Fremtidens teknologi og transport Utvikling av luftfartsrelaterte teknologier Trond Bakken, SINTEF 1
Verdikjede luft Passasjer Næringsliv Flyselskap Kompetanse ANSP Tjenestetilbyder lufttrafikktjeneste Industri Lufthavn Myndighet 2
Passasjer Paradigmeskifte Næringsliv Flyselskap Åpne marked for luftromsbrukere og tjenestetilbydere Rive ned nasjonale grenser Eksempler på endringer Overgang fra meldingsbasert system til tjenesteorientert Automatisering Kompetanse Overgang fra dirigerende til monitorerende flygeledere Overgang fra "først til mølla" prinsippet til flygninger planlagt og gjennomført i 4D Overgang fra kostdekning til ytelsesstyrt luftfart Industri Myndighet ANSP Tjenestetilbyder lufttrafikktjeneste Lufthavn 3
Flightpath 2050* 90% of travellers within Europe are able to complete their journey, doorto-door within 4 hours. Passengers and freight are able to transfer seamlessly between transport modes to reach the final destination smoothly, predictably and on-time. Norske utfordringer Geografiske utfordringer Få innbyggere Ca 50 flyplasser med rutetrafikk Topografiske og klimatiske utfordringer Stor andel oseanisk og off-shore trafikk Stor andel innenlandstrafikk Andel lufttransport av total transport Passasjerkilometer i prosent* *Report of the High Level Group on Aviation Research, EC DG MOVE & DG R&I *Source: Air Transport Dependence in European Countries, Centre for Air Transport in Remote Regions, Cranfield University, January 2006 4
Krav til ny teknologi ofte før tjenesten er tilgjengelig Retrofit er kostbart kan føre til konservatisme og mindre effektive totalløsninger Endret konkurransesituasjon Lavkost selskaper Ansatte fra mange forskjellige land Eksempler MIME forsøker å bedre miljøytelsene til luftfarten ved å utvikle et system som bruker markedstilpassede metoder for å regulere støy Flyselskapene ønsker å bruke så lite drivstoff som mulig, redusere navigasjonskostnader og overholde rutetabell i prioritert rekkefølge Behovene ikke nødvendigvis i takt med utviklingen 5
SES, SESAR og SESAR JU SES Single European Sky Ny lovgivning Nytt regelverk implementeres For å møte fremtidens utfordringer kreves Nye teknologiske løsninger og produkter Nye prosedyrer og rutiner Utvikles gjennom SESAR Single European Sky Air Traffic Management Research Progamme For gjennomføring av SESAR etableres et PPP Public Private Partneship; NATMIG og NORACON "norske" deltakere ANSP Tjenestetilbyder lufttrafikktjeneste Myndighet Industri et Tilsvarende program med fokus på fly og miljø
SESAR 2.1 Milliarder Euro 2008-2016 3 doble kapasiteten i luften i Europa MÅL Bedre sikkerheten med 10 gangen Redusere miljøskadene med 10% per flight Kutte ATM kostnader med 50% 7
SESAR: 16 arbeidspakker 350 prosjekter Nordisk aktivitet 8
Defragmentering 9
Tradisjonell kommunikasjon Sender bestemmer: Hva som sendes Til hvem det blir sendt Når det sendes Mottaker: Bestemmer ingenting Mottar veldig mye irrelevant informasjon monitorering nødvendig Mange avbrytelser Er selv ansvarlig for å huske/sortere Kan bare sjekke det en har lagret selv
System Wide Information Management (SWIM) Fra meldingsbaser informasjonsutveksling til et tjenesteorientert ATM internet 11
Enkel logisk modell informasjonsflyt 12
Ansett som proppen i systemet Mangel på kapasitet Mye å hente på økt koordinering mellom systemer og organisasjoner Optimeringsteknologi Viktig bidrag for å skape robuste planer Kommersielt viktig 13
Fjernstyrte tårn Drifte ett tårn fra et annet sted Drifte flere tårn fra samme sted Back-up tårn SESAR validering foregår blant annet i Bodø for Værøy og Røst Avinor/Saab 14
Zefmap simulation - WP E project t Maximum Productivity in Safety Critical Control Room Detailed planning and optimization as decision support 1 st video; Hamburg controller manually A lot of stopping (marked by the red circles and the minutes above), basically because they left the gate too soon. https://www.dropbox.com/s/0ozm8gtfejk7d58/video-controllers-hamburg.mp4 2 nd video: MADMAN Optimisation tool with the same data Much smoother, less delay, improved fuel efficiency https://www.dropbox.com/s/o9rfmmtt50gutrc/madman.mp4 15
Zefmap resultater Average punctuality Average taxi time Maximum airplanes moving +60% -30% -45% experienced controllers SINTEF optimizer experienced controllers SINTEF optimizer experienced controllers SINTEF optimizer
Potential benefits of working as a team through SINTEF optimization technology, based on (almost) real-life simulation exercises at Hamburg. Zefmap resultater 11 10 Controllers Algorithm 11 (= 3 controllers) Number of airplanes 9 8 7 6 5 4 3 8 6 (= 2 controllers) 2 1 0 16:00 16:05 16:10 16:15 16:20 16:25 16:30 16:35 16:40 16:45 16:50 16:55 17:00
- aktører 191 medlemsland 18
Norsk CNS/ATM industri Ca 95% eksport! Ca 600 ansatte Ca 300 direkte involvert i FoU 200 innen private CNS/ATM selskap 100 i nasjonale FoU institutt (SINTEF etc) Deltar i mange EU FoU program Norske deltakere i SESAR Avinor gjennom konsortiet NORACON North European ATM Industry Group NATMIG Indra Navia SINTEF 19
Europeisk industri søttes av store og meget kompetente utdanningsinstitusjoner og forskningsinstitutt Tilfører nødvendig kometanse og testfasiliteter slik at europeisk luftfart kan følge med og dels lede an i utviklingen Norsk industri har tildels store problemer med å rekruttere nordmenn med riktig kompetanse Stort sett ingen institutt som satser inne Aeronautics, kun tilfeldigheter gjør at noen tar en akademisk grad innen emnet 20
NTNF* og Luftfartsverket bidro med midler i 1970-80 årene for utvikling av ILS antennesystemer og kompetanseutvikling på SINTEF (dr. grader) Produktene ble industrialisert og videreutviklet Norge har i dag en verdensledende bedrift og fagmiljø innen landingssystemer Dannet basisen for at Norge utviklet det satellittbaserte landingssystemet SCAT-I som er verdens første av sitt slag Installert på en rekke flyplasser i Nord-Norge Er mye av grunnlaget for industriens engasjement i SESAR Neste generasjon landingssystemer er på gang (satellittbasert - GBAS) Er Norge med? *Norges Teknisk-Naturvitenskapelige Forskningsråd 21
SESAR implementering: Pilot Common Projects ATM Functionalities AF # 1 Extended Arrival Manager (AMAN) and Performance Based Navigation (PBN) in High Density Terminal Maneuvering Areas (TMAs) AF # 2 Airport Integration and Throughput Functionalities AF # 3 Flexible Airspace Management and Free Route AF # 4 Network Collaborative Management (Flow & Network Operations Plan [NOP]) AF # 5 iswim (Initial System Wide Information Management): Groundground integration and aeronautical data management and sharing AF # 6 Initial Trajectory Information Sharing: Air-ground integrations towards i4d with enhanced Flight Data Processing performances *AF s 5 and 6 are included as binding orientations Luftfartstilsynet T: +47 75 58 50 00 F: +47 75 58 50 05 postmottak@caa.no Postadresse: Postboks 243 8001 BODØ Besøksadresse: Sjøgata 45-47 8006 Bodø
Fremtiden SESAR vil bli videreført i Horison 2020 Den eneste arenaen for dem som vil være med Vanskelige betingelser 20 mill. i kostnader for 40 søknader er et realistisk estimat Kan vi bruke mer penger på søknader? Veldig høy kvalitet og trangt nåløye Støtte til nasjonal og internasjonal F&U innen luftfart en forutsetning for å lykkes 23
24