Protivzdušná obrana v podmínkách Single European Sky (SES)

Transkript

1 Protivzdušná obrana v podmínkách Single European Sky (SES)

2 Aspekty koncepce vzdušného prostoru NATO a EU Historie vzniku projektu Single European Sky Polovina 90. let projekt FANS (Future Air Navigation Systems) Studie rozvoje technologií pro civilní letectví a nový postupů pro využití vzdušného prostoru rozhodnutí a podpora Evropské Komise v oblasti vzdělávání klíčových odborníků z oblastí uživatelů (civilní, vojenské), vývoje, výzkumu a leteckého průmyslu Zaměření na problematiku jak civilního, tak i vojenského letectví pro dosažení cílových schopností integrace civil-military Rozhodnutí Evropské Komise, Rady Evropy a Evropského parlamentu o spuštění a implementaci projektu Single European Sky Mezníky projektu Single European Sky (SES) 2012 implementace módu S 2015 ukončení vývoje a validace klíčových technologií, počátek jejich finální implementace inventura stavu projektu SES (civil i military) 2020 kompletní dosažení cílových schopností

3 Aspekty koncepce vzdušného prostoru NATO a EU Zvýšená pozornost v průběhu implementace bude věnována státům a oblastem: 1) Wien FIR; 2) Praha FIR; 3) Brussels FIR/UIR; 4) Bordeaux, Brest, Marseille, Paris and Reims FIRs, and the France UIR; 5) Bremen, Langen and Munchen FIRs, and Hannover and Rhein UIRs; 6) Athinai FIR and Hellas UIR; 7) Budapest FIR; 8) Brindisi FIR/UIR, Milano FIR/UIR and Roma FIR/UIR; 9) Amsterdam FIR; 10) Bucharest FIR. Letiště Praha a ŘLP ČR testovací platforma pro implementaci SES Rozhodnutí evropských orgánů jsou pro ČR závazné, dokumenty a rozhodnutí NATO, pouze pokud jsou ratifikovány.

4 Aspekty bezpečnostní koncepce NATO a EU Priority budování bezpečnosti Základem je mírový koncept s komplexní vazbou na krizi a válečný stav s koordinací řešení Optimalizace nákladů na budování bezpečnostního konceptu použitím odpovídajících technologií (i komerčních) Největší problémy s implementací Single European Sky Přetrvávající myšlení z dob studené války Budování bezpečnostního systému podle koncepce frontové války včetně akvizic technologií Dnes platí v době terorismu a kybernetické války jako nikdy předtím výrok: 5 minut je věčnost

5 Aspekty vzdušného prostoru NATM a EUROCONTROL Soustavný nárůst civilní přepravy od 90. let Požadavek: bezpečnost + propustnost + flexibilita + výstraha + vazby na PVO + ekonomika Řešení problémů Jednotný koncept vzdušného prostoru Single Sky Jednotný vzdušný prostor pro civil i armádu Budování integrovaných systémů a koordinace aktivit civil x armáda Budování integrovaných oblastních služeb ATC a Military ve vazbě na PVO, včetně výcvikové základny

6 Základní koncepční filosofie vzdušného prostoru NATM Závazné pro všechny členské státy NATO Koncepce ATC a souvisejících komunikačních služeb musí být organizována tak, aby systém byl schopen poskytovat plnohodnotné služby bez jakýchkoliv omezení jak pro civilní provoz, tak i pro vojenské účely bez omezení a zpoždění v době míru, přechodu až do válečného stavu Vytvoření výboru NEASCOG NATO EUROCONTROL ATM Security Coordination Group

7 Základní koncepční filosofie vzdušného prostoru pro vojenské operace a činnosti v době míru a krize Koncepce založena na implementaci filozofie Mission Trajectory Vývoj a implementace na základě Commission Regulation (EU) N 677/2011 Art.4 Details available in the SESAR Operational Service and Environment Definition (OSED) Step 1 V3 Volume 2 Edition of Project Business/Mission Trajectory Management document. The improved OAT flight plan concept is expected to be prototyped and validated in Step 1 ( ) and to be deployed as an initial step towards the Shared Mission Trajectory (ismt) in 2015/16.

8 Základní koncepční filosofie vzdušného prostoru pro vojenské operace a činnosti v době míru a krize Koncepce založena na implementaci filozofie Mission Trajectory Flight plan based on the ICAO 2012 FPL format, improved with initial Mission Trajectory data and harmonised military information items, managed centrally at European level and filed by military organisations Flight plans for pure OAT flights are not shared SWIM security firewall, nebude distribuováno civilním autoritám

9 Základní koncepční filosofie vzdušného prostoru pro vojenské operace a činnosti v době míru a krize Koncepce založena na implementaci filozofie Mission Trajectory Military airspace users should be able to file and submit an OAT FPL to the NM in different ways i.e. through: An EAD workstation with appropriate OAT FPL creation, filing and management capabilities, connected to AFTN (ARO Briefing Facility) for military organizations migrated to the EAD The Network Operations Portal (NOP) with OAT FPL filing and validation functions for military organizations connected to Internet A military AIS/FPL filing system connected to the NM B2B flight plan filing and management web service A military AIS/FPL filing system connected to and submitting flight plans via AFTN

10 Realizace SES Mission Trajectory

11 Realizace jednotného vzdušného prostoru Reference Mission Trajectory The flight plan becomes active through a clearance request which can be a start-up clearance or another clearance if unshared parts of the flight are foreseen. Once the flight plan or flight object is active, only the Flight Crew can initiate a change to the Reference Mission Trajectory (RMT). Přiřazování cílů a priorit působení pomocí datalinku

12 Realizace jednotného vzdušného prostoru Reference Mission Trajectory revision The RMT may be revised if: the aircraft or one of the aircraft in the formation is unable to start up or is late because of some minor failure (may use a spare aircraft which will join later); it is required to change the mission due to urgent operational reasons (diversion, failed/cancellation of air-to-air refuelling, air defence priority, unforeseen circumstances, etc.); it is due to a new operational constraint (runway capacity because of incidents, airspace management issues, weather conditions, etc.); it is needed to provide separation (e.g. formation take-off in bad weather); it is needed to organise a queue for a constraint resource (airto-air refuelling, air combat area, runway, shooting range etc.).

13 Realizace jednotného vzdušného prostoru Reference Mission Trajectory update RMTs are updated and revised following 2 distinct processes: automatic update triggered when the predicted trajectory differs from RMT by more than the predefined thresholds indicated in the TMR; Automatická podpora MMS letadla a GCI revision triggered at ground or air initiative when constraints are modified by the ANSP or cannot be achieved by the aircraft.

14 Realizace jednotného vzdušného prostoru Trajectory Management Requirements (TMR) The TMR will specify: the lateral, vertical or time parameters that will trigger the update process; the required data content; the allowed tolerance of selected time, speed and altitude.

15 Realizace jednotného vzdušného prostoru Military systems C2 systems, NATO ACCS, etc.

16 Realizace jednotného vzdušného prostoru System-Wide Information Management (SWIM) SWIM services: Flight Information Aeronautical Information Meteorological Information ATFCM Scenario, Surveillance Data Capacity and Demand Data

17 Realizace jednotného vzdušného prostoru System-Wide Information Management (SWIM) Users: Sub-systems using provided service information for which they have subscribed (e.g. Aircraft Flight guidance sub-system, Aerodrome ATC demand and capacity sub-system, Safety Nets sub-systems of Enroute/APP ATC, etc.) Publishers: Sub-systems responsible for the service of information provision for a certain domain (e.g. Aircraft Flight Management subsystem/military Mission subsystem), Trajectory Management sub-system for AOC/WOC, Flight Data Processing or Arrival Management sub-system for En-Route/APP ATC, Departure Management sub-system for Aerodrome ATC, etc.) Contributors: Sub-systems that feed a main/focal point Publisher (e.g. Network Demand and Capacity Balancing sub-system feeding Flight Planning Management sub-system, De-icing sub-system feeding the Turn- Around Management sub-system, etc).

18 Realizace jednotného vzdušného prostoru System-Wide Information Management (SWIM) Local and Sub-Regional Systems - Aircraft (through Air-Ground Data Link Ground Management) - En-Route/Approach ATC - Aerodrome ATC - Autonomous ATC (e.g. for aircraft carrier) - WOC/Base Operations Centre (as Airport Airside Operations) - WOC ATM (as Aircraft Operations) - WOC for Navy Aviation Group

19 Realizace jednotného vzdušného prostoru System-Wide Information Management (SWIM) Regional Systems SWIM Supervision Aeronautical Information Management (including Military Aeronautical Information) Advanced Airspace Management (civil-military process) Network Information Management External System: for the military community, an external system such as C2 systems (Command and Control systems), NATO/ACCS or national military systems should be linked to SWIM through a data exchange interface, in order to share ATM

20 Realizace jednotného vzdušného prostoru Remotely Piloted Aircraft Systems (RPAS) = UAV RPAS integration into the European air system from 2016 (minimal limitations and restrictions) 2020 full unlimited operation European Commision decision 2012 RPAS present an important potential for the development of innovative civil applications (commercial, corporate and governmental) in a wide variety of sectors to the benefit of European society by creating jobs and achieving useful tasks. This requires the development of appropriate technologies and the implementation of the necessary aviation regulation at EU and national levels. Issues like privacy and data protection or insurance must also be addressed. It also requires an increased coordination between all relevant actors (EASA, national Civil Aviation Authorities, EUROCAE, Eurocontrol, JARUS, industry etc.) and between regulatory and technological developments.

21 Realizace jednotného vzdušného prostoru Remotely Piloted Aircraft Systems (RPAS) Governmental applications crisis management, law enforcement, border control or fire fighting, etc. Profitable commercial aerial services emerging in precision agriculture and fisheries, power/gas line monitoring, infrastructure inspection, communications and broadcast services, wireless communication relay and satellite augmentation systems, natural resources monitoring, media/entertainment, digital mapping, land and wildlife management, air quality management/control. Commission Staff Working Document SWD(2012) 259 final Vrcholový dokument - shrnutí i s odkazy na další dokumenty včetně rozhodnutí a nařízení Evropské Komise

22 Realizace SES - RPAS

23 Aspekty koncepce vzdušného prostoru NATO a EU Jednání NATO, EDA a EUROCONTROL (CIMIC) Implementace a rozvoj konceptu Smart Air Surveillance Sdílení informací o vzdušném prostoru a radarových prostředků s civilními entitami řízení letového prostoru = vzájemná výměna informací (omezení budování dvojí infrastruktury pro období míru a krize, včetně dvojího pořizování radarových prostředků potřeba civilních radarů klesne asi na ½, vojenských radarů na 1/3) Nutná shoda a vzájemná koordinace procesu definice a určení provozních, operačních a bezpečnostních aspektů mezi civilními entitami řízení letového provozu a vojenskými složkami při harmonizaci využití a zajišťování bezpečnosti vzdušného prostoru a to jak pro civilní letectví, tak i pro vojenské letectví počínaje výcvikem až po operační využití v rámci Air Policing

24 Aspekty koncepce vzdušného prostoru NATO a EU Jednání NATO, EDA a EUROCONTROL (CIMIC) Posilování integrace a harmonizace využití vzdušného prostoru mezi civilními a vojenskými složkami Projekt SESAR v rámci EU Projekt NextGen v rámci severní Ameriky Rozdíly ve specifikacích a parametrech mezi SESAR a NextGen = problém implementace systémů z USA Zaměření se na strategické operace mimo území NATO Budování bezpečnostního a obranného systému pro boj proti terorismu uvnitř území NATO, včetně zneužití vzdušného prostoru pro teroristické aktivity, případně kybernetickou válku

25 Aspekty koncepce vzdušného prostoru NATO a EU Jednání NATO, EDA a EUROCONTROL (CIMIC) Celá Evropa je součástí NATO minimálně na úrovni PfP, případně členem EU s jednotnou bezpečnostní politikou EU preferuje spolupráci z hlediska prevence možných bezpečnostních rizik v různých oblastech Asie, případně některých nově vznikajících velmocí Současná centra globálních bezpečnostních rizik jsou mimo teritorium Evropy, tudíž napadení Evropy vyžaduje použití strategických prostředků nebo použití strategie terorismu případně kybernetické války

26 Aspekty koncepce vzdušného prostoru NATO a EU Jednání NATO, EDA a EUROCONTROL (CIMIC) Snaha integrovat vojenské schopnosti do stávajících civilních systémů pro řízení vzdušného prostoru i z důvodů jejich civilní certifikovatelnosti pro koordinaci civil-military Pozemní taktické systémy i v případě přepravitelnosti pomocí letecké dopravy nejsou schopny dostatečně rychle reagovat z hlediska rozmístění a operačních použití v případě terorismu Nemožnost predikce času a místa rozvinutí mobilních systémů ve většině případů z důvodu neznalosti místa provedení teroristické akce = výstavby distribuovaného stacionárního systému na bázi levných senzorů propojených do sítě

27 Aspekty koncepce vzdušného prostoru NATO a EU Koncept boje proti terorismu Bezpečnostní projekty řídí Evropská komise, 7. Rámcový program, implementace a garant MV ČR nutnost integrované spolupráce mezi MO a MV jeden z požadavků Networked Enabled Capabilities Sledování a zabezpečení objektu kritické infrastruktury ze vzduchu pomocí UAV Start a pohyb v prostředí civilního letového provozu, včetně infrastruktura pro neomezený způsob činnosti UAV Legislativa a postupy pro tento způsob činnosti UAV

28 Aspekty koncepce vzdušného prostoru NATO a EU Bezpečnostní analýzy NATO Bezpečnostní rizika technologií ADS-B, ACAS/TCAS, TIS-B a WAM

29 Aspekty koncepce vzdušného prostoru NATO a EU Bezpečnostní analýzy NATO Bezpečnostní rizika technologií ADS-B, ACAS/TCAS, TIS-B a WAM (Wide Area Multilateration) Zneužití ADS-B pro teroristické aktivity a kybernetickou válku SHAPE does not recommend the developing of MOR for ADS-B and WAM technologies.the systems are neither secure nor jam resistance, and cannot be considered as combat Identification (ID). However, it would be beneficial for NATO aircraft to adopt such systems for future airspace management to enhanced flight safety and efficiency as peacetime air traffic management will be considered as a single entity (no longer divided into civilian and military)

30 Aspekty koncepce vzdušného prostoru NATO a EU Bezpečnostní analýzy NATO Nedokonalost multilateračních systémů z hlediska odolnosti proti elektromagnetickému a kybernetickému terorismu Nutnost finančně nákladného řešení zajištění fyzické bezpečnosti distribuovaného multilateračního systému včetně případné kryptografické ochrany komunikace mezi centrem a distribuovanými přijímacími stanicemi tak, aby WAM systém mohl být využit pro vojenské operační použití Odmítnutí Multilateračních systémů jako vojenského prostředku, pouze jako doplňkový zdroj informace Dokumenty NATO: Project EUR TN /SHJ3/JOS/JO/MGOS SC-6/TT-5136/Ser.NU0815 IMSTAM(OPS) atd.

31 Aspekty koncepce vzdušného prostoru NATO a EU Kybernetická bezpečnost vzdušného prostoru NATO Cooperative Cyber Defence Centre of Excellence Talinský manuál použití mezinárodního práva v případě kybernetického útoku Vláda ČR Usnesení vlády č. 564/2011- Strategie pro oblast kybernetické bezpečnosti ČR Návrh Zákona o kybernetické bezpečnosti srpen 2013 Aspekty kybernetické bezpečnosti vzdušného prostoru Napadení nebo vyřazení entit civilního řízení vzdušného prostoru Kdo převezme řízení vzdušného prostoru Dohoda o poskytování služeb mezi MO a MD = bezpečnostní riziko? Ovládnutí internetového serveru na palubě civilního letadla hackery Postupy řešení situace civilní letadlo je vojenským cílem dle práva Datalinky L-band(en-route) a C-band(airport) Mezinárodní konvence palubní, navigační a komunikační technologie pro civilní ŘLP musí být na bázi open standardů nelze použít princip utajení

32 Aspekty koncepce vzdušného prostoru NATO a EU Aspekty použití systémů PCL (Passive Coherent Location) Použití v PVO pouze jako zpravodajského systému pro implementaci v rámci systému prvotní výstrahy bez zaručených výkonnostních parametrů Aspekty bezpečnostní problematiky jsou totožné s multilateračními systémy Výběr kmitočtového pásma Kmitočty v řádech stovek MHz ANAPROP Kmitočty v řádech GHz Pravděpodobnost zahlcení systému vlivem meteo clutteru

33 Aspekty koncepce vzdušného prostoru NATO a EU Aspekty použití systémů PCL (Passive Coherent Location) Funkce systému do značné míry je závislá na strategii, jaký vysílač bude použit Využití televizních a radiových vysílačů Vyzařují směrem k zemi Není nutné alokovat nové kmitočty Uživatel PCL nemůže ovlivnit provoz vysílačů, které nevlastní, v případě krize a války mohou být vypnuty NATO Manuál pro krizový management vzdušného prostoru Přechod na jiný vysílač = změna detekčních parametrů Vlastní vysílač Řeší všechny nevýhody a slabiny systému využívajícího komerční vysílače Nutnost alokace pracovních kmitočtů

34 Implementace Single European Sky Aspekty implementace Jednotná multiradarová informace Jinak nelze zajistit funkčnost a interoperabilitu v rámci civil-military, včetně integrity informací Implementace Mission Trajectory vyžaduje jednotnou multiradarovou informaci i v neřízených prostorech Datové zdroje surveilance musí splňovat současně civilní i vojenské požadavky pro implementaci v rámci SES NATO dokument Kritéria a standardy ACC Annex D nesplňuje výkonnostní požadavky EUROCONTROL 3D radary vyvinuté pouze dle tohoto dokumentu nelze použít v SES degradace na úroveň výškoměrů RAT-31? Specifikace MADR v rámci marketingové studie je z hlediska výkonnostních parametrů nevyhovující pro SES, navíc rozpor ICAO předpisy versus mobilita

35 Implementace Single European Sky Tendr na letištní radary Brno a Ostrava Specifikace reprezentuje požadavky na primární radar pro SES Realizováno firmou ELDIS Na základě Dohody a poskytování služeb mezi MO a MD specifikace vytvořena i pro současnou podporu PVO v rámci SES On-line monitoring detekční výkonnosti Parametr Dříve SES (Brno, Ostrava) Pd 80% FL NM 2m 2 Pd 95% FL NM 2m 2 FL NM 1 m 2

36 Implementace Single European Sky

37 Implementace Single European Sky Nejvyšší náročnost v rámci SES na vybavení letiště Pardubice Civilní provoz Pravidelné linky Charterové lety Jediné vojenské letiště v mezinárodních civilních databázích včetně palubních FMS letadel Záložní letiště pro hotovost včetně kompletního zázemí v případě výluky letiště Čáslav s výrazně lepšími meteorologickými podmínkami ve srovnání s letištěm v Náměšti Intervenční letiště Přistání eskortovaného civilního letadla Vojenský výcvik Civilní výcvik Operační využití pro AWACS

38 Implementace Single European Sky Kritické oblasti implementace SES podle dokumentů Evropské Komise Komplexní jednotná multiradarová informace pro zabezpečení funkcionality SES v době míru a naplnění civil i military požadavků pro řízený i neřízený vzdušný prostor v oblasti krytí primárních RL Meziresortní komise - vzájemná spolupráce civil a military autorit Komplexní automatizace a technologická podpora civil-military, včetně implementace Mission Trajectory v době míru Krizový management vzdušného prostoru Odpovědnost a funkcionalita Implementace technologií do vojenských dopravních a bojových letadel pro kompatibility v rámci SES Vzdělávací systém a management lidských zdrojů pro rozvoj, implementaci a provoz SES

39 Presentation of ELDIS Pardubice, s.r.o. Company

40 Products New radars Radar modernisation Radar displaying systems RMM, RDD Processors for radar data processing RDE, RDP, FDP Radar transmitter and receiver Microwave circuits and parts Company Antennas and antenna system parts Recording of radar data, video signal, voice communication Unified time distribution system OEM producer (R&D, design, production, installation, training, servicing )

41 ELDIS activities and references

42 Company

43 Company ELDIS Pardubice antenna polygon

44 International Cooperation ELDIS Miscellaneous European Defense Agency Research and Development of strategic RF and radar technologies Member of group of strategic European radar defense companies (BAE Systems, SAAB, THALES, SELEX, EADS, ELDIS Pardubice etc..)

45 International Cooperation ELDIS Miscellaneous EUROCONTROL Surveillance group ERGIS Wind Turbine Task Force Civil-military coordination Member of group developing the radar and surveillance tools SASS and RASS Qualified supplier of the radar and ATM technologies

46 International Cooperation ELDIS Miscellaneous ICAO Qualified supplier of the radar and ATM technologies

47 International Cooperation ELDIS Miscellaneous North Atlantic Treaty Organization (NATO) Qualified supplier for NAMSA Qualified supplier of NCIA Member of steering group for development and implementation of Mode S and IFF technologies

48 ATC Surveillance Radar System Configuration: - RL-2000/MSSR-1 radar Primary and Monopulse Secondary Surveillance Radar with Mode S - APP site - Technical room RCMS, FDPS, RDPS, Recording and Replay - TWR control position - APP control positions - Data transmission system - Power supply system - Communication system - UHF, VHF Radiostations - VCCS

49 RL-2000/MSSR-1 Surveillance Radar

50 IFF technology MSSR/Mode S/IFF interrogator Special IFF Cryptocomputer rack integrated Security requirements according to the ACP- 160C NATO document

51 ADS-B Systems Extended squitter reception Multisegment antenna receiver GPS time stamping Support for Wide Area Multilateration

52 Precision Approach Radar - PAR

53 ERDIS - general configuration FDPS-I FDPS-II DLPS-I DLPS-II CCMS-I RDPS-II CCMS-II RDPS-I DRPS-I DRPS-II MET System GPS ADS LAN INTERFACE UNIT AFTN CPDLC STRIP PRINTER TWR RDD-TWR RDD Supervisor STRIP PRINTER APP LAN INTERFACE UNIT PSR/MSSRRADAR - ASTERIX - AIRCAT500 - MARTELLO - APOI - CD TDU-TWR TDU-APPn RDD-APPI TDU-APPI RDD-APPn

54 RDD Radar Data Display

55 RDD Radar Data Display

56 Data Processing Remote radar Input interface Units (RS232/LAN) Local radar (ADS-B) LAN RDP (I, II) Radar Data Processor FDP (I, II) Flight Data Processor APP, TMA, ADC working position

57 LRR/MRR/SRR 3D Radar Family Basic features: - Lot of components shared with existing RL2000/MSSR-1 radar - Components used by NATO Air Forces for 3D Air defense radar upgrade - Complies with requirement to support Air Defense and Air Traffic Management requirements according to the NATO, ICAO and EUROCONTROL standards and recommendations - IFF capability for AD, including Electronic Warfare (EW) support - Capability for integration into Air Defense Systems via LAN network based on the fiber optic technology

58 LRR/MRR/SRR 3D Radar Family