Nepaisant tobuliausių techninių charakteristikų, geriausias lėktuvas vis dėlto tas, kurio pakilimų ir nusileidimų skaičius sutampa.
Būtent saugiu lėktuvų kilimu ir tūpimu pastaruosius kelerius metus rūpinasi Vilniaus universiteto Matematikos ir informatikos fakulteto doktorantė Laura Savičienė. Prisijungusi prie italų inicijuoto projekto ji tyrinėjo, kaip išnaudoti lazerio savybes lėktuvams oro uosto zonoje stebėti.
„Lazeriniai radarai – lidarai – aviacijoje naudojami iš lėktuvų stebėti žemės paviršių, tačiau iš žemės stebėti lėktuvus iki šiol dar nebuvo bandyta. Projekto metu ir stengėmės išsiaiškinti, ar tai įmanoma ir kokios naudos būtų galima pasiekti“, – pagrindinį projekto tikslą suformulavo L.Savičienė.
Skrydžio sėkmės trapumas
Statistika rodo, kad aviakatastrofos dažniausiai įvyksta lėktuvams kylant arba leidžiantis. Tiriant avarijų priežastis specialistams neretai tenka konstatuoti, kad nelaimė įvyko dėl apmaudžios žmogaus – piloto ar skrydžio vadovo – klaidos.
„Žmogus įpranta pasikliauti technika, kompiuterinėmis sistemomis, todėl, deja, pasitaiko, kad kažkas kažką pražiūrėjo, nepatikrino, užmiršo... Avarijų, susijusių su skrydžių valdymu, priežasčių išvados paprastai įvardija dvi pagrindines problemas: pirma, pilotai netiksliai laikėsi skrydžio vadovo nurodymų. Antra – dėl duomenų stokos skrydžio vadovas nepakankamai gerai įvertino situaciją“, – aiškino L.Savičienė.
Prieš imdamasi mokslinių tyrinėjimų, iš pradžių ji narstė aviacijos taisykles, aiškinosi, ką vienas ar kitas simbolis reiškia, susipažino su terminologija.
„Tiesą sakant, suvokus, kaip iš tikrųjų viskas veikia, dar labiau pradėjau bijoti skraidyti: supratau, kad tai labai trapu. Saugumas užtikrinamas tik milžiniškomis pastangomis – užtenka menkiausios klaidelės, kad kelio atgal nebebūtų“, – atsiduso 30 metų doktorantė.
Perspektyva: 2D pakeis 4D
Nors šiuolaikinė aviacija smarkiai automatizuota, svarbiausios funkcijos vis dar patikėtos žmogui. Ypač didelė atsakomybė tenka eismą oro uosto zonoje reguliuojantiems skrydžių vadovams. Būtent jie nurodo, kokia kryptimi turi skristi ir kokiu kampu leistis lėktuvas.
Skrydžių vadovai oro uoste stebi radaro siunčiamus duomenis, specialiame žemėlapyje mato, kurioje vietoje yra lėktuvai, kaip jie skrenda. Dabartinės vizualizacijos pateikiamos 2D erdvėje: matomas skrydžių žemėlapis su specialiais simboliais, žyminčiais, kas dedasi oro uosto zonoje.
Žmogus įpranta pasikliauti technika, kompiuterinėmis sistemomis, todėl, deja, pasitaiko, kad kažkas kažką pražiūrėjo, nepatikrino, užmiršo...
Tačiau, pereinant prie Europos bendros oro erdvės, tokio skrydžių valdymo nebepakaks.
„Numatomas keturių dimensijų (4D) trajektorijomis grindžiamas skrydžių valdymas, kai skrydžio planas nusakomas kaip seka taškų trijų dimensijų (3D) erdvėje, kiekvienam taškui nurodant laiką, kada lėktuvas turi būti tame taške. Įvedus 4D trajektorijas, lėktuvams bus taikomi žymiai smulkesni apribojimai, nei dabartinėse skrydžių taisyklėse“, – ateities perspektyvas brėžė L.Savičienė.
Šiuo atveju ir turėtų pasitarnauti lidaras, apie lėktuvo poziciją galintis pateikti žymiai tikslesnius duomenis nei tradiciniai radarai.
Neleis nukrypti nuo normos
Prie Tarptautinio Vilniaus oro uosto stovi didelis, kad negąsdintų žmonių, kupolu uždengtas įrenginys. Tai – radaras: antena, siunčianti radijo bangas ir priimanti grįžtantį signalą.
Mokslininkai siūlo oro uostuose ant specialios aplink savo ašį besisukančios platformos sukonstruoti kelias dešimtis lazerių. Jie šaudytų spindulius ir skenuotų dangų, nustatydami lėktuvų koordinates.
„Lazeris nustatytų lėktuvo buvimo vietą tam tikroje koordinačių sistemoje. Ši informacija automatiškai nukeliautų į kompiuterinę programą, kurioje iš anksto būtų nustatyti tam tikri aviacijoje taikomi apribojimai. Programinė įranga, gavusi lėktuvo koordinates, preciziškai tiksliai tikrintų, ar jis nenukrypsta nuo tų apribojimų. Jei išeinama už normos ribų, kyla rizika. Skrydžio vadovo žemėlapyje užsidega lemputė ir atkreipia dėmesį, kad kažkas negerai“, – pasakojo L.Savičienė.
Skeptikai ir novatoriai
Pagal dabartines aviacijos taisykles, skrydžių vadovams visiškai pakanka radarų teikiamos informacijos. Tokių tikslių duomenų, kokius galima išgauti su lazeriais, prižiūrint lėktuvų eismą oro uosto zonoje, nereikia.
„Tačiau kas bus, kai oro erdvė taps dar intensyvesnė ir labiau užpildyta? Jau dabar būtina galvoti apie įrankius, kaip tą srautą suvaldyti. Ar būtent mūsų siūlomas būdas evoliucionuos į ką nors konkretaus, neaišku. Pasaulyje šiuo klausimu dirbama įvairiomis kryptimis, galbūt kam nors pavyks pasiūlyti dar efektyvesnių priemonių“, – svarstė L.Savičienė.
 |
| BFL nuotr./Geriausias lėktuvas vis dėlto tas, kurio pakilimų ir nusileidimų skaičius sutampa. |
2011 metų vasarą projekto darbo grupė stebėjo skrydžio vadovų darbą valdymo bokštuose Vilniaus, Kauno ir Šiaulių oro uostuose bei Vilniaus skrydžių mokymo centre.
Mokslininkų tyrinėjimus skrydžių vadovai sutiko įvairiai: vieni neslėpė skepticizmo, kiti domėjosi kaip didžiausiu mokslo atradimu.
„Daliai buvo įdomu, kaip visa tai veikia, dalis sakė, kad jiems tai – visai nebūtina perteklinė informacija. Nieko keista, nes šalies oro uostai palyginti nedideli, skrydžių kiekis – nesunkiai suvaldomas. Šiaulių oro uostas neturi net savo radaro, todėl galvoti apie lazerį atrodo neaktualu“, – kalbėjo Vilniaus universiteto doktorantė.
Tai daugiau nei matematika
„Lazerinio atpažinimo ir matomumo technologija naujos kartos oro transporto valdymo paradigmose“ – toks oficialus italų inicijuoto, tarptautinės partnerių komandos įgyvendinto projekto pavadinimas. Be Vilniaus universiteto, projekte dalyvavo Romos universitetas, rusų lazerių specialistai, Anglijos elektronikos inžinierių kompanija, Italijos oro navigacijos įmonė, Neapolio oro uostas ir kt. Lietuviai įgyvendino tik vieną iš projekto dalių.
„Myliu savo fakultetą, norėjau dirbti katedroje, pradėjau dėstyti ir kolegos pasiūlė prisijungti prie projekto. Sako, tema aktuali, gal nori parašyti disertaciją? Pasirodė įdomu, todėl ir įsitraukiau. Matau tame prasmę ir numanomą naudą: tai ne kokia nors teorija ar aukštoji matematika, o kai kas apčiuopiamo, praktiško“, – šypsojosi L.Savičienė.
Rinktis matematiką kaip gyvenimo kelią jai buvo tarsi savaime suprantama: „Tėvelis programuotojas, duomenų bazių specialistas, visą gyvenimą dirbo IT srityje. Mama kadaise dirbo Matematikos ir kibernetikos institute, šiek tiek programavo, bet vieną dieną išėjo dirbti į leidyklą matematinių leidinių redaktore.“
