Poznaj PAŻP: TWR – nowoczesność i tradycja

Polska Agencja Żeglugi Powietrznej zaprasza na drugi odcinek nowej odsłony cyklu "Poznaj PAŻP: Historia".

Pozostając w duchu tegorocznych obchodów stulecia kontroli ruchu lotniczego, tym razem Agencja skupiła się na historii służb żeglugi powietrznej.

Dziś artykuł, w którym omówiono historię systemów nawigacji, komunikacji i dozorowania, a także wsparcia i informacji stosowanych przez kontrolerów wieżowych na przestrzeni dekad.

Na zdjęciu obok: Wieża kontroli lotniska na ówczesnym Okęciu w Warszawie, rok 1980. W tym okresie wprowadzono stanowisko GND dedykowane zarządzaniu ruchem naziemnym statków powietrznych i pojazdów w określonych obszarach lotniska.

TWR – nowoczesność i tradycja

Jesienią 2019 roku Polska Agencja Żeglugi Powietrznej oddała do pracy operacyjnej najnowocześniejszą w Polsce wieżę kontroli lotniska. Budowla, powstała na lotnisku w Katowicach, została wyposażona w innowacyjne rozwiązania technologiczne wspomagające codzienną pracę personelu operacyjnego. Salę operacyjną zaprojektowano tak by zapewniała kontrolerom dobrą widoczność rozbudowywanego pola naziemnego ruchu lotniczego. Inwestycja, oferująca udogodnienia niezbędne dla obsługi operacji lotniskowych, symbolizuje zarazem niemalże pełny zakres przemian, jakie zaszły w historii kontroli ruchu lotniska.

W Polsce służby żeglugi powietrznej były zapewniane od początku rozwoju lotnictwa. Ich forma ewoluowała jednak z upływem lat i wraz ze zmianą potrzeb. Za najstarszą ze służb kontroli ruchu lotniczego, choć rzecz jasna w znacząco innym kształcie, możemy uznać sprawowaną z wieży służbę kontroli lotniska. Co warte uwagi, właśnie ta lotniskowa wieża stała się potocznie synonimem całej kontroli ruchu lotniczego.

Zarządzanie ruchem na lądowiskach miało swe początki niedługo po tym, gdy Flyer III braci Wright został zaprezentowany szerokiej publiczności. Początkowo, dzisiejsze zezwolenia sygnalizowano wykorzystując flagi i tablice z napisami w duchu „GO” czy „STOP”, niebawem do użytku wszedł także wóz startowy. Zaczęto stawiać budynki, które możemy przyrównać do dzisiejszych wież kontroli lotniska. Umieszczane na nich pomoce świetlne okazały się być najstarszymi lotniskowymi pomocami nawigacyjnymi. Rozwiązanie to, znane jako ABN (Aerodrome Beacon), wykorzystywane jest do dziś. Pomaga nie tylko zlokalizować dane lotnisko, ale też odróżnić je od innych, leżących w pobliżu.

Stopniowo wprowadzano pomoce radionawigacyjne, które ułatwiały załogom podejście i operowanie w trudnych warunkach meteorologicznych. Z historii lat 30. ubiegłego wieku można przywołać radionamiernik – goniometr (VDF – VHF Direction Finding). Dostrojony do częstotliwości pracy wieży wskazywał kierunek, z którego nadawana była transmisja radiowa. Równolegle z nim, na warszawskim Okęciu zainstalowano radiolatarnie Lorenza. Znany w Wielkiej Brytanii także jako SBA (Standard Beam Approach), to najstarszy system lądowania według wskazań przyrządów, a zarazem przodek powszechnie dziś stosowanego systemu podejścia ILS.

Kolejne rozwiązania doprowadzające statki powietrzne do lotnisk i ułatwiające lądowanie miały korzystny wpływ na pracę służb żeglugi powietrznej, ale przede wszystkim stanowiły ogromne wsparcie dla załóg latających. Przy dobrych warunkach pogodowych piloci wykonywali podejścia z widocznością, przy gorszej mogli korzystać z pomocy np. radaru precyzyjnego podejścia (PAR) lub systemu ILS. We wcześniejszym okresie stosowano podejścia na jedną lub dwie radiolatarnie bezkierunkowe NDB (Non-Directional Beacon), później – według VOR, VOR/DME czy NDB/DME. Lista rodzajów podejść sukcesywnie rosła od początku lat osiemdziesiątych ubiegłego wieku. Obecnie świat lotniczy coraz przychylniej patrzy na GBAS (Ground-Based Augmentation System), który jest  przystępną i wydajną alternatywą systemów ILS.

U podstaw lotnictwa rozkwitała również łączność radiowa. Początkowo jednak oparta była ona nie na fonii, ale na kluczu telegraficznym „Q”, który wprowadzono dla usprawnienia transmisji (np. QBB oznaczało zachmurzenie). Trochę śladów tej pierwszej „frazeologii” lotniczej przetrwało do dziś. Można je znaleźć w dokumencie ICAO 8400 – „Skróty i Kody stosowane w międzynarodowym lotnictwie cywilnym”.

Łączność radiowa pierwotnie była nawiązywana tylko między portami lotniczymi i dopiero z czasem i rozwojem technologii radiostacje zaczęto instalować na pokładach samolotów. Przez kolejne sto lat usprawniono działanie samych radiostacji, przekaźników i odbiorników. Największe różnice w charakterze przekazu dotyczyły przejścia z alfabetu Morse’a na fonię oraz – już znacznie później – wprowadzenia komunikacji tekstowej z użyciem systemów CPDLC i ACARS.

Rozwój technologii nadawczo-odbiorczych pozwolił zarazem tworzyć coraz mniejsze urządzenia. Miniaturyzację wspomogła rewolucja półprzewodnikowa, która spowodowała wyparcie techniki lampowej. Pozwoliła ona na zmniejszenie gabarytów nadajników i odbiorników. Zastosowanie techniki cyfrowej zmieniło także świat systemów rozgłaszania informacji meteorologicznych, czyli ATIS-u – rozgłośniach informacji pogodowej dla danego lotniska. Jeszcze kilka dekad temu komunikaty ATIS były nagrywane na płytach magnetycznych, udostępniane na specjalnym kanale radiolatarni VOR bądź rozgłaszane za pomocą telefonów. Dzisiaj są to sterowane cyfrowo aplikacje wykorzystujące tak technologie analogowe, jak i cyfrowe.

Niezależnie jednak od metody, łączność niezmiennie pozostaje jednym z fundamentów zarządzania ruchem lotniczym i od stu lat spełnia te same zadania – przekazywania instrukcji i informacji załogom statków powietrznych oraz przyjmowania meldunków.

Dla kontrolerów służby kontroli lotniska, nie mniej niż utrzymanie łączności, istotne były (i są) paski postępu lotu. Wypełniane ręcznie, później drukowane, aż w końcu generowane elektronicznie i wyświetlane na monitorach, nadal pełnią tę samą rolę i są zabezpieczeniem na wypadek awarii radaru lub pogorszenia warunków meteorologicznych. Paski okazały się przydatne także wtedy, gdy personel wieży już w czasach większego ruchu był rozdzielony na kilka stanowisk. Dzięki notowaniu na nich wydanych instrukcji paski pomagały zapamiętać, jakie zezwolenia zostały udzielone poszczególnym statkom powietrznym.

I tak, jak w na obszarze czy zbliżaniu klasyczne paski postępu lotu wyszły już z użycia, tak dla służb kontroli lotniska (a także dla FIS) pozostają one wygodną codziennością. Technologia tego rozwiązania nie stoi jednak w miejscu. Aktualnie Polska Agencja Żeglugi Powietrznej wprowadza nowoczesny system EFES (Electronic Flight progrEss Strips), stworzony w oparciu  o rozwiązanie smartStrips firmy Frequentis i spersonalizowane na potrzeby PAŻP. Narzędzie stanowi kolejny krok technologiczny, uwzględniający dzisiejsze realia i potrzeby rynku lotniczego.

Obok wykorzystywanych narzędzi i systemów, wraz ze zwiększeniem liczby operacji lotniskowych zmianie ulegały także zadania stojące przed personelem operacyjnym TWR i podział funkcji pomiędzy kontrolerami. Na wieży lotniska o największej liczbie operacji lotniczych w Polsce, portu lotniczego im. F. Chopina w Warszawie, dyżur pełni zazwyczaj zespół obsadzający pięć oddzielnych stanowisk pracy. Są to: Senior Kontroler (SEN), pełniący obowiązki kierowniczo – nadzorcze na danej zmianie, Clearance Delivery (DEL), który wydaje zezwolenie na lot, Ground (GND) czyli kontroler zarządzający naziemnym ruchem statków powietrznych i pojazdów w określonych częściach lotniska, a także Tower (TWR) – kontroler startów i lądowań, zezwalający na: zajęcie drogi startowej, wykonanie startu i lądowania (względnie, także podejścia i lądowania na lotniskach, na których nie ma radarowej kontroli zbliżania) oraz przelotu przez strefę kontrolowaną lotniska. Ostatnie stanowisko to asystent, utrzymujący dodatkowo kontakt z pojazdami lotniskowymi.

W Warszawie, podobnie jak w kilku innych miejscach w Polsce, działa ponadto osobna, radarowa służba kontroli zbliżania. Na lotniskach o mniejszym ruchu komunikacyjnym służba kontroli zbliżania jest zapewniania w wersji proceduralnej, opartej o meldunki pozycyjne załóg statków powietrznych. Zadanie to realizują kontrolerzy TWR.

Rozwój technologiczny i coraz szersze zastosowanie rozwiązań z obszaru innowacji i sztucznej inteligencji umożliwiły wyposażenie kontrolerów ruchu lotniczego w kolejne narzędzia pozwalające na płynną i bezpieczną pracę operacyjną w ruchu lotniczym o dużym i bardzo dużym natężeniu. Ich celem jest maksymalizacja efektywnego wykorzystania struktur polskiego nieba i przestrzeni powietrznej przy jednoczesnym zagwarantowaniu odpowiedniego poziomu bezpieczeństwa lotów, a także dostarczenie służbom jak największej ilości szybkiej, pewnej i łatwo dostępnej informacji operacyjnej, meteorologicznej i lotniczej. W przypadku operacji lotniskowych systemy te niejednokrotnie są przeznaczone nie tylko dla załóg i służb nawigacyjnych, ale integrują także agentów obsługi naziemnej czy służby lotniskowe. Szybki i niezakłócony przepływ wiarygodnej i modyfikowanej dynamicznie informacji pomiędzy tymi podmiotami usprawnia działanie całego procesu operacji lotniskowych.

Obok rozwiązań udostępnionych kontrolerom wszystkich służb, jak system PANDORA, znajdują się też te dedykowane kontrolerom wieżowym. Ich pracę wspierają dziś kamery wysokiej rozdzielczości, integrujący pracę podmiotów lotniskowych A-CDM (Airport – Collaborative Decision Making) czy systemy meteorologiczne wyświetlające kompleksową informację pogodową. Rozwijane są też narzędzia obrazujące sytuację ruchową na drogach kołowania i pasach startowych (A-SMGCS). Przodkiem tych innowacji był w pewnym sensie radar pierwotny, wdrożony do pracy operacyjnej w Warszawie w drugiej połowie XX. wieku.

Mimo upływu lat, niektóre atrybuty pracy personelu organu kontroli lotniska wydają się być jednak ponadczasowe. Należą do nich przyrządy sygnalizacji świetlnej. Kiedyś flary, dziś lightgun, czyli ręczny emiter świetlny, pozwalają przekazać załogom różnorodne zezwolenia i polecenia dotyczące startu, lądowania czy kołowania w przypadku wystąpienia utraty łączności radiowej.

Niezastąpione i nadrzędne pozostają też oczy personelu operacyjnego. Dlatego wciąż konieczna, choć nieraz wzmocniona systemami wizualnymi lub po prostu lornetką, jest dobra widoczność pola naziemnego ruchu lotniczego, stref podejścia oraz okolicy lotniska. Ostatecznie to przecież właśnie kontroler decyduje, czy wykonanie operacji startu i lądowania może się odbyć w sposób w pełni bezpieczny.
_____________________________________
Zapraszamy również do odwiedzenia strony www.pansa.pl/poznaj-pazp/, gdzie można przeczytać artykuły z poprzednich cyklów "Poznaj PAŻP" przybliżających funkcjonowanie poszczególnych struktur Polskiej Agencji Żeglugi Powietrznej. Artykuły publikowane były w mediach społecznościowych PAŻP w latach 2018 – 2019. Zapraszamy do lektury!