RPAS Material metodic

Recomandări Metodice de Operare UAS

Conținut:

  1. Sisteme de redundanță
  2. Planificarea și gestionarea zborurilor
  3. Luarea deciziilor aeronautice

Abrevieri și Acronime

  • ATC: Air Traffic Control
  • RTL: Return to Launch (HOME)
  • SRTL: Smart Return to Launch
  • HOME: Punctul de lansare
  • LOS: Line of Sight
  • BLOS or BVLOS: Beyond visual line of sight
  • CAA: Civil Aviation Authority
  • GNSS: Global Navigation Satellite System
  • ICAO: International civil aviation organization
  • IFR: Instrument flight rules
  • VFR: Visual flight rules
  • IMC: Instrument meteorological conditions
  • NOTAM: Notices to airmen
  • PIC: Pilot in command
  • TFR: Temporary Flight Restriction
  • ADM: Aeronautical Decision-Making
  • AS: Air Speed
  • GS: Ground Speed
  • IMU: Inertial Measurement Unit
  • AGL: (Height) Above Ground Level
  • ASL: (Height) Above Sea Level
  • RF: Radio Frequencies
  • GCS: Ground Control Station
  • LiPo: Lithium Polymer (Batteries)
  • LiIo: Lithium Ion (Batteries)
  • WP: WayPoint
  • UAS: Unmanned Aircraft System
  • UAV: Unmanned Aircraft Vehicle
  • RPAS: Remotely Piloted Aircraft System
  • POI: Point of Interest
  • TLOG: Telemetry LOG
  • DFLOG: DataFlash LOG
  1. Sisteme de redundanță

Redundanță, Securitatea Operării, Sisteme de Urgență

Întrucât securitatea operării aparatelor de zbor fără pilot dar și buna desfășurare a zborurilor constituie o prioritate, sistemele de bord și control critice pot fi dublu și chiar triplu redundante. La fel sunt prevăzute și proceduri automatizate de urgență care sunt declanșate în scenarii specifice.

Grupurile de sisteme preferabil reduntante:

  • Sisteme IMU (Accelerometru, Giroscop)
  • Sisteme GNSS
  • Comunicații Radio de Control
  • Elemente de stocare și furnizare a energiei
  • Sisteme și scenarii de management a zborului
  • Unități și grupuri de propulsie

FAILSAFE – este un regim sau scenariu, cu comportament pre-definit de pilotul sau operatorul aparatului de zbor fără pilot, care intră în desfășurare în unul din cazurile de urgență posibile. Scenariul poate fi unic pentru fiecare urgență în parte sau comun pentru multiple urgențe posibile.

Exemple de cazuri de urgență:

  • Pierderea comunicațiilor radio cu aparatul de zbor fără pilot
  • Pierderea semnalului GNSS
  • Pierderea datelor IMU
  • Scăderea tensiunii în sistemul energetic
  • Pierderea unității de propulsie
  • altele
  • Return To Launch (RTL) – este un scenariu în care aparatul de zbor fără pilot, va opri orice activitate sau misiune în derulare și va purcede la întoarcerea automată sau autonomă în punctul de lansare (HOME), urmând un traseu linear.
  • Smart Return To Launch (Smart RTL, SRTL – este un scenariu în care aparatul de zbor fără pilot , va opri orice activitate sau misiune în derulare și va purcede la întoarcerea automată sau autonomă în punctul de lansare (HOME), urmând un traseu calculat din coordonatele parcurse în timpul zborului, astfel excluzând penetrarea secțiunilor de spațiu aerian ”nedescoperite”, și minimizând riscul de tamponare a obstrucțiilor posibile din imediata apropiere.

Scenariile RTL pot fi declanșate cât de pilot în mod manual, atât și de stația de control (GCS), dar și sistemul de autopilot aflat la bordul aparatului de zbor fără pilot.

  • GEOfence/Virtual Fence – zonă limită virtuală, definită prin coordonate GPS, în formă de poligon, sau cuprinsul unei razei pre-definite de la punctul lansării. Zona limită poate fi definită cât numai în plan, atât și în volum, cu o altitudine maximă și/sau minimă.

În cazul penetrării de aparatul de zbor fără pilot a zonei GEOfence, va fi declanșat unul din scenariile pre-stabilite pentru acest eveniment, ca exemplu – revenirea în punctul lansării, staționarea la limita zonei de GEOfencing sau un orice alt tip de comportament programat de utilizator, după caz.

  • TELEMETRIE – noțiune care descrie datele aferente indicilor de zbor, care cuprind așa parametri ca altitudine, viteză aeriană, viteză terestră, direcția de zbor, tensiune energetică etc. Astfel de parametri pot ajunge la un număr de sute de indici, proveniți din multipli senzori de la bordul aparatului de zbor fără pilot.

Datele telemetrice sunt stocate dar și transmise în stația de control GCS, după caz. Din acest proces reies 2 tipuri de LOG fișiere, fișiere de stocare a datelor, care apoi pot fi supuse analizei, un așa zis ”BLACK BOX”:

  • 1 – Telemetrie în timp real (TLOG), sunt datele transmise către stația de control și stocate în memoria acesteia, deseori prezintă o culegere de date superficială, din motivul canalului de transmisie de date limitat;
  • 2 – DATAFLASH LOG (DFLOG – culegerea completă de date înregistrate, se stochează în memoria autopilotului de la bord și poate fi accesată post-flight prin conectarea directă la autopilot.
  1. Planificarea și gestionarea zborurilor

(Proceduri de planificare și operare ale zborurilor)

1. Planificarea și pregătirea zborurilor

  1. Determinarea scopurilor și obiectivelor ale zborurilor
  2. Prospecția ariei de desfășurare a zborurilor – Tipul spațiului aerian, crearea și planificarea zonei de operare, marcarea punctelor și zonelor de interes, coordonarea cu echipa sau echipajul, conformarea cu cerințele legale etc.
  3. Managementul riscurilor
  4. Permisiuni și pregătiri

1.1. (a) Determinarea scopurilor și obiectivelor

Primul pas este recepționarea informațiilor privind zborurile preconizate. Este utilă studierea hărții împrejurimilor și prospecția efectuată personal de pilotul la distanță. Aceste lucruri sunt importante pentru asigurarea securității zborului planificat. Informația inițială deși este livrată pilotului de terți, urmează a fi verificată de pilotul la distanță, personal.

1.2. (b) Prospecția ariei de desfășurare a zborurilor – Tipul spațiului aerian, crearea și planificarea zonei de operare, marcarea punctelor și zonelor de interes, coordonarea cu echipa sau echipajul, conformarea cu cerințele legale etc

1.2.1 – Tipul spațiului aerian: Utilizând harta locală de navigație aeriană, urmează a fi identificat tipul spațiului aerian din zona zborurilor preconizate. În dependență de tipul spațiului aerian urmează conformarea cu cerințele legale instaurate pentru tipul de spațiu aerian respectiv.

Exemplu:

  • Dacă zborurile sunt preconizate pentru un anumit tip de spațiu aerian cu restricții impuse, operatorul ar putea fi nevoit să coordoneze cu Furnizorul de Servicii de Navigație Aeriană și să aplice pentru obținerea permisului de operare de la Autoritatea Aeronautică locală
  • Dacă operațiunile presupun zboruri deasupra personalului sau a bunurilor terților, vor fi induse proceduri de coordonare și briefing de securitate
  • Dacă operațiunile presupun zboruri deasupra terților neafiliați, va fi necesară obținerea permisiunii specifice etc.

Zona desfășurării zborurilor

1.2.2 – Identificarea zonei de zbor: În dependență de obiectivul propus, zona de zbor poate fi destul de vastă (ca exemplu pentru cartografiere) sau foarte restrânsă (ca exemplu inspecția turnului eolian). Indiferent de aria totală a zonei, urmează a fi clar definite cât limitele acesteia, atât și punctele de poziționare a echipajului dar și cele de decolare și aterizare.

1.2.3 – Marcajul punctelor de interes și pericolelor din zonă: Punctele de interes urmează a fi identificate și marcate din timp, astfel încât în timpul zborului să nu persiste momente de ghici. Totodată trebuie luate în calcul toate pericolele din zonă, și planul de zbor să includă evitarea acestora, pericole pentru zbor pot servi – linii de înaltă tensiune, drumuri publice, locuri populate, obstrucții naturale etc. Trecerea în zona desfășurării zborurilor a terților urmează a fi restricționată iar obstacolele și obstrucțiile existente urmează a fi evitate.

1.2.4 – Coordonarea cu echipajul și planificarea zborurilor: Planul de zboruri urmează a fi coordonat cu toți membrii echipajului și confirmată înțelegerea acestuia de către toți figuranții.

1.2.5 – Alte activități aeronautice: Necesită să fie confirmat faptul că în zonă nu sunt desfășurate alte activități aeronautice, precum zboruri pilotate, exerciții ale parașutiștilor etc, în dependență de acest fapt urmează coordonarea cu Furnizorul de Servicii de Navigație Aeriană.

1.2.6 - Pericole: Urmează a fi utilizate hărțile aeronautice, pentru asigurarea în faptul că în zona zborurilor preconizate nu sunt prezente stații radio de înaltă putere, aerodromuri sportive, aerodromuri militare, aeroporturi, zone restricționate, etc.

1.2.7 – Cerințe legale: Pentru oricare regiune nouă, pilotul la distanță urmează să se asigure că activează conform cerințelor legale impuse asupra regiunii respective

1.2.8 – Obstrucții: Utilizând toate sursele disponibile de informare preventivă, dar și prospecția ad-hoc, pilot la distanță trebuie să se familiarizeze cu toate obstrucțiile și pericolele din zonă

1.2.9 – Restricții extraordinare: Utilizând hărțile aeronautice și verificând ”Notițele către oamenii aerului” NOTAM, piloții la distanță trebuie să se asigure că asupra zonei de zboruri preconizate nu au fost impuse restricții temporare sau condiții speciale extraordinare

1.2.10 – Zone publice și de agrement: Pilotul la distanță se asigură că zona desfășurării zborurilor nu este una de interes public, ca exemplu, zonă pentru picnic, plimbatul câinilor, sport etc.

1.2.11 – Acces public: Pilotul la distanță dar și echipajul, se asigură că în zona desfășurării zborurilor nu vor avea acces terțe persoane, neimplicate în procesul de operațiuni în desfășurare

1.2.12 - Permisiuni: Pilotul la distanță se va asigura că dispune de toate permisiunile necesare pentru zona de zboruri dar și tipul activității desfășurate

1.2.13 – Zona de zbor și zonele alternative: Se identifică, înainte de începerea zborurilor, zona primară de zbor, decolare și aterizare, dar și zone alternative pentru cazul în care zona primară va fi compromisă sau inaccesibilă

1.2.14 – Condiții meteo: Pilotul la distanță se va asigura, înaintea începerii zborurilor propuse, că condițiile meteo sunt favorabile și nu prezintă pericol pentru tipul de aparat de zbor fără pilot utilizat

1.2.15 – Altele: Întreg echipajul dar și pilotul la distanță, se asigură că starea tehnică a utilajului folosit este impecabilă și gata de lucru, bateriile sunt încărcate, pilotul la distanță este instruit corespunzător, aparatul de zbor fără pilot corespunde cerințelor tehnice pentru tipul de operațiuni desfășurate etc.

1.3. (c) Managementul Riscurilor

1.3.1. Un lucru foarte important este și estimarea riscurilor potențiale și a impactului aferent unor potențiale incidente.

Ținând cont de împrejurimile, circumstanțele și condițiile efectuării zborurilor, se pot face simulări imaginare a incidentelor posibile. Tabelul de mai jos, poate servi drept unealtă a stabilirii factorilor decizionali, dacă îl suprapunem asupra posibilității producerii a unui incident și impactul acestuia posibil.

Condițiile pentru luarea deciziei de a anula zborul, ”NO GO”, pot apărea la orice stadiu ale procesului de pregătire sau efectuare a zborurilor. Incapabilitatea de a realiza și a se autosesiza, poate duce la dezvoltarea celor mai sumbre scenarii cu incidente și accidente aviatice.

1.3.2. 5 Atitudini cu risc sporit:

Anti-autoritate: “regulile nu mă privesc!”

Impulsivitate: “o fac orice n-ar fi!”

Invulnerabilitate: “nu se poate întâmpla cu mine!”

Macho: “pot face orice!”

Demisie “nu pot face asta (frica de a spune - nu)”

1.3.3. Scopul managementul Riscurilor

Scopul managementului riscurilor, este identificarea pro-activă a pericolelor de compromitere a siguranței și securității aeronautice și atenuarea acestora.

Atunci când pilotul se conduce după bunele practici de luare a deciziilor, riscurile aferente siguranței zborurilor sunt reduse sau chiar eliminate. Abilitatea de a lua decizii rezonabile este datorată experienței sau educației în domeniu.

 

Este important de ținut minte principiile fundamentale ale managementului riscurilor:

  • Nu se acceptă riscuri inutile. Nu există zboruri fără de risc, dar riscul inutil nu are la bază nici o rezonabilitate.
  • Deciziile aferente riscurilor se iau la nivelul potrivit. Deciziile cu privire la risc se iau de persoane care pot dezvolta și implementa mecanisme de control ale riscurilor.
  • Se acceptă riscuri, numai când beneficiile sunt în exces peste pericole sau costuri.
  • Se integrează managementul riscurilor în toate nivelele de planificare și executare a zborurilor.

1.3.4. Atenuarea Riscurilor

Atenuarea riscurilor este o parte din ecuație. O modalitate pentru piloți de a se autosesiza în expunerea la risc legat de starea personală, este utilizarea checklist-ului IMSAFE, care va ajuta la determinarea stării fizice și pregătirii mentale pentru zbor, ale pilotului:

  • Illness (Boală) — Sunt oare sănătos (gripă, răceală, dureri de cap, alte maladii sau îmbolnăviri)? Boala este un evident risc pentru pilot..
  • Medication (Luarea medicamentelor) — Oare iau eu acum medicamente care ar putea afecta reacția, atenția, starea mentală?
  • Stress (Expunerea la stres) — Oare sunt psihologic stresat? Probleme de familie, serviciu, starea financiară? Stresul cauzează probleme de concentrare și performanță.
  • Alcohol (Alcool) — Am servit alcool în ultimele 8h? Ultimele 24h? Alcoolul influențează timpul reacției și poate duce la pierderea orientării în spațiu.
  • Fatigue (Oboseala) — Sunt oare obosit sau neodihnit? Oboseala este unul dintre cele mai grave riscuri, deseori rămâne neobservată până e prea târziu.
  • Emotion (Emoții) — Oare sunt eu emoțional indispus?

1.4. (d) Permisiuni și pregătiri

Conform Legislației în vigoare, pentru filmarea sau fotografierea teritoriului național al Republicii Moldova este nevoie de a obține avizele pozitive ale Ministerului Apărării al Republicii Moldova, Serviciul de Informații și Securitate al Republicii Moldova, precum și o permisiune scrisă emisă de Autoritatea Aeronautică Civilă a Republicii Moldova.

Solicitarea spre avizare se întocmește în formă liberă, dar include date despre locul și timpul zborurilor preconizate, date despre aeronava sau aeronavele fără pilot, date despre operator și pilot. Aceasta se expediază la adresele poștale ale Ministerului Apărării și Serviciul de Informații și Securitate. Ulterior, avizele pozitive menționate, se anexează la solicitarea de obținere a permisiunii de la Autoritatea Aeronautică Civilă, întocmită în aceeași formă.

Pentru a obține permisiune, operatorul va prezenta copia poliței de asigurare de răspundere civilă față de terți, valabilă pentru perioada solicitată.

Ulterior obținerii permisiunii, operatorul va coordona zborurile cu furnizorul de servicii de navigație aeriană, Î.S. ”MoldATSA”.

2. Proceduri la fața locului și verificări înainte de decolare

  1. Verificarea prezenței actelor permisive – permisiune AAC, asigurare, coordonare Î.S.”MoldATSA”
  2. Survolarea zonei de operare
  3. Planificarea zborului în zonă și identificarea alternativelor
  4. Briefingul echipajului
  5. Identificarea și marcarea zonei de securitate
  6. Verificări înainte de decolare

3. Pașii de zbor – Pregătire, decolare, zbor, aterizare, oprirea sistemelor.

3.1. Pregătire

Înainte de declanșarea derulării misiunii de zbor, pilotul la distanță va verifica toate sistemele aparatului de zbor fără pilot, și se va asigura că acestea funcționează conform. Înainte de decolare, se vor verifica indicii senzorilor precum GNSS, AS, BARO etc., la fel se vor verifica nivelul curentului în baterii și nivelul combustibilului, după caz.

3.2. Decolare

La decolare, pilotul la distanță, va anunța pe toți cei prezenți despre faptul decolării. Pilotul la distanță se va asigura că decolarea nu prezintă pericol pentru terți și nu poate fi compromisă de circumstanțe neprevăzute.

3.3. Desfășurarea zborului

În timpul zborului, pilotul la distanță va fi maxim concentrat la atitudinea aparatului de zbor fără pilot, la indicii telemetriei aferenți proceselor vitale ale zborului. Pilotul la distanță va gestiona zborul, conform agendei pre-stabilite și nu se va abate de la aceasta. În cazul apariției oricăror circumstanțe capabile să compromită securitatea și siguranța desfășurării zborului, pilotul la distanță, imediat va ateriza aparatul de zbor fără pilot.

În cazul unui iminent accident cu aparatul de zbor fără pilot, pilotul la distanță va întreprinde toate măsurile posibile pentru minimizarea impactului aferent accidentului, prioritatea fiind alocată integrității vieții și sănătății a personalului implicat și a terțelor persoane.

3.4. Aterizarea

Înainte de aterizare, pilotul la distanță se va asigura că zona inițial rezervată pentru aceasta, este liberă de obstrucții extraordinare, terțe persoane, etc. Procedura de aterizare va fi executată cu maximă prudență și va putea fi considerată îndeplinită, numai din momentul în care cadrul aparatului de zbor fără pilot va fi absolut static în raport cu solul și toate elementele de propulsie vor ajunge în stare de repaos complet.

4. Acțiuni după zbor: Închiderea turei de zbor, furnizarea datelor obținute, mentenanța ordinară

4.1 Închiderea turei de zbor

După finisarea zborurilor, sunt verificate datele obținute și conformitatea acestora cu agenda propusă. În caz de abateri de la scopurile propuse, este mult mai eficient de a re-executa zborurile eronate înainte de a părăsi locația desfășurării acestora, decât de a reveni după o analiză întârziată.

Aparatul de zbor fără pilot va fi inspectat după fiecare aterizare, după caz deservit, dacă e nevoie de mentenanță extraordinară, sau au fost produse incidente, acest lucru va fi reflectat în raportul pentru tura dată.

La sfârșitul turei este oportun de a trece în registrul de zbor, raportul pentru operațiunile executate, cu reflectarea datelor despre mijloacele tehnice dar și resursele umane implicate în buna desfășurare a operațiunilor cu aparate de zbor fără pilot în cauză.

  1. Luarea deciziilor aeronautice:[LV8]

3.1. Decizii Aeronautice.

Factorul uman rămâne cel mai răspândit motiv de accidente și incidente aviatice. Dat fiind faptul că aparatele de zbor fără pilot, tangențial, dar totuși fac parte din familia aviației civile, deciziile care se iau în domeniul aplicării acestor aparate de zbor trebuie să fie bine cugetate și rezonabile.

Toate deciziile aferente exploatării aparatelor de zbor fără pilot, trebuie să fie bazate pe indici exacți, circumstanțe reale. Aceste decizii trebuie să fie lipsite de emoții și componentă de interes, fie el comercial, economic, social sau de orice alt gen.

Impotența de a evalua și realiza riscurile, dar și de a se autosesiza într-o situație cu risc sporit, este cauza a marii majorități de incidente și accidente, cât în industria aviației, atât și în orice alt domeniu.

Pașii spre luarea unii decizii rezonabile sunt:

  • Identificarea atitudinilor personale, potențial periculoase pentru desfășurarea zborului
  • Învățarea tehnicilor de modificare a comportamentului
  • Învățarea de a depista stresul și de a-i face față
  • Dezvoltarea abilităților de evaluare a riscurilor
  • Utilizarea tuturor resurselor

3.2. Conștientizarea situațională

Conștientizarea situațională descrie starea de conștientizare a celor ce se întâmplă în jur, în timp real și înțelegerea evoluțiilor instantanee dar și distante, ce se pot produce în urma evenimentelor, parvenirii datelor informaționale, acțiunilor sau inacțiunilor executate.

Lipsa sau un nivel puțin adecvat de conștientizare situațională, au fost identificate ca unii dintre factorii primari care au contribuit la dezvoltarea unor situații de accidente sau incidente cauzate de factorul uman.

Menținerea conștientizării situaționale necesită o înțelegere promptă a importanței relative a tuturor factorilor care pot într-o oarecare măsură afecta cu un anumit grad de impact, zborul în desfășurare. Când pilotul la distanță este capabil, în paralel cu gestionarea zborului sistemului de aparat de zbor fără pilot, să perceapă și informațiile aferente care parvin continuu, dar și să le prelucreze mental într-o manieră adecvată, atunci zborul în particular dar și toată operațiunea în general încep să poarte un caracter controlabil și previzibil.

Piedicii pentru menținerea unui nivel adecvat de conștientizare situațională

Oboseala, stresul, lucrul peste program, pot duce la incapabilitatea pilotului la distanță să-și poată fixa atenția asupra elementelor vitale pentru menținerea nivelului acceptabil de conștientizare situațională.

Președinția RM Președinția RM
Parlamentul RM Parlamentul RM
Guvernul RM Guvernul RM