К вопросу о вынужденной посадке самолёта в кукурузное поле в зоне аэропорта Жуковский.
Защита всех летательных аппаратов от столкновения с птицами должна состоять из комплекса мероприятий для каждого аэродрома.
- на удалении 3 - 4 километров не должно быть свалок, кучек мусора и других участков земли, где птицам хотелось бы питаться и отдыхать
- поля, прилегающие к взлётной полосе, не должны содержать растений, привлекающих птиц
- для отпугивания птиц на аэродромах применяются различные средства, в том числе:
световые и звуковые сигналы, лазерные пушки и даже активные (очень подвижные собачки) обученные не любить птиц. Эти собачки бегают и не позволяют птицам отдыхать. Лазерный луч периодически сканирует взлётные поля и отпугивает птиц, летающих очень низко над землёй. Специальные орнитологические службы в режиме постоянного дежурства должны обеспечивать техническую работоспособность перечисленных приборов и визуально следить за такой орнитологической обстановкой. Так работает орнитологическая служба на многочисленных аэродромах Израиля.
Однако, важно, чтобы птиц не было на пути взлетающего и летящего на разных высотах самолёта.
Эту задачу можно решать только с помощью радиолокатора.
Развитие авиации, большие концентрации воздушных судов на отдельных, относительно небольших участках территорий, особенно в зонах крупных аэродромов, стремление к большим скоростям на максимально облегченных конструкциях летательных аппаратов, особенно боевой авиации, объективно привели к возникновению конфликта между техническим прогрессом и природными явлениями.
Среди них, важнейшим является конфликт летательных аппаратов с птицами, с которыми всё чаще сталкиваются самолёты. Нередко такого рода столкновения приводят к тяжёлым катастрофам, результатами которых становится не только гибель птиц, но и человеческие жертвы. Все это требует создания оперативных технических средств оценки и контроля орнитологической обстановки для обеспечения безопасности полётов самолётов.
Особо остро эта проблема встала в Израиле.
Через эту относительно узкую территорию, прилегающую к Средиземному морю птицы Европы и частично Азии проложили веками путь своей межсезонной миграции на юг и обратно. Миллиард птиц пролетают через территорию Израиля каждый год. На этой же узкой территории наша страна вынуждена давать летать и Гражданской, и многочисленной боевой авиации. Объективно сложилась, по сравнению с историческим периодом, новая ситуация. Летательные аппараты и птицы. Как обеспечить их сосуществование?
Компьютеризированная радиолокационная орнитологическая система, разработанная в Израиле на базе советской метеорологической радиолокационной станции МРЛ-5, позволяет в автоматизированном режиме проводить наблюдения за перелётами птиц в любое время суток. Это позволяет выделить радиоэхо птиц на фоне сигналов, отраженных неподвижными или хаотично перемещающимися объектами, в том числе, подстилающей поверхностью, облаками, осадками, атмосферными неоднородностями и др. Полученные координаты используются для расчёта векторов направления и скорости полёта группы птиц или каждой птицы в отдельности (см. рисунок 1, 2, 3, 4).
Алгоритм распознавания радиоэхо птиц на фоне радиоэхо от множества различных целей представлен во многих публикациях, в том числе в 1, 2, 3, 4, 5, 6. Радиолокационные орнитологические карты с представленной на рисунке и дополнительной радиолокационной информацией поступают руководителям полётов всех аэродромов каждые 15-20 минут. С учётом этой орнитологической информации руководитель полётов устанавливает режимы полётов. Экономический эффект от реализации этого проекта по расчётам военной авиации за счёт сокращения расходов на ремонт самолётов, столкнувшихся с птицами и на приобретение новых самолётов взамен погибших, примерно за 12 лет (1997 - 2009 годы) составила более 850- миллионов долларов.
За последующие годы сумма этого эффекта существенно выросла и составляет примерно 1,5 миллиарда долларов. По итогам этой разработки командование военной авиации установило три специализированных радиолокатора на севере, юге и в центре, которые в оперативном режиме передают руководителям полётов орнитологическую обстановку над всей территорией Страны.
Благодарности.
Инициатором этого проекта был и остаётся проф. Тель -Авивского университета Йоси Лешем. Ему, руководителям боевой авиации и отдела главного учёного министерства обороны, я выражаю искреннюю благодарность за поддержание работы над проектом. Я искренне благодарен всем участникам проекта, в том числе инженерам Валерию Гаранину, Владимиру Диневичу, программистам Александру Капитанникову, Олегу Сикоре, доктору Марку Пинскому.
Заключение.
И самое главное. На пути самолёта птиц и других объектов, могущих приблизиться или пересечься с его курсом, быть не должно. Точка. Их нужно самолётным радиолокатором своевременно обнаружить и с учётом суммарной скорости полёта на встречу друг друга сжечь. Есть ли ныне такая техническая возможность? Есть.
Соответствующие результаты разработки радиолокационной системы и многолетних исследований докладывались на многочисленных семинарах и конференциях в России, США, Финляндии, Франции, Японии, Швеции, Греции, Польши, Венгрии, Израиле, Бразилии, Литве, Молдове и опубликованы в работах.
Список публикаций.
1. Dinevich L., Leshem Y., Pinsky M., Sterkin A., 2004. Detecting Birds and Estimating their Velocity Vectors by Means of MRL-5 Meteorological Radar. International Ornithological Journal THE RING. 35-53 pp;
2. Dinevich, L., Leshem, Y., 2008. Identification of migrating birds' echo and plotting ornithological charts based on MRL-5 radar data. Journal "Advanced Contemporary Radioelectronics" # 3, pp. 48 -68, The Institute for Radio Engineering and Radioelectronics, Russian Academy of Sience, Moscow. ISSN 0373-2428.
3. Dinevich, L., Yo. Leshem, 2010. RADAR MONITORING OF SEASONAL BIRD MIGRATION OVER CENTRAL ISRAEL. THE RING 32, 1-2 (2010), pp.31-53;
4. DINEVICH L. USING MRL-5 RADAR FOR IDENTIFYING RADAR ECHO OF MIGRATING BIRDS AND PLOTTING RADAR ORNITHOLOGICAL CHARTS // EUROPEAN JOURNAL OF NATURAL HISTORY Издательство: Издательский Дом Академия Естествознания (Пенза) ISSN: 2073-4972. - 2014. - №2. - С. 55-59
5. ДИНЕВИЧ Л, 2014. РАСПОЗНАВАНИЕ РАДИОЭХА ПТИЦ НА БАЗЕ РАДИОЛОКАТОРА МРЛ-5. Журнал НАУКА. ИННОВАЦИИ. ТЕХНОЛОГИИ, Северо-Кавказский федеральный университет, Ставрополь. Россия. 2014. С.7-40, Том 1. Номер выпуска 1.
6. Dinevich L. Radar Monitoring of Bird Migration. Tel Aviv. December, 2017. (183 pp). Second edition, supplemented. (Книга на английском языке).
Приложение.
Рис. 1. Масштаб 50 км. Каждый круг 10 км. Вектора - птицы или группы птиц. Вынесенный прямоугольник показывает метод построения вектора движения одиночных и групп птиц по движению радиоэхо по времени. Суммарное время слежения 6 - 8 минут, т. е. антенна, вращаясь со скоростью 10 секунд оборот с уровня 0,5 градуса над землёй, делает по 8 кругов на каждом угле Справа внизу на графике спектр скоростей полёта всех птиц в радиусе 50 км. Стрелкой в круге показано среднее направление полёта птиц. В прямоугольнике слева - всего количество векторов, максимальная и минимальная скорость полёта. Обычный размер орнитологических карт, отправляемых руководителям полётов через интернет или электронную почту позволяет существенно увеличивать их размер так, чтобы при необходимости просмотреть каждый вектор в отдельности, определив его высоту, координату и другие параметры. Программа позволяет вернуть на эту карту радиоэхо всех отражателей в зоне наблюдения, в том числе самолётов. См. рисунки 2, 5.
Рис. 2. Масштаб 50 км. На рисунке радиоэхо всех отражателей, в том числе вектора трёх цветов - птицы разных видов, холмы (зелёные - радиоэхо), облака - голубые. В прямоугольнике справа внизу спектр скоростей полёта всех птиц во всём объёме полусферы радиусом 50 км и от земли до максимальной высоты полёта птиц в данном регионе, т. е. примерно 3 -4 км. Слева сплошная полоса в направлении с ЮЗ на СВ граница между Средиземным морем и сушей.
Рис. 3. Картина расположения векторов птиц на объёмном рисунке. Радиоэхо синего цвета - птицы летящие до высоты 1км, бордового цвета - от высоты 1 км до высоты 2 км, фиолетового цвета - выше 2 км. Ракурс рисунка может меняться. При этом можно определить координаты и высоту каждого вектора. Цвет вектора отражает высоту полёта. Цвет радиоэхо подстилающей поверхности соответствует высоте над уровнем моря (таблица в правом углу). У руководителя полётов есть возможность менять масштаб и ракурс рисунка. Красная точка - место расположения радиолокатора. Синяя и красная стрелки слева соответственно направление на север и на юг.
Рис. 4. Так выглядят траектории полёта птиц за три минуты наблюдения на обычном экране радиолокатора. На табло сверху вниз дата 10 ноября 2000 года, время 19,13 тёмного времени суток, второй канал 10см, масштаб 25 км, угол антенны относительно горизонта 5 градусов, цифры ниже для данного описания значение не имеют.
Рис. 5. Слева радиоэхо всех отражателей, в том числе холмы, атмосферные неоднородности, самолёты (пунктирные линии) и птицы. Справа тот же рисунок, но только вектора птиц. Масштаб 50км. Синяя тонкая линия - граница суши и Средиземного моря. Все остальные обозначения представлены на предыдущих рисунках. Руководители полётов имеют возможность увеличивать размеры этой и предыдущих карт, получая всю, интересующую его информацию.