Sử dụng công nghệ mới trong công tác bay kiểm tra hiệu chuẩn các thiết bị dẫn đường, giám sát hàng không

Mục tiêu cao nhất nhằm duy trì các thiết bị, phương thức bay luôn trong tình trạng tốt nhất đảm bảo an toàn khi sử dụng cho hoạt động bay.

            Hiện nay, tại Việt Nam công tác bay kiểm tra hiệu chuẩn do Công ty TNHH Kỹ thuật Quản lý bay thực hiện, đây cũng là đơn vị duy nhất tại Việt Nam được Cục Hàng không Việt Nam cấp phép tổ chức cung cấp dịch vụ này. Trên thế giới cũng như tại Việt Nam công tác bay kiểm tra hiệu chuẩn thường được thực hiện bằng cách sử dụng tàu bay được cải tiến, lắp đặt thiết bị thu chuyên dụng phù hợp để bay theo các bài bay đã được xây dựng để đảm bảo đánh giá đầy đủ các thông số theo khuyến cáo của tổ chức hàng không dân dụng quốc tế ICAO. Thông thường do hoạt động bay kiểm tra hiệu chuẩn thường xuyên bay tại mực bay thấp, độ cao bay thay đổi liên tục theo yêu cầu bài bay nên tàu bay phù hợp cho hoạt động bay này là tàu bay loại nhỏ như Kingair Beechcraft B200, B300, Cessna Citation CJ4/560/XL/XLS, Bombadier Challenger 601, Dornier DO-228, Gulf stream 450, Hawker 900XP…Các tàu bay này được lắp đặt các ăng ten và thiết bị chuyên dụng để thu thập, phân tích, đánh giá chất lượng tín hiệu của thiết bị dẫn đường, giám sát mặt đất.

            Cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ, các thiết bị phương tiện bay không người lái, thiết bị bay không người lái (UAV) không những chỉ sử dụng riêng trong lĩnh vực quân sự mà còn được sử dụng ngày càng nhiều trong các lĩnh vực khác nhau của cuộc sống. Hiện nay các thiết bị bay không người lái UAV đã được trang bị camera để thực hiện các nhiệm vụ bay tuần tra biên giới tại khu vực địa hình hiểm trở, tham gia phát hiện chống buôn lậu, xác định các khu vực rừng bị chặt phá, các điểm cháy rừng, tuần tra dọc theo đường điện cao thế, dự báo sạt lở đất tại khu vực địa hình đồi núi, thực hiện bay chụp ảnh từ trên cao để xây dựng bản đồ, bay quay phim, chụp ảnh giải trí… Không nằm ngoài xu thế này, một số quốc gia đã nghiên cứu, thử nghiệm sử dụng thiết bị UAV trong lĩnh vực bay kiểm tra, hiệu chuẩn để đánh giá khả năng ứng dụng của các thiết bị này. Hiện nay có một số đơn vị đã thử nghiệm bay kiểm tra hiệu chuẩn bằng thiết bị bay không người lái (UAV) như hãng Aligator kết hợp cùng Skyguide là đơn vị cung cấp dịch vụ dẫn đường hàng không tại không phận Thụy Sĩ thử nghiệm bay kiểm tra hiệu chuẩn thiết bị ILS bằng thiết bị bay UAV loại nhỏ. Công ty chuyên về thiết bị bay không người lái CANARD có trụ sở tại Tây Ban Nha cũng giới thiệu thiết bị bay UAV có gắn camera độ phân giải cao để bay kiểm tra hiệu chuẩn các hệ thống đèn hiệu sân bay, đèn PAPI. Đơn vị bay kiểm tra hiệu chuẩn tại một số nước cũng thực hiện thử nghiệm bay kiểm tra hiệu chuẩn các hệ thống thiết bị dẫn đường, giám sát mặt đất bằng thiết bị UAV với tải trọng cất cánh lớn hơn lắp đặt các thiết bị máy thu VOR/DME, ILS/DME, NDB…,

Một thiết bị bay UAV thử nghiệm bay hiệu chuẩn loại lớn

Các thiết bị bay không người lái sử dụng cho hoạt động bay kiểm tra hiệu chuẩn đang trong quá trình nghiên cứu, thử nghiệm mở ra một hướng phát triển mới cho lĩnh vực này tuy nhiên quá trình triển khai trong thực tế cũng gặp không ít thách thức. Việc triển khai sử dụng thiết bị bay không người lái để thực hiện các nhiệm vụ bay kiểm tra hiệu chuẩn trong môi trường hàng không hiện nay gặp phải rất nhiều trở ngại, khó khăn cần phải vượt qua.

            Thứ nhất, là khả năng tải trọng của thiết bị bay không người lái thường nhỏ, để đảm bảo khả năng mang nhiều thiết bị máy thu đáp ứng đầy đủ yêu cầu bay hiệu chuẩn thì cần thiết bị bay lớn hơn, đồng thời để đảm bảo bay kiểm tra hiệu chuẩn được hiệu quả thì thiết bị bay không người lái cần có tầm hoạt động rộng (cự ly 50 km trở lên tính từ sân bay) và khả năng bay tại độ cao 2000m, thời gian bay liên tục 4 giờ trở lên. Khi đó sẽ gặp các khó khăn liên quan đến kết cấu, vật liệu chế tạo thiết bị bay, kích thước và dung lượng pin lắp đặt cho tàu bay những yếu tố này khiến giá thành của thiết bị bay sẽ cao.

            Thứ hai, hiện nay về mặt cơ chế, chính sách quản lý thiết bị bay không người lái tại mỗi nước đều có rất nhiều điểm khác nhau, rất nhiều nước cấm hoạt động của thiết bị bay không người lái tại các khu vực sân bay, khu vực hạn chế bay, khu vực cơ sở quân sự, hiện nay ở Việt Nam cũng chưa có quy định về việc quản lý hoạt động của loại thiết bị này. Do đó có thể thấy rằng việc triển khai thiết bị bay không người lái trong khu vực sân bay là rất phức tạp, đặc biệt việc áp dụng tiêu chuẩn phân cách tàu bay, điều hành không lưu để đảm bảo khoảng cách an toàn giữa thiết bị bay không người lái và có người lái chưa được xây dựng. Trong thực tế quá trình thử nghiệm hoạt động bay kiểm tra hiệu chuẩn bằng thiết bị bay không người lái chỉ thực hiện được tại các sân bay có mật độ bay rất thấp và chỉ bay được thiết bị bay này vào thời điểm không có tàu bay thương mại hoạt động.

            Cuối cùng là khó khăn gặp phải khi điều khiển thiết bị bay không người lái  do tín hiệu điều khiển cho các thiết bị bay UAV chủ yếu là sử dụng sóng VHF tầm nhìn thẳng nên nguy cơ gián đoạn, mất tín hiệu điều khiển giữa người lái và thiết bị UAV, nhất là khi thực hiện các bài bay kiểm tra hiệu chuẩn bay tại mực bay thấp nguyên nhân do sự che chắn tín hiệu của chướng ngại vật, cũng như sự ảnh hưởng của nhiễu tín hiệu cao tần tại băng tần tín hiệu điều khiển, tín hiệu truyền xuống mặt đất.

Thử nghiệm quá trình bay kiểm tra hệ thống đèn hiệu sân bay do hãng CANARD thực hiện

            Vì những lý do đã nêu ở trên nên xu hướng chính sử dụng thiết bị bay không người lái UAV cho hoạt động bay kiểm tra hiệu chuẩn đó là hỗ trợ khảo sát vị trí, khảo sát địa hình để lắp đặt thiết bị, bay tầm ngắn kiểm tra một số thông số tại khu vực gần vị trí đặt thiết bị để đánh giá sơ bộ chất lượng thiết bị, bay tại các khu vực sân bay có mật độ bay thấp vào lúc không có hoạt động bay thương mại.

            Chính vì vậy có thể thấy rằng việc sử dụng thiết bị bay không người lái cho hoạt động bay kiểm tra hiệu chuẩn cần phải xử lý rất nhiều vấn liên quan cải tiến thiết bị bay, xây dựng chính sách quản lý của nhà nước, xây dựng phương thức điều hành phân cách để đảm bảo an toàn giữa hoạt động của thiết bị bay UAV và tàu bay có người lái, công tác phát hiện, xử lý nhiễu tín hiệu cao tần…tuy nhiên đây cũng là một hướng phát triển đáng quan tâm trong tương lai./.

Hình ảnh tham khảo tại Hội nghị Bay kiểm tra hiệu chuẩn do ICAO khu vực Châu Á- Thái Bình Dương tổ chức tháng 9/2019 và tại trang website của hãng Canard, Tây Ban Nha (canarddrones.com).

Tác giả: Hường-BHC