برج مراقبت مجازی

برج مراقبت مجازی، که با عنوان کنترل ترافیک هوایی از راه دور نیز شناخته می شود، یک فناوری پیشرفته در صنعت هوانوردی است که امکان هدایت و نظارت بر حرکت هواپیماها در یک فرودگاه را از مکانی دورتر از سایت فیزیکی فرودگاه فراهم می کند. این سیستم با استفاده از دوربین های نظارتی/دوربین های پانوراما و حسگرها، اطلاعات بصری و داده های حیاتی را جمع آوری و از طریق ارتباطات ایمن به یک مرکز عملیات از راه دور منتقل می کند تا مراقب پرواز / کنترل کننده ترافیک هوایی بتواند وظایف خود را انجام دهد.

در دهه های اخیر، صنعت هوانوردی همواره به دنبال راهکارهای نوآورانه برای بهبود ایمنی، افزایش کارایی و کاهش هزینه ها بوده است. یکی از مهم ترین پیشرفت ها در این زمینه، ظهور مفهوم برج مراقبت مجازی است. این فناوری، که اساساً جایگزینی برای برج های مراقبت سنتی فیزیکی محسوب می شود، با بهره گیری از پیشرفته ترین سیستم های بصری و داده ای، امکان کنترل ترافیک هوایی را از فاصله ای قابل توجه فراهم می آورد.

برج های مراقبت سنتی، ساختمان هایی بلند در محوطه فرودگاه هستند که دید مستقیم و بدون مانعی را برای کنترل کننده ها فراهم می کنند. اما با رشد فناوری و نیاز به انعطاف پذیری بیشتر، ایده کنترل از راه دور مطرح شد. برج مراقبت مجازی این ایده را عملی ساخته و به مراقب پرواز / کنترل کننده ترافیک هوایی اجازه می دهد تا با استفاده از مجموعه ای از نمایشگرها/مانیتورها در یک مرکز دورتر، تصویری کامل و حتی بهبود یافته از محیط فرودگاه و فضای کنترل ترافیک هوایی اطراف آن داشته باشد.

پیاده سازی سیستم های برج مراقبت مجازی نیازمند زیرساخت های ارتباطی بسیار قوی و ایمن است. انتقال بی وقفه و با تأخیر کم داده های حیاتی، از جمله تصاویر زنده و اطلاعات راداری و حسگرها، برای حفظ ایمنی هوانوردی امری ضروری است. به همین دلیل، از فیبر نوری و شبکه های ارتباطی پیشرفته برای این منظور استفاده می شود.

این فناوری نه تنها می تواند به کاهش هزینه های ساخت و نگهداری برج های فیزیکی کمک کند، بلکه امکان ارائه خدمات کنترل ترافیک هوایی به چندین فرودگاه کوچک تر را از یک مرکز عملیات از راه دور واحد فراهم می آورد. این مدل عملیاتی جدید، پتانسیل تغییرات قابل توجهی در نحوه مدیریت فضای هوایی و عملیات فرودگاه ها در سراسر جهان دارد.

برج مراقبت مجازی و کنترل از راه دور

مفهوم برج مراقبت مجازی ارتباط تنگاتنگی با کنترل ترافیک هوایی از راه دور دارد. در واقع، برج مجازی ابزار و سیستمی است که کنترل از راه دور را ممکن می سازد. به جای اینکه مراقب پرواز / کنترل کننده ترافیک هوایی به صورت فیزیکی در یک برج مراقبت در کنار باند فرودگاه مستقر باشد، او در یک مرکز عملیات از راه دور قرار می گیرد که می تواند ده ها یا حتی صدها کیلومتر فاصله داشته باشد.

این مرکز از راه دور مجهز به مجموعه ای از نمایشگرها/مانیتورها است که تصویری جامع و 360 درجه از محیط فرودگاه را به مراقب پرواز / کنترل کننده ترافیک هوایی نشان می دهند. این تصاویر توسط دوربین های نظارتی/دوربین های پانوراما با وضوح بالا که در محل فرودگاه نصب شده اند، جمع آوری می شوند. علاوه بر تصاویر، داده های راداری، اطلاعات هواشناسی دریافتی از حسگرها، و داده های سیستم های ناوبری نیز به صورت یکپارچه روی این نمایشگرها/مانیتورها نمایش داده می شوند.

ارتباطات صوتی بین مراقب پرواز / کنترل کننده ترافیک هوایی و خلبانان، خودروها و پرسنل زمینی نیز از طریق سیستم های رادیویی از راه دور که توسط این مرکز کنترل می شوند، برقرار می گردد. در واقع، تمام عملکردهای حیاتی یک برج مراقبت سنتی به این مرکز از راه دور منتقل شده است. این انتقال نیازمند زیرساخت های فناوری پیشرفته و ایمن است تا اطمینان حاصل شود که هیچ اختلالی در جریان اطلاعات و ارتباطات حیاتی رخ نمی دهد.

یکی از مزایای اصلی این رویکرد، امکان ارائه خدمات کنترل ترافیک هوایی به فرودگاه هایی است که ممکن است ترافیک کمتری داشته باشند و ساخت یک برج مراقبت فیزیکی برای آن ها مقرون به صرفه نباشد. همچنین، این سیستم ها می توانند انعطاف پذیری بیشتری در تخصیص منابع انسانی فراهم کنند؛ به این معنی که یک مراقب پرواز / کنترل کننده ترافیک هوایی ممکن است بتواند به طور همزمان (یا متناوب) چندین فرودگاه را از یک مرکز واحد کنترل کند.

این فناوری نه تنها در فرودگاه های کوچک، بلکه در فرودگاه های بزرگ و شلوغ نیز در حال بررسی و پیاده سازی است. هدف اصلی، بهبود ایمنی هوانوردی از طریق ارائه دید بهتر و اطلاعات یکپارچه تر به کنترل کننده ها، افزایش کارایی عملیاتی، و آمادگی برای پذیرش حجم بیشتر ترافیک هوایی در آینده است. شرکت های توسعه دهنده مختلفی در حال ارائه راهکارهای خود در این زمینه هستند و سازمان های هوانوردی بین المللی مانند ایکائو و نهادهای ملی در حال تدوین استانداردها و مقررات لازم برای این سیستم های نوین هستند.

برج مراقبت مجازی امکان کنترل ترافیک هوایی فرودگاه ها را از فاصله ای دور فراهم می کند و با استفاده از دوربین ها، حسگرها و سیستم های ارتباطی پیشرفته، دید و اطلاعات جامعی را در اختیار کنترل کننده ها در یک مرکز عملیات از راه دور قرار می دهد.

پیاده سازی موفقیت آمیز برج مراقبت مجازی نیازمند غلبه بر برخی چالش ها نیز هست. از جمله مهم ترین آن ها می توان به اطمینان از امنیت سایبری سیستم، قابلیت اطمینان زیرساخت های ارتباطی در شرایط مختلف آب و هوایی، پذیرش این فناوری جدید توسط مراقب پرواز / کنترل کننده ترافیک هوایی و جامعه هوانوردی، و همچنین نیاز به استانداردسازی و گواهینامه های لازم از سوی سازمان های هوانوردی اشاره کرد. با این حال، پیشرفت سریع فناوری و نیاز روزافزون به راهکارهای کارآمدتر، حرکت به سمت این سیستم ها را اجتناب ناپذیر ساخته است.

نحوه کار برج مراقبت مجازی

نحوه کار یک سیستم برج مراقبت مجازی بر جمع آوری داده ها از فرودگاه، انتقال آن ها به مرکز عملیات از راه دور، پردازش و نمایش اطلاعات برای مراقب پرواز / کنترل کننده ترافیک هوایی، و امکان ارتباطات دوطرفه استوار است. در محل فرودگاه، مجموعه ای از دوربین های نظارتی/دوربین های پانوراما با کیفیت بسیار بالا نصب می شوند. این دوربین ها معمولاً روی یک دکل یا سازه بلند قرار می گیرند تا دید کاملی از کل محوطه فرودگاه، شامل باندها، تاکسی وی ها، اپرون و حتی فضای هوایی اطراف را فراهم کنند.

این دوربین ها می توانند تصاویر پانورامای 360 درجه ای را ضبط کنند و همچنین قابلیت زوم قوی برای مشاهده جزئیات دقیق هواپیماها، خودروها یا سایر اشیاء در محوطه را داشته باشند. علاوه بر دوربین ها، حسگرهای مختلفی نیز در فرودگاه نصب می شوند. این حسگرها می توانند شامل رادار زمینی برای ردیابی حرکت هواپیماها و خودروها روی باند، حسگرهای هواشناسی برای جمع آوری داده های دما، فشار، باد و دید، و سایر سیستم های نظارتی باشند که اطلاعات تکمیلی را فراهم می کنند.

داده های جمع آوری شده توسط دوربین ها و حسگرها، از جمله تصاویر ویدئویی با کیفیت بالا، از طریق یک شبکه ارتباطات بسیار پرسرعت و ایمن، معمولاً از طریق کابل های فیبر نوری، به مرکز عملیات از راه دور منتقل می شوند. سرعت و قابلیت اطمینان این انتقال داده حیاتی است، زیرا هرگونه تأخیر یا قطعی می تواند ایمنی هوانوردی را به خطر بیندازد. سیستم های امنیتی پیشرفته، از جمله رمزنگاری و محافظت در برابر حملات سایبری، برای حفاظت از این داده ها و زیرساخت های ارتباطاتی ضروری هستند.

در مرکز عملیات از راه دور، داده های دریافتی پردازش و بر روی مجموعه ای از نمایشگرها/مانیتورهای بزرگ و با وضوح بالا نمایش داده می شوند. این نمایشگرها/مانیتورها معمولاً به گونه ای چیده می شوند که یک نمای پانورامای 360 درجه از فرودگاه را برای مراقب پرواز / کنترل کننده ترافیک هوایی شبیه سازی کنند، مشابه دیدی که از یک برج مراقبت فیزیکی به دست می آید. سیستم های پردازش تصویر پیشرفته می توانند اطلاعات تکمیلی را به این تصاویر اضافه کنند، مانند هایلایت کردن هواپیماها، نمایش اطلاعات پرواز، یا هشدار در مورد تداخلات احتمالی.

مراقب پرواز / کنترل کننده ترافیک هوایی با استفاده از این نمایشگرها/مانیتورها و داده های یکپارچه، وضعیت ترافیک هوایی در فرودگاه را مشاهده و تحلیل می کند. او سپس با استفاده از سیستم های ارتباطات رادیویی که از راه دور کنترل می شوند، دستورالعمل های لازم را به خلبانان و پرسنل زمینی صادر می کند. سیستم صوتی نیز می تواند صداهای محیطی فرودگاه را به مرکز منتقل کند تا حس واقع گرایانه تری برای کنترل کننده ایجاد شود. در برخی سیستم های پیشرفته تر، از هوش مصنوعی برای کمک به پردازش داده ها، شناسایی الگوها، و حتی پیش بینی موقعیت های بالقوه خطرناک استفاده می شود.

این ترکیب از فناوریهای پیشرفته، امکان انجام وظایف کنترل ترافیک هوایی را با دقت و کارایی بالا از فاصله ای دور فراهم می کند. در مقایسه با برج مراقبت سنتی، سیستم های مجازی می توانند قابلیت های اضافی مانند دید در شب با استفاده از دوربین های مادون قرمز، بزرگنمایی قوی تر، و نمایش همزمان اطلاعات از حسگرهای مختلف را ارائه دهند که می تواند به بهبود ایمنی هوانوردی کمک کند. شرکت های توسعه دهنده مختلفی مانند Saab و Indra در این زمینه فعالیت دارند و راهکارهای متنوعی را ارائه می دهند که هر کدام ممکن است جزئیات فنی متفاوتی داشته باشند.

اولین فرودگاه کنترل از راه دور انگلیس

فرودگاه لندن سیتی (London City Airport) به عنوان اولین فرودگاه در انگلستان شناخته می شود که به طور کامل از سیستم برج مراقبت مجازی برای عملیات روزانه خود استفاده می کند. این پروژه یک گام مهم در پیاده سازی فناوری کنترل از راه دور در یکی از شلوغ ترین فضاهای هوایی اروپا بود. این سیستم در سال 2020 عملیاتی شد و جایگزین برج مراقبت فیزیکی قدیمی فرودگاه گردید.

در این پروژه، یک دکل بلند در محل فرودگاه لندن سیتی نصب شد که مجهز به 14 دوربین های نظارتی/دوربین های پانوراما با وضوح بالا و دو دوربین PTZ (قابلیت چرخش، کج شدن و زوم) است. این دوربین ها تصویری 360 درجه و با جزئیات بسیار بالا از کل محوطه فرودگاه و فضای هوایی اطراف آن جمع آوری می کنند. علاوه بر دوربین ها، حسگرهای مختلفی نیز برای جمع آوری داده های راداری، هواشناسی و سایر اطلاعات عملیاتی نصب شده اند.

تمام این داده ها، از جمله تصاویر ویدئویی زنده، از طریق کابل های فیبر نوری اختصاصی و بسیار پرسرعت به مرکز عملیات از راه دور منتقل می شوند. این مرکز در فاصله 128 کیلومتری فرودگاه، در منطقه همپشایر واقع شده است. در این مرکز، مراقب پرواز / کنترل کننده ترافیک هوایی در مقابل مجموعه ای از نمایشگرها/مانیتورهای بزرگ قرار می گیرند که نمای کاملی از فرودگاه را به آن ها نشان می دهد. سیستم پردازش تصویر پیشرفته، قابلیت هایی مانند بزرگنمایی دیجیتال، دید در شب و همپوشانی اطلاعات راداری را فراهم می کند.

پیاده سازی این سیستم توسط شرکت NATS، ارائه دهنده خدمات کنترل ترافیک هوایی در بریتانیا، و با همکاری شرکت Saab، یکی از شرکت های توسعه دهنده پیشرو در زمینه برج مراقبت مجازی، انجام شد. این پروژه بخشی از برنامه بزرگ تر مدرن سازی فرودگاه لندن سیتی با هزینه ای بالغ بر 350 میلیون پوند بود که با هدف افزایش ظرفیت و بهبود کارایی عملیاتی فرودگاه انجام گرفت.

مدیران فرودگاه لندن سیتی اظهار داشته اند که استفاده از برج مراقبت مجازی نه تنها ایمنی هوانوردی را بهبود می بخشد، بلکه کارایی عملیاتی را نیز افزایش می دهد. قابلیت های پیشرفته سیستم، مانند بزرگنمایی قوی و نمایش اطلاعات یکپارچه، به مراقب پرواز / کنترل کننده ترافیک هوایی امکان می دهد تا دید بهتر و دقیق تری نسبت به وضعیت فرودگاه داشته باشد، به خصوص در شرایط دید کم یا شب. این پروژه نشان دهنده اعتماد به فناوری برج مراقبت مجازی برای استفاده در فرودگاه های پرتردد است و راه را برای پیاده سازی های مشابه در سایر نقاط جهان هموار می کند.

فرودگاه کنترل از راه دور در سایر کشورها

اگرچه فرودگاه لندن سیتی اولین فرودگاه در انگلستان بود که به طور کامل از برج مراقبت مجازی استفاده کرد، اما این فناوری پیش از آن در سایر کشورها مورد آزمایش و پیاده سازی قرار گرفته بود. سوئد یکی از پیشگامان در این زمینه است. فرودگاه اورن اسکولدسویک (Örnsköldsvik Airport) در سوئد در سال 2015 به عنوان اولین فرودگاه در جهان، کنترل ترافیک هوایی خود را به طور کامل از راه دور و با استفاده از سیستم برج مراقبت مجازی آغاز کرد. این پروژه نیز با همکاری شرکت Saab انجام شد.

پس از موفقیت در سوئد، کشورهای دیگری نیز به سمت پیاده سازی این فناوری حرکت کردند. در نروژ، چندین فرودگاه کوچک تر تحت پوشش یک مرکز عملیات از راه دور واحد قرار گرفته اند که خدمات کنترل ترافیک هوایی را برای آن ها ارائه می دهد. این رویکرد، که به آن کنترل چند فرودگاه از راه دور (Remote Multiple Airport Control) گفته می شود، به طور قابل توجهی هزینه های عملیاتی را برای فرودگاه های کوچک کاهش می دهد و امکان ارائه خدمات حرفه ای کنترل ترافیک هوایی را در مکان هایی که قبلاً فاقد برج مراقبت بودند، فراهم می کند.

استرالیا و ایرلند نیز از جمله کشورهایی هستند که سیستم های برج مراقبت مجازی را مورد آزمایش قرار داده یا در حال پیاده سازی آن هستند. در استرالیا، پروژه های آزمایشی برای ارزیابی عملکرد این فناوری در شرایط مختلف محیطی و عملیاتی انجام شده است. در ایرلند نیز بررسی ها و برنامه ریزی هایی برای استفاده از این سیستم ها در برخی از فرودگاه ها صورت گرفته است. این نشان دهنده پذیرش رو به رشد این فناوری در سطح جهانی است.

در اسکاتلند، شرکت Highland and Island Airports Limited که مدیریت 11 فرودگاه را بر عهده دارد، برنامه هایی برای جایگزینی برج های مراقبت فیزیکی با سیستم های برج مراقبت مجازی در برخی از این فرودگاه ها اعلام کرده است. هدف از این اقدام، افزایش کارایی و کاهش هزینه ها در فرودگاه هایی است که ممکن است حجم ترافیک هوایی آن ها برای توجیه اقتصادی یک برج مراقبت سنتی کافی نباشد.

علاوه بر این کشورها، پروژه های آزمایشی و پیاده سازی اولیه سیستم های برج مراقبت مجازی در آلمان، ایالات متحده، کانادا و سایر نقاط جهان نیز در حال انجام است. سازمان های هوانوردی ملی و بین المللی مانند ایکائو و EASA (آژانس ایمنی هوانوردی اروپا) نقش مهمی در تدوین استانداردها، مقررات و فرآیندهای گواهینامه برای این سیستم های نوین ایفا می کنند تا اطمینان حاصل شود که پیاده سازی آن ها با بالاترین سطح ایمنی هوانوردی صورت می گیرد. پیشرفت در زمینه هوش مصنوعی و واقعیت افزوده / واقعیت مجازی نیز پتانسیل افزایش قابلیت های این سیستم ها در آینده را دارد.

کشورهایی مانند سوئد، نروژ، استرالیا، ایرلند و اسکاتلند پیش از انگلستان یا همزمان با آن، در حال آزمایش یا پیاده سازی سیستم های برج مراقبت مجازی بوده اند که نشان دهنده یک روند جهانی در صنعت هوانوردی است.

با توجه به مزایای بالقوه برج مراقبت مجازی، انتظار می رود که تعداد فرودگاه هایی که از این فناوری استفاده می کنند، در سال های آینده به طور قابل توجهی افزایش یابد. این امر نه تنها بر زیرساخت های فرودگاه ها و کنترل ترافیک هوایی تأثیر می گذارد، بلکه نیازمند آموزش های جدید برای مراقب پرواز / کنترل کننده ترافیک هوایی و تغییراتی در فرآیندهای عملیاتی خواهد بود. شرکت های توسعه دهنده این فناوری نیز به طور مداوم در حال بهبود سیستم های خود و ارائه راهکارهای نوآورانه تر هستند.

برج مراقبت مجازی چیست؟

برج مراقبت مجازی سیستمی است که امکان کنترل ترافیک هوایی فرودگاه ها را از راه دور فراهم می کند. این سیستم با استفاده از دوربین ها و حسگرهای نصب شده در فرودگاه، اطلاعات بصری و داده های عملیاتی را جمع آوری و به یک مرکز عملیات از راه دور برای کنترل کننده ها منتقل می کند.

برج مراقبت مجازی چگونه کار می کند؟

دوربین ها و حسگرها در فرودگاه داده ها را جمع آوری کرده و از طریق ارتباطات ایمن به مرکز از راه دور می فرستند. کنترل کننده ها این اطلاعات را روی نمایشگرها مشاهده کرده و با استفاده از سیستم های ارتباطی، پروازها و عملیات زمینی را هدایت می کنند.

مزایای استفاده از برج مراقبت مجازی چیست؟

مزایای آن شامل کاهش هزینه های ساخت و نگهداری، افزایش انعطاف پذیری در ارائه خدمات به فرودگاه های مختلف، بهبود دید و دسترسی به اطلاعات یکپارچه برای کنترل کننده ها، و افزایش کارایی عملیاتی است.

کدام فرودگاه ها از برج مراقبت مجازی استفاده می کنند؟

فرودگاه های متعددی در جهان از این فناوری استفاده می کنند یا در حال آزمایش آن هستند. از جمله این فرودگاه ها می توان به فرودگاه اورن اسکولدسویک در سوئد، فرودگاه لندن سیتی در انگلستان، و فرودگاه هایی در نروژ، استرالیا و اسکاتلند اشاره کرد.

اولین برج مراقبت مجازی در کجا راه اندازی شد؟

اولین برج مراقبت مجازی عملیاتی در جهان در فرودگاه اورن اسکولدسویک در سوئد راه اندازی شد و کنترل ترافیک هوایی این فرودگاه را از سال 2015 به صورت از راه دور انجام می دهد.

آیا برج مراقبت مجازی ایمن است؟

بله، سیستم های برج مراقبت مجازی با استفاده از زیرساخت های ارتباطی بسیار ایمن، رمزنگاری پیشرفته، و تدابیر قوی امنیت سایبری طراحی می شوند تا بالاترین سطح ایمنی هوانوردی را تضمین کنند.

تفاوت برج مراقبت مجازی با برج مراقبت سنتی چیست؟

تفاوت اصلی در مکان فیزیکی کنترل کننده ها و نحوه جمع آوری اطلاعات بصری است. در برج سنتی، کنترل کننده در ساختمان برج فرودگاه مستقر است و دید مستقیم دارد، در حالی که در برج مجازی، کنترل کننده در یک مرکز از راه دور قرار دارد و از طریق دوربین ها و نمایشگرها دید محیطی را دریافت می کند.

چالش های پیاده سازی برج مراقبت مجازی کدامند؟

چالش ها شامل اطمینان از امنیت سایبری، قابلیت اطمینان بالای زیرساخت های ارتباطی، نیاز به تدوین استانداردها و مقررات جدید توسط سازمان های هوانوردی، و همچنین پذیرش این فناوری توسط جامعه هوانوردی و نیاز به آموزش های تخصصی برای کنترل کننده ها هستند.