CRN Zadaniem PAŻP jest zarządzanie ruchem statków powietrznych oraz przestrzenią powietrzną nad Polską. Jakie systemy informatyczne są do tego wykorzystywane?

Rafał Kasprzak Najważniejszymi systemami służącymi do zarządzania ruchem lotniczym w polskiej przestrzeni powietrznej są: system Pegasus_21 (P21) oraz VCS. Oba systemy pracują na rzecz służb kontroli obszaru, zbliżania, służb informacji powietrznej i służb kontroli lotniska, czyli kontrolerów na wieży. To główne narzędzia pracy kontrolerów ruchu lotniczego. P21 służy do zobrazowania sytuacji w przestrzeni powietrznej, pokazuje położenie i ruch samolotów. Z kolei do komunikacji kontrolera ze statkami powietrznymi drogą radiową oraz wykonywania połączeń telefonicznych pomiędzy różnymi organami ruchu lotniczego wykorzystywany jest zintegrowany system VCS (Voice Communication System). Za pośrednictwem zintegrowanego panelu dotykowego na stanowisku kontrolera można wybierać konkretną częstotliwość lub abonenta. Przestrzeń powietrzna kraju podzielona jest na kilka obszarów, w okolicach lotnisk wydzielone są strefy zbliżania, a ruchem na samych lotniskach zajmują się kontrolerzy na wieży. Istnieje też wiele narzędzi pomocniczych, dziedzinowych, które uzupełniają działanie systemów P21 oraz VCS.

Mógłby Pan wymienić kilka z nich?

Z filmów zapewne wszyscy dobrze znają sceny przekładania przez kontrolerów na wieży kartoników z informacjami o zbliżających się samolotach. To już przeszłość. Nasi kontrolerzy mają do dyspozycji elektroniczny system śledzenia postępu lotu EFES PL. Papierowe paski postępu lotu zostały zastąpione aplikacją na dużych tabletach graficznych. System wyświetla informacje o locie w formie tzw. paska elektronicznego. Aplikacja umożliwia operowanie danymi w wygodny sposób za pomocą elektronicznego pióra. Mamy też unikalny system do zarządzania informacją o ruchu dronów PansaUTM. Znajdują się w nim informacje o dostępnych dla lotów dronami obszarach przestrzeni powietrznej. Operatorzy dronów mogą też poprzez ten system rejestrować swoje loty. Jest to pionierskie rozwiązanie w skali światowej. I ważne, bo bezzałogowców będzie w przestrzeni powietrznej coraz więcej. Kolejny system to ACDM Terminus służący do tworzenia i prezentacji wirtualnej kolejki startowej samolotów na lotnisku. Jest też system AWOS (Automated Weather Observing System), zapewniający zautomatyzowany pomiar parametrów meteorologicznych na lotnisku. Wykorzystujemy też takie systemy jak: system ATIS (Automatic Terminal Information Service), który nadaje w trybie ciągłym komunikaty dla użytkowników statków powietrznych, zawierający najważniejsze dane operacyjne i warunki meteorologiczne dla danego lotniska; system Pandora, który integruje dane operacyjne w celu wspomagania pracy służb ruchu lotniczego; system dystrybucji danych dozorowania SDDC  (Surveillance Data Distribution Cloud). Mamy wreszcie nasz autorski CAT System, przeznaczony do zarządzania przestrzenią powietrzną na poziomie przedtaktycznym i taktycznym. Podstawowym produktem jego funkcjonowania jest plan użytkowania przestrzeni powietrznej (AUP) oraz jego późniejsze aktualizacje (UUP). Jest on współużytkowany przez służby cywilno-wojskowe odpowiedzialne za zarządzanie przestrzenią powietrzną.

Skąd pobierane są dane do systemu P21?

System Pegasus zasilany jest danymi z różnych źródeł oraz innych systemów. Dane dozorowania dostarczają radary rozmieszczone na terenie całego kraju, jak również z systemów dozorowania opartych o technikę multilateracji. P21 otrzymuje też dane o planach lotów czy dane meteorologiczne. Realizując założenia ICAO oraz Eurocontrol (Europejska Organizacja ds. Bezpieczeństwa Żeglugi Powietrznej) wdrażamy koncepcję systemów łączności, nawigacji oraz dozorowania w celu zarządzania ruchem lotniczym – CNS/ATM (Communication Navigation Surveillance / Air Traffic Management) – poprzez instalację systemu multilateracji (MLAT – system pozycjonowania hiperbolicznego). Multilateracja to jedna z metod dokładnego określania położenia samolotów, pojazdów lub nadajników stacjonarnych. Na system ten składają się naziemne stacje nadawcze, oddalone od siebie naziemne stacje odbiorcze oraz naziemna stacja centralna, w której wyliczana jest lokalizacja statku powietrznego.

Czy w gestii kierowanego przez Pana biura znajdują się też wszystkie urządzenia do obsługi ruchu statków powietrznych, jak radary i inne urządzenia radiolokacyjne?

Tak, w kompetencjach naszego obszaru znajduje się nie tylko środowisko IT, ale również cała infrastruktura techniczna służąca celom operacyjnym, czyli prowadzeniu operacji powietrznych i zarządzaniu przestrzenią powietrzną. Są to zarówno radary i systemy multilateracyjne, jak i systemy nawigacyjne oraz łączności. W naszej gestii są także zaawansowane systemy teleinformatyczne. Cały ten obszar naszego działania określany jest skrótowo jako CNS/DP – komunikacja, nawigacja, dozorowanie (Communication, Navigation, Surveillance/Data Processing).

Czy połączenie informatyki z tymi obszarami działania organizacji i technologii nie rodzi problemów w zarządzaniu?

W świecie lotniczym następuje coraz większa integracja technologii operacyjnych (OT) i technologii informacyjno-komunikacyjnych (IT). Dlatego te obszary są u nas w gestii jednego biura. W zasadzie to wszystko jest już u nas jednym środowiskiem cyfrowym, które wymaga jednolitego zarządzania nim. Sfery OT i IT coraz bardziej się przenikają, co powoduje konieczność wspólnego administrowania nimi, traktowania ich jak jednej, cyfrowej infrastruktury. Od strony informatycznej poszczególne rozwiązania niewiele różnią się od siebie, punkty styku są coraz trudniejsze do wyznaczenia, wszystko działa w zasadzie jako jeden system. Nie da się dłużej utrzymywać bytów całkiem niezależnych. Musimy łączyć światy IT i technologii lotniczych, nie ma innego wyjścia. Dostawcy systemów lotniczych wywodzą się z elektroniki, ale teraz przechodzą na rozwiązania cyfrowe, by wzbogacać i udoskonalać swoje produkty. To wymaga również zmiany w podejściu do ich utrzymania. Na przykład wyzwania związane z zapewnieniem bezpieczeństwa lotniczego OT są dzisiaj tożsame z wyzwaniami dla IT.

Do tego, zapewne, na waszych barkach spoczywa również obsługa systemów biznesowych PAŻP, tzw. back office?

Tak, ta sfera jest również w naszej gestii. Ona też się coraz mocniej na poziomie technologii i obsługi integruje z innymi obszarami funkcjonowania firmy, stanowi kolejny element wspólnego, cyfrowego środowiska. Na przykład, wdrażamy zaawansowany system identyfikacji i uwierzytelniania przy logowaniu się do któregokolwiek z systemów. Będziemy coraz bardziej integrować systemy. Już obecnie wymieniamy dane z systemów operacyjnych do systemów finansowo-księgowych, bo na podstawie obsłużonych operacji lotniczych wystawiamy faktury, za które otrzymujemy płatności w ramach systemu Euro-Control.

Skąd pochodzą systemy informatyczne, których używacie? Tworzycie je sami, czy kupujecie gotowe na rynku?

Tam, gdzie jest to możliwe, stosujemy ogólnie dostępne rozwiązania. Korzystamy z dużej ilości usług chmurowych, głównie w obszarze back office’u. Nastawiamy się przede wszystkim na zapewnienie komfortu obsługi użytkownikowi. Nie mamy obaw, by korzystać z gotowych produktów i usług zewnętrznych dostawców, bo pozwalają one na większą elastyczność działania. Stawiamy na standaryzację, by zapewnić sobie jak najniższy stopień komplikacji obsługi wykorzystywanych systemów. Wprowadzamy takie rozwiązania od dawna, więc gdy pojawiła się pandemia, to z dnia na dzień byliśmy gotowi do pracy zdalnej.

A jak wygląda sytuacja, jeśli chodzi o systemy służące do zarządzania ruchem w przestrzeni powietrznej?

Główny system P21 kupiliśmy od firmy Indra, jednego z czołowych dostawców tego typu rozwiązań na rynku, ale wprowadziliśmy do niego wiele własnych pomysłów i rozwiązań. Dlatego też jego następca, system iTEC, który obecnie wdrażamy, jest realizowany w ścisłej współpracy producenta, czyli firmy Indra, z zespołem PAŻP. Będzie to najnowocześniejszy system tej klasy na świecie. Natomiast systemy dziedzinowe tworzone są w większości przez nasz zespół deweloperski, który korzysta głównie z oprogramowania open source. Nowatorskie rozwiązania zastosowane w naszym autorskim systemie CAT wzbudziły tak duże zainteresowanie w świecie lotniczym, że zastanawiamy się nad jego komercjalizacją.

Jak duży jest kierowany przez Pana zespół?

Zatrudniamy w sumie około 300 osób, z tego 180 w obszarze IT/OT, który zajmuje się zarówno rozwojem, jak i utrzymaniem systemów. Ludzie obsługujący systemy dziedzinowe muszą znać się także na technologiach lotniczych, na przykład na radarach, żeby wiedzieć jak przetwarzać pozyskiwane z tych urządzeń dane. Mamy też własny zespół badawczo-rozwojowy, który pracuje nad nowatorskimi rozwiązaniami, często we współpracy z podmiotami zewnętrznymi. W ten sposób został wdrożony system dronowy PANSA UTM.

Jak od strony technologicznej zbudowane jest środowisko IT w PAŻP?

Mamy unikalną infrastrukturę IT. Mamy własne, rozlokowane w kilku miejscach w kraju centra technologiczne. Naszymi głównymi kierunkami rozwoju są: chmura hybrydowa, wirtualizacja, coraz większa integracja OT i IT oraz szeroko rozumiana transformacja cyfrowa. Część rozwiązań, głównie tych krytycznych, będziemy mieli we własnych, odseparowanych serwerowniach, zaś usługi publiczne kierujemy do chmury publicznej. Budujemy w Poznaniu zapasowy ośrodek przetwarzania danych i utrzymania systemów krytycznych. Będzie to jeden z największych i najnowocześniejszych ośrodków technologii cyfrowych w Europie.

Jak wyglądają najbliższe plany PAŻP?

Bardzo duży nacisk kładziemy na kwestie ochrony systemów. Będziemy rozwijać szeroko rozumiany, obejmujący wiele aspektów system cyberbezpieczeństwa – to nasz priorytet na najbliższy czas. Już w tej chwili mamy własne, unikalne procedury disaster recovery. Do tego inwestujemy w rozwój technologii VoIP. Wdrożony w ubiegłym roku nowatorski projekt CP_FIS (Contingency Plans FIS) umożliwia uniknięcie przerw w pracy w przypadku awarii technicznych. W sytuacji uniemożliwiającej ciągłość pracy danego ośrodka system ten pozwala na błyskawiczne przekazanie całej łączności do zapasowego stanowiska, z którego służba będzie kontynuowała swoją pracę. Gdy wystąpi długotrwała awaria, możliwa będzie również tymczasowa relokacja personelu operacyjnego do lokalizacji zapasowej. Technologia VoIP (Voice over Internet Protocol) umożliwia udostępnianie zasobów radiowych w technologii cyfrowej w oparciu o rozwiązania chmurowe. Zastosowanie tej technologii na tak dużą skalę jest innowacyjnym rozwiązaniem na poziomie europejskim. W innych krajach najczęściej trwają dopiero testy zastosowania technologii VoIP w pracy operacyjnej służb ruchu lotniczego. Koncepcja przekazywania łączności radiowej opartej na technologii VoIP powstała w Biurze Informatyki i Techniki  we współpracy z dostawcą systemu VCS. Wprowadzenie CP_FIS jest dopiero pierwszym etapem wdrażania przez PAŻP tego rozwiązania w służbach ruchu lotniczego. Docelowo planowane jest stworzenie „chmury” składającej się z 70 ośrodków radiowych zawierających w sumie setki radiostacji łączności ziemia-powietrze. Elastyczny dostęp do całej tej sieci mają mieć przyszłe centra zarządzania ruchem lotniczym. Wprowadzenie technologii VoIP jako bazy dla sieci łączności służb ruchu lotniczego z samolotami jest jednym z wymagań transformacji systemów komunikacji, łączności i dozorowania (CNS) zawartych w European ATM Master Plan 2020. Mamy poza tym plany wprowadzenia polityki data governance w zakresie informacji lotniczej. Przymierzamy się też do wymiany systemu ERP. Natomiast w perspektywie strategicznej chcemy stać się nie tylko hubem technologicznym, ale też hubem integracji danych i wymiany informacji. Będziemy rozwijać szeroki projekt zbierania danych z operacji lotniczych, bezpiecznego ich przetwarzania i szerszego wykorzystania, między innymi w celach analitycznych.

Główne systemy informatyczne wykorzystywane w Polskiej Agencji Żeglugi Powietrznej (PAŻP):  

 

  • System Pegasus_21 – główny i najważniejszy system zarządzania ruchem lotniczym w polskiej przestrzeni powietrznej. Pracuje na rzecz służb kontroli obszaru, zbliżania, służb informacji powietrznej i służb kontroli lotniska (wieży). Zbudowany jest w wielowarstwowej architekturze klient-serwer, gdzie serwery zlokalizowane są w Warszawie, a stanowiska klienckie, wyposażone w dedykowane monitory o rozdzielczości 2K na 2K znajdują się na stanowiskach operacyjnych w całej Polsce. Dodatkowo Pegasus_21 wyposażony jest w niezależne systemy zapasowe zlokalizowane w Warszawie, Gdańsku, Poznaniu i Krakowie, które są w stanie przejąć ruch lokalny w momencie awarii systemu podstawowego. Obecnie toczy się projekt wdrożenia jego następcy, systemu iTEC, który będzie najnowocześniejszym systemem tej klasy na świecie. Projekt jest realizowany we współpracy z hiszpańską Indra Sistemas.
  • VCS (Voice Communication System) – obok P21 najważniejszy zintegrowany system służący do komunikacji kontrolera ze statkami powietrznymi drogą radiową oraz wykonywania połączeń pomiędzy organami ruchu lotniczego. Pracuje na rzecz służb obszaru, zbliżania i wieży. Do jednostki centralnej podłączone są sygnały łączności, m.in. radiostacje i telefony, a rozbudowany system za pośrednictwem zintegrowanego panelu dotykowego na stanowisku kontrolera pozwala wybierać konkretną częstotliwość lub abonenta po naciśnięciu jednego klawisza. System jest w pełni zarządzalny.
  • EFES PL (System elektronicznych pasków postępu lotów) – system zarządzania ruchem lotniczym przeznaczony dla służb kontroli lotniska. Wyświetla informacje o locie w formie tzw. paska elektronicznego (zastępując tradycyjne paski papierowe) i za pomocą tabletu oraz pióra umożliwia operowanie danymi w wygodny sposób. System ma architekturę rozproszoną z głównymi serwerami komunikacyjnymi zlokalizowanymi w Warszawie i serwerami lokalnymi w jednostkach terenowych PAŻP.
  • AWOS (Automated Weather Observing System) – zapewnia zautomatyzowany pomiar parametrów meteorologicznych na lotnisku. Pracuje na rzecz służb zbliżania i wieży. Jego architektura opiera się o: sieć czujników zainstalowanych na lotnisku, dwa redundantne serwery przetwarzające dane oraz stacje klienckie prezentujące dane kontrolerowi ruchu lotniczego.
  • ATIS (Automatic Terminal Information Service) – nadaje w trybie ciągłym komunikat dla użytkowników statków powietrznych, zawierający najważniejsze dane operacyjne i warunki meteorologiczne dla danego lotniska. Architektura systemu opiera się głównie o dane meteorologiczne przesyłane z systemu AWOS, które następnie przekształcane są w komunikat głosowy i transmitowane drogą radiową.
  • Pandora – autorski, zintegrowany system danych operacyjnych, służący do wspomagania pracy służb ruchu lotniczego i przedstawiania informacji dodatkowych. Spowodował zmniejszenie ilości dokumentacji papierowej na stanowisku oraz poprzez różne funkcje synchronizacji informacji pozwolił na zmniejszenie ilości koordynacji telefonicznych pomiędzy służbami ruchu lotniczego. Jest zainstalowany na wszystkich stanowiskach operacyjnych PAŻP i zbudowany w klasycznej architekturze klient-serwer z serwerami zlokalizowanymi w Warszawie.
  • SDDC – (Surveillance Data Distribution Cloud) – System Dystrybucji Danych Dozorowania. Jest to system rozproszony, składający się z wielu węzłów SDDN (Surveillance Data Distribution Node) zainstalowanych w czterech lokalizacjach – Warszawie, Gdańsku, Poznaniu i Krakowie. Węzły zbudowane są na bazie serwerów oraz infrastruktury sieciowej, w skład której wchodzą zaawansowane technologie zapewniające bezpieczną dystrybucję danych radarowych. Dzięki wykorzystaniu technologii prywatnej chmury każdy z dostępem do systemu ma wgląd do wszystkich zbieranych danych. System zapewnia też bardzo rozbudowane możliwości zarządzania danymi o lotach statków powietrznych. Umożliwia zaawansowane filtrowanie i konwersję danych dozorowania pomiędzy różnymi ich formatami.
  • ACDM Terminus – służy do tworzenia i prezentacji wirtualnej kolejki startowej samolotów na lotnisku. Samoloty dostają zezwolenia, uruchamiają silniki oraz kołują zgodnie z przewidywaniami opartymi na dostępnych danych pochodzących ze wszystkich możliwych służb lotniskowych i meteorologicznych. Pozwala to na płynny przepływ ruchu lotniskowego, zapobieganie kolejkom uruchomionych samolotów na drogach do kołowania. System dostarcza precyzyjnych informacji usprawniających też cały europejski ruch lotniczy zarządzany przez Network Manager Operations Centre.
  • CAT System – autorski system PAŻP, stworzony całkowicie od podstaw przez polski zespół developerów, przeznaczony do zarządzania przestrzenią powietrzną na poziomie przedtaktycznym i taktycznym. Służy do alokacji elastycznych elementów przestrzeni powietrznej jej użytkownikom oraz wprowadzania odpowiednich ograniczeń wynikających z  aktywności podmiotów objętych priorytetem. Podstawowym produktem systemu jest plan użytkowania przestrzeni powietrznej (AUP) oraz jego późniejsze aktualizacje (UUP). Jest współużytkowany przez służby cywilno-wojskowe odpowiedzialne za zarządzanie przestrzenią powietrzną. Całość została zaimplementowana w oparciu o oprogramowanie open source w architekturze mikro-usługowej. Innowacyjność tego polskiego systemu wzbudziła w świecie lotniczym tak duże zainteresowanie, że w kolejnej odsłonie być może będzie oferowany jako produkt komercyjny.
  • PansaUTM – służy do zarządzania informacją o ruchu bezzałogowych statków powietrznych (dronów). To unikalny system, który przystosowany jest do obsługi przez podmiot zarządzający przestrzenią powietrzną, odpowiedzialny za wolumeny kontrolowanej przestrzeni powietrznej. Modułowa architektura systemu PansaUTM pozwala na jego pełne lub częściowe wdrożenie, zgodnie z aktualnymi i przyszłymi wymaganiami i potrzebami użytkowników, a także na dostosowanie ze względu na język oraz zmieniające się regulacje (np. różne prawo krajowe czy wspólne przepisy europejskie i wspierające je usługi U-space U1-U4). Jednocześnie system PansaUTM jest zgodny z istniejącymi przepisami dotyczącymi ochrony danych osobowych (np. RODO) oraz kompatybilny z istniejącymi rozwiązaniami ATM (Air Traffic Management), wykorzystywanymi przez cywilne i wojskowe podmioty zarządzające przestrzenią powietrzną i załogowym ruchem lotniczym. W ramach PAŻP system PansaUTM zintegrowany jest z systemem Pandora do wyświetlania informacji lotniczych i systemem CAT do zarządzania strukturami przestrzeni powietrznej w czasie rzeczywistym. System PansaUTM umożliwia także integrację z innymi usługodawcami U-space, w tym lokalnymi systemami DTM (Drone Traffic Management), poprzez otwarte interfejsy API.

Źródło: PAŻP

  

Rozmawiał Andrzej Gontarz

Rafał Kasprzak – dyrektor Biura Informatyki i Techniki w Polskiej Agencji Żeglugi Powietrznej, z którą jest związany od 2016 roku. Wcześniej przez wiele lat zarządzał dużymi zespołami IT w organizacjach z sektora publicznego. Z wykształcenia informatyk, z zamiłowania płetwonurek.