мягкие вычисления в искусственном интеллекте ИММВ-2022 : Сборник научных трудов XI Международной научно-практической конференции. В 2-х томах. Коломна, 16–19 мая 2022 года. Том 1. Коломна: Общероссийская общественная организация «Российская ассоциация искусственного интеллекта», 2022. С. 156-167. EDN ILXFUC.
- Олексин С. Л. Разработка концепции системы показателей сложности технологических процессов ОВД // Вестник Санкт-Петербургского государственного университета гражданской авиации. 2024. № 1(42). С. 45-53. EDN DZDCMD.
- Патент на полезную модель № 10898 U1 Российская Федерация, МПК G06F 15/16. Автоматизированная система планирования и контроля использования воздушного пространства региона : № 99104216/20 : заявл. 01.03.1999 : опубл. 16.08.1999 / Я. В. Безель, В. И. Лотарев, Ю. С. Цапин [и др.] ; заявитель Московский научно-исследовательский институт приборной автоматики. EDN FBRIJE.
- Патент № 2147141 C1 Российская Федерация, МПК G06F 15/00. система планирования и подготовки полетных заданий тактической группы самолетов : № 99108140/09 : заявл. 21.04.1999 : опубл. 27.03.2000 / Г. И. Джанджгава, Г. И. Герасимов, Ш. Ф. Чарышев [и др.] ; заявитель Открытое акционерное общество Раменское приборостроительное конструкторское бюро. EDN ZQUAAL.
- Патент № 2746058 C9 Российская Федерация, МПК G08G 7/00, G08G 5/00, G06F 17/00. Способ и устройство управления воздушным движением : № 2020124442 : заявл. 23.07.2020 : опубл. 14.12.2021 / Н. С. Логунов, А. М. Миролюбов, А. А. Саидов ; заявитель Закрытое акционерное общество "Азимут-Альянс". EDN NUYWNR.
- Патент № 2773453 C1 Российская Федерация, МПК G01C 23/00. Комплексная система планирования применения и подготовки полетных заданий группе летательных аппаратов : № 2021114364 : заявл. 21.05.2021 : опубл. 03.06.2022 / Д. В. Сухомлинов, Ю. В. Полховцев, К. В. Епишин [и др.] ; заявитель Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации. EDN REAXZM.
- Патент № 2798628 C1 Российская Федерация, МПК G05D 1/00, G01C 23/00, B64C 19/00. Способ определения оптимального маршрута обхода летательным аппаратом зон грозовой деятельности и ливневых осадков : № 2023103231 : заявл. 13.02.2023 : опубл. 23.06.2023 / И. А. Ядров. EDN XVYWCC.
- Патент US 11854407 B2 System and method for airspace planning, G08G 5/00 : US17963771, заявл. 11.10.2022, опубл. 26.12.2023 / James W. Herriot.
- Патент US 20140018979 A1 Autonomous airspace flight planning and virtual air-space con-tainment system, G08G 5/00 : заявл. 12.06.2013, опубл. 16.01.2014 / Emray R. Goossen, Kathe-rine Goossen, Scott H. Lafler
- Печенежский В. К. Особенности организации планирования использования воздушного пространства в РФ на примере Московской воздушной зоны / В. К. Печенежский, Е. К. Чувиковская // Научный вестник Московского государственного технического университета гражданской авиации. 2023. Т. 26, № 6. С. 47-57. doi: 10.26467/2079-0619-2023-26-6-47-57. EDN VJOFJZ.
- Рудельсон Л. Е. Алгоритмические задачи автоматизации планирования использования воздушного пространства // Научный вестник Московского государственного технического университета гражданской авиации. 2010. № 159. С. 113-120. EDN NUJTMB.
- Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2023666403 Российская Федерация. Специальное программное обеспечение планирования использования воздушного пространства (СПО ПИВП "Монитор-план") : № 2023665361 : заявл. 20.07.2023 : опубл. 31.07.2023 / С. А. Трофимов, А. А. Разов, А. М. Шепелев [и др.] ; заявитель Общество с ограниченной ответственностью «МОНИТОР СОФТ». EDN UXJJCK.
- Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2016663267 Российская Федерация. "Программное обеспечение комплекса средств автоматизации планирования использования воздушного пространства для группы обеспечения планирования воздушного движения "Топаз ПИВП АЦ" : № 2016619319 : заявл. 31.08.2016 : опубл. 29.11.2016 / А. Н. Бочкарев, С. И. Кудаков, С. А. Трофимов [и др.] ; заявитель Акционерное общество «Научно-производственное объединение «Лианозовский электромеханический завод». EDN ZCNGZT.
- Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2021661418 Российская Федерация. Прикладное программное обеспечение (ППО) КСА ПИВП ЗЦ/УЦ "синтез-ПИВП ЗЦ/УЦ" РШПИ.00394-04 : № 2021660665 : заявл. 06.07.2021 : опубл. 09.07.2021 ; заявитель Акционерное общество «Ордена Трудового Красного Знамени Всероссийский научно-исследовательский институт радиоаппаратуры». EDN NLVMZC.
- Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2019661744. Специальное (прикладное) программное обеспечение для сервера плановой информации и автоматизированного рабочего места диспетчера ПИВП (НКПГ.10210-10) комплекса средств автоматизации планирования использования воздушного пространства "Планета-5" : № 2019660110 : заявл. 19.08.2019 : опубл. 06.09.2019 ; заявитель Общество с ограниченной ответственностью "Фирма "Новые информационные технологии в авиации". EDN LKIPVW.
- Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2016661914 Российская Федерация. "Программное обеспечение комплекса средств автоматизации планирования использования воздушного пространства "Топаз ПИВП УЦ" : № 2016619302 : заявл. 31.08.2016 : опубл. 25.10.2016 / В. Ю. Асатуров, А. Н. Бочкарев, А. Н. Алексеев [и др.] ; заявитель Акционерное общество «Научно-производственное объединение «Лианозовский электромеханический завод». EDN PDEXAW.
- Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2021611797 Российская Федерация. ГСА ПИВП го ПВД : № 2021611115 : заявл. 05.02.2021 : опубл. 05.02.2021 / С. А. Трофимов, С. В. Федосеев, А. В. Мешенников [и др.] ; заявитель Общество с ограниченной ответственностью «МОНИТОР СОФТ». EDN JAFTFA.
- Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2021619800 Российская Федерация. Серверное ПО обработки плановой информации КСА ПИВП ЗЦ (включая задачи ОПВД) РШПИ.00394-03 12 02-5 : № 2021618789 : заявл. 03.06.2021 : опубл. 17.06.2021 / И. В. Буслаев, М. С. Беленькая, И. А. Первушин [и др.] ; заявитель Акционерное общество «Ордена Трудового Красного Знамени Всероссийский научно-исследовательский институт радиоаппаратуры». EDN INIIKG.
- Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2022662604 Российская Федерация. Прикладное по поддержки тс-2013 (с поправкой 2016) в АРМ диспетчера ПИВП АДП РШПИ.00394-02 12 09-1 : № 2022662144 : заявл. 29.06.2022 : опубл. 05.07.2022 / И. В. Буслаев, Е. А. Максимов, Д. Д. Мальцев ; заявитель Акционерное общество «Ордена Трудового Красного Знамени Всероссийский научно-исследовательский институт радиоаппаратуры». EDN MPYEOV.
- Табель сообщений о движении воздушных судов в Российской Федерации, 2013, 123 с.
- Федеральные авиационные правила «Организация воздушного движения в Российской Федерации» (ФАП №239) / Министерство транспорта Российской Федерации, 2011. 139 с.
- Шайдуров И. Г. Новые методы организации потоков воздушного движения / И. Г. Шайдуров, Е. В. Тищенко // Транспорт России: проблемы и перспективы – 2023: Материалы Международной научно-практической конференции, Санкт-Петербург, 14-15 нояб., 2023. Т. 2. СПб., 2023. С. 48-54
- Шейко Э. В. Методика комплексной оценки пропускной способности диспетчерских зон // Вестник Санкт-Петербургского государственного университета гражданской авиации. 2023. № 4(41). С. 95-106. EDN QHUSCU.
- A Survey on Artificial Intelligence (AI) and eXplainable AI in Air Traffic Management: Current Trends and Development with Future Research Trajectory / Degas Augustin, Mir Riyanul Islam, Christophe Hurter at al. // Applied sciences, 2022. P. 1-18.
- Abdelghany A. Schedule-level optimization of flight block times for improved airline schedule planning: A data-driven approach / A. Abdelghany, K. Abdelghany, V. S. Guzhva // Journal of Air Transport Management. 2024. № 115(1). p. 102535. doi: 10.1016/j.jairtraman.2023.102535.
- Air-rail timetable synchronization: Improving passenger connections in Europe within and across transportation modes / Buire Clara, Narzuoli Aude, Delahaye Daniel, Mongeau Marcel // Journal of Air Transport Management. 2024. № 115. 102526. p.
- Alligier R. Efficient Conflict Detection for Conflict Resolution / R. Alligier, N. Durand, G. Alligier // ICRAT 2018, 8th International Conference on Research in Air Transportation. Castelldefels, Spain, 2018.
- Branching and Bounds Tightening Techniques for Non-convex MINLP / P. Belotti, J. Lee, L. Liberti, et al. // Optimization Methods and Software. 2009. Vol. 24(4). P. 597–634.
- Buffer scheduling for improving on-time performance and connectivity with a milti-objective simulation-opimization model: A proof of concept for the airline industry / Isabelle M. van Schilt, Jonna van Kalker, Iulia Lefter, Jan H. Kwakkel et al. // J. Air Transp. Manag. 2024. 115 с.
- Cafieri S. Aircraft Deconfliction with Speed Regulation: New Models from Mixed-Integer Optimization / S. Cafieri, N. Durand // Journal of Global Optimization. 2014. Vol. 58, № 4. P. 613–629.
- Chaimatanan S. Aircraft 4D Trajectories Planning under Un-certainties / S. Chaimatanan, D. Delahaye M. Mongeau // Proceedings of 2015 IEEE Symposium Series on Computational Intelligence (SSCI 2015). Cape Town, South Africa. 2015. P. 51–58.
- Chaimatanan S. Strategic Deconfliction of Aircraft Trajectories / S. Chaimatanan, D. Delahaye, M. Mongeau // ISIATM 2013, 2nd International Conference on Interdisciplinary Science for Innovative Air Traf-fic Management. Toulouse, France, 2013.
- Dechter R. Generalized best-first search strategies and the optimality of A* / R. Dechter, J. Pearl // Journal of the ACM. 1985. Т. 32, № 3. С. 505-536.
- Dijkstra E. W. A note on two problems in connexion with graphs // Numerische Mathematik. 1959. Vol. 1, Iss. 1. P. 269-271.
- Granger G. A Traffic Complexity Approach through Cluster Analysis / G. Granger, N. Durand // Proceedings of the 5th ATM Research and Development Seminar. Budapest, Hangary, 2003.
- Katsigiannis F. A. Incorporating slot valuation in making airport slot scheduling decisions / F. A. Katsigiannis, K. Zografos // European Journal of Operational Research. 2023. Volume 308, Issue 1. P. 436-454. doi: 10.1016/j.ejor.2022.11.008.
- Kernighan B. W. An efficient heuristic procedure for partitioning graphs / B. W. Kernighan, S. Lin // Bell System Technical Journal. 1970. 49 (2). pp. 291-307.
- Kuenz A. High Performance Conflict Detection and Resolution for Multi-Dimensional Objects / Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover, PhD dissertation. German, 2015. 236 p.
- Kuenz A. Individualism in global air-space-user-preferred trajectories in future ATM / A. Kuenz, S. Gunnar, W. Franz-Erich // 32nd Digital Avionics Systems Conference October 6-10, 2013. Germany, pp. 1-13.
- Macedo da Cruz André Luiz. Transforming air traffic management with big data and artificial intelligence // International seven journal of multidisciplinary. 2022. № 1(2). P. 1-8. DOI https://doi.org/10.56238/isevmjv1n2-009.
- Patent EP 2381432 A1 Flight planning methods and systems, G08G 5/00, filed 22.04.2010, published 26.10.2011.
- Patent EP 2561500 B1 Flight planning methods and systems, G08G 5/00, filed 26.04.2011, published 29.07.2020 / Steven Pendry, Timothy Hood, Adrian Christopher Hubbard.
- Patent US10540902B2 Flight planning and communication, МПК G08G 5/00, filed 24.04.2017, published 21.01.2020 / Jeremy Joseph Kneuper, John Robert Lanier, Jason Michael Decker.
- Patent US9697737B2 Automatic real-time flight plan updates, МПК G08G 5/00, filed 30.09.2014, published 04.07.2017 / Ryan D. HaleLouis J. Bailey.
Дополнительные файлы


