Předpovídání možných sblížení a hrozících kolizí

Věštění z křišťálové koule je něco, co jsem si chtěl zkusit už dávno. Mít rozumné varování před blížícími se problémy je určitě užitečné, obzvláště v dnešní době, kdy stále více pilotů čucí do obrazovek a co se děje venku pro ně není až tak podstatné. Zároveň upozornění na kolizní provoz musí být rozumné a nemělo by otravovat ve stoupání s dvaceti ostatními větroni, nebo ve chvíli, kdy visíme padesát metrů za vlečnou. Ale jak to udělat? Dnes vás čekají kouzla a čáry!

Základem je práce s informacemi, které můžeme odchytit přímo z éteru. OGN krabičky poslouchají a rády přijímají zprávy vysílané okolními trackery. Když budeme zpracovát údaje o poloze, výšce, směru letu a pár dalších parametrů každého letadla, které uslyšíme na vyhrazených frekvencích, mohli bychom za použití sofistikovaných matematických modelů předpovídat jejich budoucí trajektorii. Ale protože mozeček našich krabiček má svá omezení, je pořeba přizpůsobit tyto algoritmy jeho možnostem.

Začněmež tudíž jedním bodem – nejčerstvější informací o poloze jiného letadla, kterou jsme právě přijali. Tento paket (beacon) obsahuje jeho identifikaci, rychlost, výšku, směr letu, rychlost stoupání či klesání a úhlovou rychlost (t.j. jak rychle zatáčí, jak moc to má v tom šprajcu zalomené). Z tohoto singulárního údaje o aktuálním stavu můžeme iterativně spočítat budoucí polohy v prostoru v diskrétních bodech (resp. časových intervalech). V případě, kdy máme informaci z dvou (či více) takových beaconů, můžeme do výpočtu odhadu trajektorie navíc přidat změny dopředné rychlosti, úhlové rychlosti a změny výšky. A samozřejmě musíme počítat s tím, že čím dál do budoucnosti se díváme, tím nám narůstá neurčitost odhadované polohy. Ne to je třeba nezapomínat. Ale i tak to vypadá, že to bude fungovat poměrně dobře.

Jednobodová předpověď trajektorie letu letounu letícího severním směrem přes střechu hangáru majícího konstantní dopřednou rychlost, směr letu a konstantní úhovou rychlost.

Pro předpověd naší trajektorie letu použijeme úplně ten samý postup výpočtu. Následně zkombinujeme jednotlivé predikované body obou tratí a spočítáme vzdálenosti mezi nimi. Následně, tedy za předpokladu že uvažujeme náš a jeho heading (ehm, směr letu) v každém bodě, můžeme vydávat informativní varování o okolním provozu. A tak nějak by to teoreticky mohlo fungovat.

Situace, ve které jde kluzák do průletu před/nad jiným startujícím letadlem. Z prvotního pohledu plachtaře se zdá, že má dost času a místa se vyhnout, nicméně ke kolizní situaci může dojít právě v místě druhého křížení trajektorií, kde cessna už letí ve větší výšce a klesající kluzák nevidí. Navíc plachtař v tu dobu může mít plné ruce práce s klesajícím érem, věnujíce více pozornosti přípravě na přistání.

Takže teď je potřeba podrobit popsané hypotézy praktickým zkouškám v luftě. A pokud by se náhodou stalo, že o mě uslyšíte na příštím zimním školení v rozboru nehod, tak tato celá teorie byla zřejmě chybná 😉