Радиоэлектроника как наука

В России маркерные радиомаяки отличаются тем, что не используется средний маяк, а дальний и ближний имеют одинаковую модулирующую частоту, равную 3000 КГц. Из-за одинаковой модулирующей частоты при пролете дальнего и ближнего маяков загорается белый светосигнализатор.

СМРМ. Средний маркерный радиомаяк использует модулирующую частоту 1300 Гц. На индикаторе при пролете загорается желтый индикатор, сопровождается звуковой сигнализацией из последовательного чередования точек и тире. (желтый индикатор)

Отклонение несущей частоты МРМ от присвоенной не должно превышать 0,01% (для вновь вводимых МРМ).

Сигналы опознавания МРМ должны быть:

ближнего МРМ - непрерывная передача 6 точек в секунду;

дальнего МРМ - непрерывная передача 2 тире в секунду.

Система автоматического контроля должна срабатывать и передавать предупреждения в пункт управления:

при уменьшении выходной мощности от номинальной более 50%;

при уменьшении глубины амплитудной модуляции несущей более 50%;

при прекращении модуляции или манипуляции.

Допускается вместо ближнего и/или дальнего маркерных радиомаяков РМС использование дальномерного радиомаяка, который устанавливается под углом не более 20°, образуемым траекторией захода на посадку и направлением на РМД-НП в точках, где требуется информация о дальности.



13. Приводные радиостанции (радиомаяки)

Приводная радиостанция (ПРС), NDB (англ. Non-Directional Beacon), представляет собой наземную радиопередающую станцию, предназначенную для радионавигации в авиации.

Приводная радиостанция излучает периодические (телеграфный режим) или тонально-модулированные незатухающие (телефонный режим) колебания, а также позывные сигналы для опознавания (идентификации) радиостанции. Позывные сигналы передаются кодом Морзе тонально-манипулированными колебаниями. При этом, дальней приводной радиостанции присваивается двухбуквенный позывной, ближней приводной -- однобуквенный.

Диапазон рабочих частот ПРС охватывает участок от 150 кГц (2000 м) до 1300 кГц (231 м). (по другим данным до 1750 кГц.). Дальняя приводная радиостанция и ближняя приводная радиостанция кроме работы на основных частотах должны обеспечивать работу и на резервных частотах 355 КГц и 725 КГц. В тех случаях, когда системы ОСП установлены на противоположных направлениях одной и той же ВПП и имеют одинаковые присвоенные частоты, должны быть приняты меры, исключающие возможность одновременной работы обеих систем или двух ОПРС на одной частоте.

Приводные радиостанции входят в обязательный комплект наземного радионавигационного оборудования любого аэродрома в составе ОСП -- оборудования системы посадки, которое предназначено для привода ВС в район аэродрома, выполнения предпосадочного маневра и захода на посадку. Включает в себя для каждого курса посадки две ПРС -- дальнюю приводную радиостанцию с маркером (ДПРМ), приблизительно в 4000 м от торца ВПП, предназначены для привода воздушного судна в район аэродрома, выполнения предпосадочного маневра, выдерживания курса посадки и обеспечения работы в микрофонном режиме, и ближнюю приводную радиостанцию с маркером (БПРМ), предназначены для выдерживания воздушным судном курса посадки., приблизительно в 1000 м от торца ВПП: каждое направление посадки имеет особенные позывные ДПРМ и БПРМ. Как правило, однобуквенный позывной БПРМ - первая буква позывного парной ДПРМ.

Дальность действия дальней приводной радиостанции (ДПРС) при работе на привод по радиокомпасу составляет не менее 150 км, ближней приводной радиостанции (БПРС) -- 50 км. Мощность излучения устанавливается такой, чтобы погрешность определения курсовых углов с помощью радиокомпаса на борту летательного аппарата не превышала ±5є.

Управление работой ПРС, а также индикация ее состояния, осуществляется в дистанционном и местном режимах.

ПРС могут быть установлены отдельно в качестве ОПРС (отдельная приводная радиостанция) -- как правило на воздушных трассах. ОПРС имеют опознавательный позывной, состоящий из трех символов кода Морзе.

Условия, при которых система автоматического контроля ПРС за время не более 2 секунд отключает работающий комплект аппаратуры, включает резервный, а также обеспечивает аварийную сигнализацию в пунктах управления:

снижение тока в антенном контуре более чем на 40%;

уменьшение глубины амплитудной модуляции несущей более чем на 50%;

прекращение подачи сигнала опознавания.

В XX веке ОПРС были основным радионавигационным средством, обеспечивающих движение самолётов и вертолётов по воздушным трассам, однако в начале XXI века их значение резко снизилось в связи с широким распространением новых средств радионавигации (VOR, DME, а также GPS-навигация).



14. Спутниковая система навигации. Состав. Дифференциальный режим СРНС

Спутниковая система навигации - комплексная электронно-техническая система, состоящая из совокупности наземного и космического оборудования, предназначенная для определения местоположения (географических координат и высоты), а также параметров движения (скорости и направления движения и т. д.) наземных, водных и воздушных объектов.

На сегодняшний день самыми популярными ССН являются:

GPS(американская)

ГЛОНАСС (отечественная)

Галилео (разрабатывается Европой)

Бэйдоу (разрабатывается Китаем, которая предназначена только для Китая)

В ГЛОНАСС входят три подсистемы:

Подсистема космических аппаратов - навигационные спутники, излучающие специальные радиосигналы (24 спутника (у РФ +4 резервных (время жизни спутника 8 лет)) на высоте геостационарной орбиты - 36000 км)

Подсистема контроля и управления, включающая в себя блоки измерения текущего положения спутников и передачи на них полученной информации для корректировки информации об орбитах.

Аппаратура потребителей - приемоиндикаторы, сегмент потребителей.

Основная функция с помощью перечисленных выше сегментов определение пространственных координат местоположения потребителей и времени. Эта операция выполняется в соответствии с протокалами. В РФ ССН применяется только для навигации, для посадки не применяется. Основная проблема в РФ - отсутствие отечественного навигационного оборудования.

Функциональное дополнение позволяет повысить точность спутников, бортового и наземного оборудования. ЛККС - локальная контрольно-корректирующая станция (изготавливается компанией «Спектр», СПб) ЛККС-2000. Под термином локальная понимается, что в зоне видимости станции и ВС во время определения навигационных параметров находятся одни и те же спутники, деятельность которых вырабатывает корректирующую информацию. Под термином контроля пониматся, что станция выполняет функции контроля а состоянием спутников и вырабатывает информацию о целостности, надежности, эксплуатационной готовности, точности, доступности. Информация от ЛККС передается на борт ВС, корректируется и передается на КДП. RNP точность до 1мм.

Принцип работы спутниковых систем навигации основан на измерении расстояния от антенны на объекте (координаты которого необходимо получить) до спутников, положение которых известно с большой точностью. Таблица положений всех спутников называется альманахом, которым должен располагать любой спутниковый приемник до начала измерений. Обычно приемник сохраняет альманах в памяти со времени последнего выключения и если он не устарел - мгновенно использует его. Каждый спутник передает в своём сигнале весь альманах. Таким образом, зная расстояния до нескольких спутников системы, с помощью обычных геометрических построений, на основе альманаха, можно вычислить положение объекта в пространстве.

Метод измерения расстояния от спутника до антенны приемника основан на определенности скорости распространения радиоволн. Для осуществления возможности измерения времени распространения радиосигнала каждый спутник навигационной системы излучает сигналы точного времени в составе своего сигнала используя точно синхронизированные с системным временем атомные часы. При работе спутникового приемника его часы синхронизируются с системным временем и при дальнейшем приеме сигналов вычисляется задержка между временем излучения, содержащимся в самом сигнале, и временем приема сигнала. Располагая этой информацией, навигационный приемник вычисляет координаты антенны. Для получения информации о скорости большинство навигационных приемников используют эффект Доплера. Дополнительно накапливая и обрабатывая эти данные за определенный промежуток времени, становится возможным вычислить такие параметры движения, как скорость (текущую, максимальную, среднюю), пройденный путь и т. д.

В соответствии с назначением, в каждой системе (NAVSTAR/(GPS), ГЛОНАСС) есть две базовые частоты - L1 (стандартной точности) и L2 (высокой точности). Для NAVSTAR L1=1575,42 МГц и L2=1227,6 МГц. В ГЛОHАСС используется частотное разделение сигналов, т. е. каждый спутник работает на своей частоте и, соответственно, L1 находится в пределах от 1602,56 до 1615,5 МГц и L2 от 1246,43 до 1256,53. Сигнал в L1 доступен всем пользователям, сигнал в L2 - только военным (то есть, не может быть расшифрован без специального секретного ключа).

Дифференциальный режим работы СРНС

Точность измерения координат с помощью СРНС на этапе полета по маршруту вполне достаточна. Большой интерес вызывает использование данной системы на этапе посадки. Однако та точность, которая обеспечивается стандартными режимами работы СРНС, не является достаточной для обеспечения безопасной посадки. Это побудило к разработке путей повышения точности СРНС. Была предложена и разработана идея точной посадочной спутниковой системы на основе использования дополнительной наземной станции корректировки, размещаемой в районе посадки. Такая станция должна быть установлена в фиксированной точке с известными координатами. На этой станции устанавливают аппаратуру СРНС и получают от нее координатную информацию, которую сравнивают с истинными координатами станции. В результате вычисляются ошибки определения координат СРНС. Полученные таким образом дифференциальные поправки необходимо передать потребителям, которые смогут скорректировать свои изменения. Такая модификация СРНС получила название дифференциальной СРНС (DGPS).

15. ЛККС

Локальная контрольно-корректирующая станция представляет собой систему функционального дополнения наземного базирования к глобальной навигационной спутниковой системе и предназначена для формирования и передачи воздушным судам дифференциальных поправок к псевдодальностям навигационных спутников и информации о целостности сигналов, излучаемых навигационными спутниками. ЛККС совместно с навигационными спутниками глобальной навигационной спутниковой системы обеспечивает навигацию воздушного судна в районе аэродрома и поддерживает выполнение процедур зональной навигации.

Под термином локальная понимается, что в зоне видимости станции и ВС во время определения навигационных параметров находятся одни и те же спутники, деятельность которых вырабатывает корректирующую информацию. Под термином контроля понимается, что станция выполняет функции контроля а состоянием спутников и вырабатывает информацию о целостности, надежности, эксплуатационной готовности, точности, доступности. Информация от ЛККС передается на борт ВС, корректируется и передается на КДП. RNP точность до 1мм.

Назначение:

обеспечение некатегорированных и категорированных (CAT I, CAT II и в перспективе CAT III) заходов на посадку с обоих курсов всех ВПП аэродрома и реализация стандартных схем прибытия и вылета (SID, STAR); P-RNAV

регистрация и хранение данных о состоянии ГЛОНАСС/GPS (ГНСС) в зоне обслуживания в соответствии с требованиями ОрВД;

обеспечение метровой точности навигации;

выдача информации о состоянии ГНСС и GBAS в службу РТО;

выдача информации о состоянии ГНСС в службу АТИС аэродрома;

выдача информации об отказах ГНСС и в службу NOTAM;

выдача информации о состоянии ГНСС в авиационный центр мониторинга и службу автоматического зависимого наблюдения (АЗН);

Технические характеристики

№ п/п	Наименование характеристики	Единица измерения	Норматив
1	Используемые системы GNSS		ГЛОНАСС,GPS (ГАЛИЛЕО)
2	Период обновления и выдачи данных: - дифференциальные данные - данные опорной станции - FAS, TAP - Прогноз готовности спутников	сек сек сек сек	Ѕ 4 4 4
3	Рабочая частота передачи данных по радиоканалу	МГц	108,025…117.950
4	Время готовности к работе	с	<160
5	Зона действия для посадки: - В горизонтальной плоскости, не менее - В вертикальной плоскости, не менее Зона действия для RNAV и АЗН:	км градус	43 7 Прямая видимость УКВ
6	Срабатывание системы автоматического контроля: при уменьшении мощности излучения, при увеличении погрешности определения координат: по горизонтали по вертикали	% м м	80 10 10
7	Параметры FAS, TAP (передача блока посадочных данных)		Да
8	Электропитание	В, Гц	22010%,500.1
9	Потребляемая мощность	Вт	900
10	Рабочая температура	Град., С°	ЛККС от +5 до +50 АФУ от -50 до +50



16. Спутниковая система посадки

Единственной реальной альтернативой для эффективного и оперативного решения проблемы повышения БП является обеспечение их инструментальными системами спутниковой посадки, получившими в международной практике обозначение GLS - Global Landing System.

Крупнейшие авиапроизводители (Boeing, Airbus, Embraer и др.) оснащают свои ВС оборудованием, обеспечивающим инструментальный заход на посадку с использованием GLS.

Общая идеология построения GLS основана на использовании концепции дифференциальных подсистем и заключается в следующем: в точке расположения приемных антенн ЛККС, координаты которых в геодезической системе координат определены с высокой точностью, осуществляется прием и обработка сигналов ГНСС и формирование корректирующей информации. Затем полученная информация по каналу связи «земля-борт» передается в бортовое оборудование GLS, где используется для исключения ошибок измерений. В настоящее время погрешность определения координат ВС в бортовом оборудовании GLS не превышает 1 м с вероятностью 0.95.

Ввиду того, что GLS предназначена для обеспечения посадки по I категории ИКАО, а в дальнейшем и для более высоких категорий, то при построении радиоканала передачи дифференциальных данных «земля-борт» большое внимание уделяется вопросам помехозащищенности и помехоустойчивости этого канала.

Построение наземной подсистемы GLS (ЛККС) зависит от множества разнообразных факторов, определяемых как характеристиками места ее размещения, так и прогнозируемым режимом ее использования. Но, в любом случае, в составе ЛККС будет присутствовать модуль опорных приемников и передатчик VDB (высокочастотный цифровой передатчик). Передатчик VDB обеспечивает получение данных и поправок к дальномерным сигналам ГНСС посредством передачи цифровых данных в диапазоне частот 108…118 МГц с разделением каналов в 25 кГц. Область действия простирается на расстояние не менее 37 км от места расположения передатчика.

В общем случае структура бортового оборудования GLS зависит от структуры бортового комплекса ВС. Например, в качестве антенны бортового оборудования GLS может использоваться курсовая антенна системы ILS, а в качестве органов управления и индикации - пульт системы управления полетом ВС.

Основными функциями бортового оборудования GLS являются: прием сигналов ГНСС, прием и обработка сообщений ЛККС, выбор траектории захода на посадку (FAS), формирование параметров для точного наведения («ILS-подобных» сигналов), определение района точного захода на посадку (PAR), формирование навигационных параметров (координаты, скорости и время) и сигналов тревоги.

ССП-2010

ССП-2010 (АПДД-02) - бортовое оборудование спутниковой навигации и посадки - серийно выпускаемая сертифицированная аппаратуры приема и преобразования дифференциальных данных - АПДД.

ССП-2010 использует сигналы ГНСС и VDB для расчета дифференциально откорректированной оценки местоположения и выработки сигналов отклонения относительно траектории захода на посадку. Эти отклонения, также как в системе ILS, выдаются в цифровом и аналоговом виде бортовым потребителям для визуализации и использования в системе автоматического управления ВС.

Обеспечивает:

формирование и выдачу потребителям в стандартном и дифференциальном режимах работы ГНСС координат местоположения, данных о путевой скорости, высоте, времени и путевом угле;

прием от наземной подсистемы GBAS (ЛККС) и преобразование дифференциальных данных и параметров траектории конечного этапа захода на посадку в соответствии с требованиями к подсистеме приемника VDB;

формирование и выдачу сигналов отклонения от расчетной траектории захода на посадку (ILS-подобных сигналов) в соответствии с требованиями к подсистеме навигации и определения местоположения

При отсутствии на борту ВС аппаратуры ГНСС, ССП-2010 выполняет функции дополнительного средства навигации.

Имеет разветвленный встроенный контроль, что позволяет проверить работоспособность приемника прямо на борту ВС.

17. Автоматизация процессов УВД. Необходимость. Что определяет степень автоматизации

С ростом интенсивности и плотности ВД, появлением высокоскоростных ВС большой пассажировместимости загрузка диспетчера возрастает настолько, что существенно повышается вероятность принятия им ошибочного решения или пропуск (несвоевременное обнаружение) опасных ситуаций. Простое увеличение количества диспетчеров не даст желаемого результата, так как увеличиваются объём и интенсивность обмена информацией между ними. Единственный выход заключается в передаче части функций диспетчера вычислительной системе. При этом немедленно возникает вопрос о степени автоматизации.

В любой области существует некоторая рациональная степень автоматизации производственных процессов, начиная от автоматизации отдельных операций и заканчивая построением полностью автоматических систем, в работе которых функции человека ограничиваются лишь контролем и, может быть, заданием режима работы.

В зоне управления диспетчера находится, как правило, не одно, а множество ВС. С увеличением их числа, сложность управления, связанная, прежде всего, с возникновением опасных ситуаций, растёт не по линейному, а экспоненциальному закону. Сравнивая с условиями на борту, можно утверждать, что при прочих равных условиях диспетчер приходится вмешиваться в процесс управления значительно чаще, чем пилоту. Это означает, что даже при наличии в АС УВД мощного вычислителя, взявшего на себя все функции обработки информации, вплоть до выработки решений в типовых ситуациях, при возникновении нестандартной ситуации (вероятность которой тоже возрастает экспоненциально) диспетчеру приходится вмешиваться в процесс управления. Значит, количество типов стандартных ситуаций, для которых разработаны алгоритмы работы системы, ограничено.

Сократить число нестандартных ситуаций, для которых не рассчитаны алгоритмы управления можно, если пойти по пути создания адаптивных экспертных систем. Они, однако, предполагают выработку новых алгоритмов (стратегий) в процессе работы (самообучения), что неприемлемо в реальных условиях функционирования системы УВД, т.к. не гарантирует от принятия ошибочных решений.

Системы строились в прошлом (и строятся в настоящее время) как автоматизированные, где вычислительным средствам передаётся лишь часть функций и операций обработки информации по жёстким алгоритмам , в то время как за человеком-оператором остаются те задачи, которые требуют творческого подхода и нестандартных решений в сложных ситуациях. По мере совершенствования АС УВД перечень функций и операций, которые полностью автоматизированы, расширяется и, следовательно, возрастает уровень автоматизации степень совершенства систем технических средств автоматизации процессов УВД.



18. Средства автоматизации. АС УВД. Назначение, состав, основные функциональные возможности. Типы, характеристика. Размещение

Автоматизированные системы (АС) УВД - системы с высоким уровнем автоматизации.

По сложившейся классификации они разделились на аэродромные, районные и аэроузловые.

Современная АС УВД является информационно-вычислительной системой сетевого типа. Одним из важнейших свойств систем такого типа является открытость. Под открытостью в широком смысле понимается свойство адаптируемости системы к конкретным условиям эксплуатации, возможность расширения как состава технических средств, в неё входящих, так и её функций. В связи с этим появилась возможность принять в качестве базовой аэродромно-районную систему (АРАС) УВД, которая в зависимости от конкретных условий может быть реконфигурирована как в районную, так и в аэродромную систему.

АРАС предназначена для обеспечения безопасности, повышения экономичности и регулярности полётов авиации различных ведомств в районе аэродрома, на ВТ и во внетрассовом воздушном пространстве путём автоматизации процессов текущего планирования, сбора, обработки и отображения радиолокационной информации (в перспективе информации, полученной по каналам АЗН) и метеоинформации.

Структуру АС УВД рассмотрим на примере АРАС УВД «Альфа».

АРАС УВД «Альфа» построена на базе серийно выпускаемых унифицированных изделий, обеспечивающих решение задач всех функциональных подсистем АРАС. Изделия, являющиеся базовыми для основных подсистем АРАС, сертифицированы МАК и эксплуатируются более чем в 200 центрах ОВД, аэропортах и авиакомпаниях России и за рубежом. Система является первой российской аэродромно-районной АС УВД и используется в качестве базовой при создании АС ОрВД для укрупненных центров ОВД. Рекомендована Министерством транспорта РФ для оснащения предприятий ГА.

В её состав входят:

подсистема обработки и отображения информации - комплекс средств автоматизации УВД (КСА УВД) «Альфа»;

подсистема связи и передачи данных при взаимодействии с источниками информации и смежными системми и центрами УВД - комплекс средств передачи РЛК, пеленгационной, речевой и управляющей информации «Ладога»;

подсистема обеспечения метеорологической информацией

Подсистема обработки плановой и аэронавигационной информации или КСА УВД «Планета»;

подсистема синхронизации - система точного времени «Метроном»

Система коммутации речевой связи (СКРС) «Мегафон»;

подсистема документирования РЛК, речевой информации и данных об ИВП - магнитофон «Гранит»;

подсистема обучения и тренировки специалистов УВД - комплексный диспетчерский тренажёр «Эксперт»;

пультовое оборудование для организации автоматизированных рабочих мест (АРМ) специалистов УВД и тех. Персонала универсальных пультов серии «Пульт-А».

В перспективную АРАС входит также подсистем автоматического зависимого наблюдения в вещательном диапазоне (АЗН-В), включая транспондер и линию передачи данных (ЛПД).

Основные функции:

Обработка плановой информации (На базе КСА ПВД "ПЛАНЕТА")

Диспетчерская связь (На базе СКРС "МЕГАФОН")

Приём, передача и обмен информацией и данными (На базе КСПИ "ЛАДОГА")

Отображение воздушной обстановки (На базе КСА УВД "АЛЬФА")

Документирование информации (На базе магнитофона "ГРАНИТ")

Обучение тренажёрная подготовка (На базе КДТ "ЭКСПЕРТ")

Пультовое оборудование (На базе серии "ПУЛЬТ-А")

Справочная информация (На базе ПАК "КОНСУЛЬТАНТ")

Техническое управление и контроль.

19. Средство автоматизации. КСА УВД. Назначение, состав, основные функциональные возможности. Типы. Характеристика. Размещение

КСА УВД «Альфа»

Комплекс средств автоматизации управления воздушным движением «Альфа» (КСА УВД «Альфа») является универсальной системой, обеспечивающей управление на всех стадиях полета, включая взлет, набор высоты, заход на посадку, а также контроль на протяжении всего маршрута. Комплекс средств автоматизации управления воздушным движением (КСА УВД) «Альфа» предназначен для автоматизации центров УВД со средней и высокой интенсивностью воздушного движения. Комплекс обеспечивает прием, обработку, отображение и интеграцию информации о воздушной обстановке, плановой, метеорологической и аэронавигационной информации на дисплеях высокого разрешения рабочих мест специалистов ОрВД.

В комплексе автоматизированы процессы анализа воздушной обстановки, процедуры УВД и пультовые операции. Источниками информации могут являться все типы радиолокационных станций и радиопеленгаторов, метеостанции и комплексы, спутниковые системы навигации и УВД (АЗН-В, АЗН-К), наземные телеграфные каналы и цифровые линии. Рекомендован Министерством транспорта РФ для оснащения предприятий ГА.

КСА УВД «Альфа» обеспечивает:

сбор и обработку информации наблюдения от источников различных типов

мультисенсорную обработку информации наблюдения (RDPS)

получение и обработку плановой информации (FMS)

объединение плановой информации и информации наблюдения

прием и распределение метео- и аэронавигационной информации

отображение на едином дисплее информации о текущей и прогнозируемой воздушной обстановке, плановых данных, метео- и аэронавигационной информации

рекомендации по обеспечению безопасности: краткосрочные и среднесрочные предупреждения о конфликтах, предупреждение о приближении к запретным зонам, предупреждение о минимальной безопасной высоте (STCA, MTCD, MSA W, TSN)

контроль за выдерживанием планового маршрута, процедур вылета и прибытия

беcстриповую технологию процедурного контроля

безголосовое взаимодействие между смежными секторами и смежными центрами по протоколу обмена данными в реальном масштабе времени

безголосовое взаимодействие по линии передачи данных «диспетчер -- пилот»



20. Средства автоматизации. АРМ

Человеко-машинный интерфейс АРМ диспетчера реализован в соответствии с рекомендациями Евроконтроля, с учётом специфики отечественного УВД.

КСА УВД «Альфа» включает в себя групповое и индивидуальное оборудование. Групповое оборудование осуществляет прием и обработку информации, а также передачу обработанной информации на рабочие места диспетчеров средствами локальной вычислительной сети. Индивидуальное оборудование осуществляет прием и отображение информации, принятой и обработанной в групповом оборудовании.

Состав:

Система отображения информации «Норд»

Универсальное пультовое оборудование серии «Пульт А»

Система коммутации речевой связи «Мегафон»

Информационное взаимодействие и передача данных в КСА УВД «Альфа» осуществляется посредством локальной вычислительной сети (ЛВС).

КСА УВД «Альфа» осуществляет отображение первичной координатной информации в оцифрованной аналоговой форме и вторичной координатной и дополнительной (полетной) информации в цифровой форме.

Автоматизированные рабочие места диспетчеров УВД района аэродрома АС УВД «Альфа» предназначены для автоматизации процессов УВД в аэропортах и районах УВД со средней и высокой интенсивностью ВД.

АРМ диспетчера УВД системы «Альфа» решает следующие задачи:

совмещенное отображение нескольких информационных слоев:

картографическая информация (структура воздушных трасс, пункты обязательного донесения, границы зон управления, схемы захода на посадку и выхода, элементы топографической карты);

азимутально-дальномерная сетка для режима обзорного радиолокатора и опорные линии управления заходом на посадку (глиссада, курс, допустимые отклонения и т.д.) для режима посадочного радиолокатора;

цифровая координатная и дополнительная полетная информация (координатные символы и формуляры сопровождения);

пеленгационная информация (цифровые значения и линии пеленга);

плановая информация (плановая таблица, дополнительные функциональные окна процедурного контроля);

метеорологическая информация (зоны опасных метеоявлений);

зоны действующих запретов и ограничений;

дополнительная диспетчерская информация в виде прозрачных окон;

оперативная настройка состава и параметров отображения информационных слоев;

оперативное добавление и редактирование картографических элементов пользователя;

оперативное изменение масштаба изображения и смещения центра изображения в любую точку экрана;

возможность открытия дополнительных окон (включая окна вертикального разреза);

первоначальная привязка вторичной буквенно-цифровой информации формуляра сопровождения (ФС) к координатному символу на каждом рабочем месте вручную и автоматически;

сопровождение ВС без ответчиков по РЛИ, поступающей в цифровом виде от РЛС, с возможностью «привязки» ФС вручную;

автоматическое изменение вида и полноты ФС ВС, выполняющих полет в той или иной зоне ответственности, предварительно настроенной диспетчером;

оперативный (быстрый) просмотр ФС ВС, находящихся вне области управления данного диспетчера, но видимых на экране в виде координатного символа;

привязка к каждой координатной отметке соответствующего ФС, в котором отображаются дополнительные полетные данные и рассчитанные значения:

позывной ВС (номер рейса);

код ВРЛ (код ответчика);

признак принадлежности управления;

текущая высота полета;

признак тенденции изменения высоты (набор/снижение);

заданная высота;

пункт назначения;

подписанный эшелон;

азимут и дальность;

широта и долгота;

признаки пропуска обновления координат и высоты, режима «Трек по плану»;

контроль наступления некоторых событий для каждого ВС, сигнализация о котором осуществляется посредством вывода специальных символов или цветовым выделением определенных информационных полей:

поступление с ВС сигнала «Бедствие», «Нападение», «Потеря радиосвязи»;

попадание ВС в запретную зону и в зону опасных метеоусловий;

снижение ниже минимальной безопасной высоты;

дублирование кодов ВРЛ;

не установленный код ВРЛ;

не выдерживание заданной высоты полета;

отсутствие привязки ВС к плану полета;

отклонение от заданного маршрута;

прогнозирование положения ВС на оперативно задаваемое время
(до 30 минут) в виде вектора скорости, в том числе и с учётом плановой траектории движения ВС;

обнаружение и сигнализация о нарушениях норм эшелонирования (конфликтных ситуациях) между ВС;

обнаружение и сигнализация о потенциальных конфликтных ситуациях между ВС на основе данных прогнозирования;

обнаружение и сигнализация об опасных сближениях ВС с препятствиями, попадании в зоны запретов и ограничений, зоны опасных явлений погоды;

обнаружение и сигнализация о снижении ВС ниже минимальной безопасной высоты полета;

автоматический анализ и пересчет значения высоты полета, поступающей по вторичному каналу в зоне ЗВП при полете ниже эшелона перехода;

оперативный централизованный ввод планируемых и действующих зон запретов и ограничений;

отображение данных АРП в виде линии пеленга и цифрового значения до 32 каналов одновременно;

отображение зон опасных метеоявлений, траекторий полета радиозондов и текущей погоды на аэродроме в составе совмещенной картинки окна ДВО;

отображение метеоинформации METAR, TAF и пр. по аэродромам в отдельном окне;

автоматический и/или ручной режимы приема/передачи управления каждым ВС между смежными секторами управления (смежными АС УВД);

автоматизированная процедура электронного согласования условий пересечения рубежей приема/передачи управления ВС между смежными секторами управления (смежными АС УВД);

расчет и вывод полярных и географических координат места, указанного вручную маркером, а в режиме посадочного радиолокатора абсолютных отклонений от линии курса или глиссады;

оперативное измерение дальности и азимута между любыми двумя точками;

отображение сводной таблицы планов полета с большим набором фильтров;

просмотр, создание и изменение элементов плана полета;

автоматическое и ручное формирование формуляров ожидания для установленных зон ответственности;

автоматическое и ручное отождествление планов полета с радиолокационными данными;

автоматическая коррекция плановых данных по данным радиолокатора для отождествленных ВС;

автоматический сбор статистических данных по выполненным планам и предоставление их для дальнейшей обработки в КСА ПВД «Планета» или другие приложения;

регистрация пользователей (диспетчерского и технического персонала), определение прав доступа, сохранение и восстановление персональных настроек;

работа в режиме сниженных норм вертикального эшелонирования СНВЭ(RVSM);

набор функций, для обеспечения безбумажной технологии процедурного контроля;

автоматический и ручной запуск, а также интерактивное изменение характеристик имитируемых отметок ВС по плану полёта (трек-по-плану);

применение технологии полупрозрачности при отображении дополнительных функциональных окон;

обеспечение минимизации количества пультовых операций для доступа и изменения параметров плана полета;

Общие сведения о радиосвязи

Авиационная электросвязь (АС ГА) - совокупность центров, приемников, передатчиков, радиостанций, конечных устройств, различных средств радиосвязи, соединенных между собой в сетях электросвязи + организация этой электросвязи.

АС ГА должна обеспечивать выполнение следующих задач:

- передача центрами ОВД экипажам указаний, распоряжений по обеспечению безопасности воздушного движения, получение от них донесений на всех этапах полёта;

- взаимодействие центров ОВД в процессе УВД, ПВД и ОрВД.

- оперативное взаимодействие служб авиапредприятий (предприятий по ИВП и УВД)

- передача административно-управленческой и производственной инфы.

- передача данных АСУ ГА.

Осн. требования к АС:

- своевременное установление связи;

- надежности и бесперебойность;

- обеспечение требуемой скорости передачи инфы;

- обеспечение требуемой достоверности;

- максимальная эффективность и экономичность функционирования АС.

АС подразделяется на:

- авиац. фиксированная электросвязь, предназначена для обеспечения взаимодействия центров ОВД, взаимодействие центров планирования и организации потоков ВД, вз-е служб аэропортов в процессе осуществления производственной деятельности, вз-е с органами ВВС.

- авиац. подвижная электросвязь, предназначена для ведения диспами радиотелефонной связи и экипажами и передачи данных на протяжении всего полёта от начала руления до посадки и окончания руления; для ведения центрами ОВД и аварийно-спасательными службами связи с экипажами ВС, терпящих бедствие.

- Радиовещание, информирование экипажей, находящихся в полете при оперативном ПИО (AFIS), автоматическая передача инфы в районе аэродрома (ATIS), автоматичнская передача метеоинфы для экипажей, находящихся на маршруте (VOLMET)

Связь может организовываться на основе линейного или радиального принципов. Линейный - при построении канала связи между двумя пунктами.

Радиальный - обеспечение радиосвязи с помощью одной радиостанции с группой корреспондентов.

Основные средства АС: радиопередатчики, приемники, станции ОВЧ и ВЧ диапазона, радиостанции УКВ - диапазона, автоматизированные приемо-передающие центры, автономные ретрансляторы, оборудование автоматической передачи метео и полётной инфы, оборудование авиац. наземной сети передачи данных и ТЛГ-связи, оборудование центров коммутации сообщений

21. Средства радиосвязи УКВ-диапазона (ОВЧ)

УКВ-ОВЧ диапазон - 30-300 МГц, длина волны 1-10 м

УКВ-диапазон используется в авиац. электросвязи из-за того, что обладает высокой пропускной способностью и распространением радиоволн в пределах прямой видимости.

Спрут - 1 - Наземная стационарная радиостанция, предназначена для обеспечения беспоисковой и бесподстроечной радиосвязи на трассах авиалиний ГА с экипажами самолетов.

Диапазон частот - 118,00 - 135,975 МГц

Шаг перестройки - 25 кГц

Вид работы - АМ

Мощность передатчика - не менее 200 Вт.

Чувствительность приемника - не хуже 3 мкВ

Ясень-50 - Наземное стационарное передающее устройство с амплитудной модуляцией, предназначено для обеспечения беспоисковой и бесподстроечной радиосвязи на трассах авиалиний диспетчеров УВД ГА с экипажами воздушных судов.

Диапазон частот - 118,00 - 135,975 МГц

Шаг перестройки - 25 кГц

Вид работы - АМ

Мощность передатчика - не менее 50 Вт

Полёт -1 - Наземное приемо-передающее устройство МВ-диапазона обеспечивает прием и передачу телефонных сообщений и телекодовой информации на каналах авиационной подвижной службы связи гражданской авиации.

Диапазон частот - 100,000-149,975 МГц

Шаг перестройки - 25 кГц

Вид работы - АМ

Мощность передатчика - не менее 5 Вт.

Чувствительность приемника - не хуже 2 мкВ

В р-не аэродрома (ДПП, ЗВП) - радиосвязь организуется только УКВ-каналами, при этом ДПП и ДПСП организуется на раздельных частотах.

СДП должен работать на частоте ДПСП, за исключением аэродромов, где высокая интенсивность ВД. На СДП могут выделяться 2 УКВ-канала, один на частоте посадки, второй - на частоте круга. В зоне МВЛ радиосвязь организуется УКВ и КВ средствами, при этом радиосвязь обеспечивается на общей частоте для всех МДП. Радиосети в диапазоне УКВ организуются:

для управления в зоне РЦ (по числу секторов) и вспомогательных (ВРЦ) центров;

для аварийно-спасательной связи;

радиосеть производственно-диспетчерской службы авиапредприятия.



Диапазон частот	Принадлежность радиосети	Наименование радиосети
ОВЧ	ДПП	Подход
ОВЧ	ДПК	Круг
ОВЧ	СДП, КДП, МВЛ	Взлет
ОВЧ	ПДП	Посадка
ОВЧ	ДПР, СДП	Руление
ОВЧ	ДПП, ДПР	Спецсвязь
ОВЧ	ДПП	Аварийно-спасательные
ОВЧ	АМСГ	Метеовещание
ОВЧ	РЦ, ВРЦ	Зона РДС
ВЧ	РЦ	Зона РДС
ВЧ	ЦРОС ГА	Дальная радиосвязь
ОВЧ	РЦ, ВРЦ	Спецсвязь ВДМ
ОВЧ	РЦ, ВРЦ	Аварийно-спасательная
ВЧ	РЦ, ВРЦ	Аварийно-спасательная
ВЧ	ПДСП	Метеовещание
ОВЧ	ПДСП	Информационное ПДСП
ОВЧ	РЦ	Резервная зона РДС

ЦРОС ГА - центр радиотехнического оборудования и связи

РДС - район дисп службы

Расположение всех объектов и средств авиационной воздушной электросвязи должно соответствовать требованиям эксплуатационной документации и проектной документации, утвержденной в установленном порядке с учетом:

- минимизации углов закрытия видимости в сторону прохождения воздушных трасс (зон полета ВС);

- требований по ограничению высоты антенн;

- электромагнитной совместимости.

Расположение средств авиационной воздушной электросвязи ВЧ-диапазона может быть автономным или совмещенным с позицией установки средств ОВЧ связи, должно соответствовать требованиям ЭД по размещению применяемых средств, а также удовлетворять требованиям проектной документации, утвержденной в установленном порядке.



22. Средства радиосвязи КВ-диапазона. (ВЧ)

КВ-ВЧ диапазон - 3-30 МГц, длина волны 10-100 м

Средства КВ-диапазона используются для обеспечения дальней связи с ВСами и для УВД в тех районах, где нет УКВ-каналов, а также для резервирования УКВ-связи.

Береза - радиостанция, предназначена для обеспечения КВ-связи (фиксированной и подвижной).

Диапазон частот: 1,5 - 30 МГц

Дискретность - 100 Гц

Выходная мощность - не менее 850 Вт

Чувствительность - ХЗ.

Прима-КВ - радиостанция, предназначена для обеспечения телефонной и телекодовой радиосвязи на фиксированных частотах между ВСами и наземным пунктом связи.

Диапазон частот - 2 - 30 МГц

Дискретность 100 Гц

Пиковая мощность излучения - 100 ВТ

Чувствительность - не менее 1 мкВт

Радиосети в диапазоне КВ организуются:

- воздушная связь МВЛ.

- воздушная связь в зоне РЦ.

- дальняя связь.

Диапазон частот	Принадлежность радиосети	Наименование радиосети
ОВЧ	РЦ, ВРЦ	Зона РДС
ВЧ	РЦ	Зона РДС
ВЧ	ЦРОС ГА	Дальная радиосвязь
ОВЧ	РЦ, ВРЦ	Спецсвязь ВДМ
ОВЧ	РЦ, ВРЦ	Аварийно-спасательная
ВЧ	РЦ, ВРЦ	Аварийно-спасательная
ВЧ	ПДСП	Метеовещание
ОВЧ	ПДСП	Информационное ПДСП
ОВЧ	РЦ	Резервная зона РДС

Расположение всех объектов и средств авиационной воздушной электросвязи должно соответствовать требованиям эксплуатационной документации и проектной документации, утвержденной в установленном порядке с учетом:

- минимизации углов закрытия видимости в сторону прохождения воздушных трасс (зон полета ВС);

- требований по ограничению высоты антенн;

- электромагнитной совместимости.

Расположение средств авиационной воздушной электросвязи ВЧ-диапазона может быть автономным или совмещенным с позицией установки средств ОВЧ связи, должно соответствовать требованиям ЭД по размещению применяемых средств, а также удовлетворять требованиям проектной документации, утвержденной в установленном порядке.

Расстояние от фидерных линий ВЧ антенн до ближайших сооружений и посторонних предметов: (от передающей/приемной)

Полоса железной дороги - 6/5 м2

Конек крыши - 2,5/1,5 м

Стены зданий и сооружений - 0,8/0,25 м

Ветви деревьев - 2/2 м

23. Передающий и приемный (ПРЦ и ПРМЦ) центры

Передающий радиоцентр ПРЦ предназначен для организации воздушной связи в диапазоне ОВЧ и ВЧ, обеспечение передачи в аналоговом и цифровом виде от диспарьских наземных служб экипажам, а также организация авиац. фиксированной электросвязи.

В состав средств ПРЦ должны входить:

* Антенно-фидерная система;

* Мачты для размещения антенной системы;

* Антенно-фильтровые, развязывающие и переключающие устройства;

* Радиопередатчики ОВЧ-диапазона;

* Радиопередатчики ВЧ-диапазона;

* Аппаратура сопряжения, контроля и дистанционного управления;

* Аппаратура служебной связи;

* Вводно-коммутационные устройства с молниезащитой;

* Средства гарантированного электропитания;

* Комплект ЗИП и КИП;

* Комплект эксплуатационной документации.

Ввиду значительных помех радиоприёму, создаваемых работой радиопередатчиков, последние сооружают в местах, удалённых на 50--80 км от приёмных радиоцентров и крупных населённых пунктов.

Приемный радиоцентр ПРМЦ предназначен для организации авиац. подвижной воздушной связи ОВЧ и ВЧ диапазона (прием инфы в аналоговом и цифр. видах дисп. наземными службами от экипажей) + организация авиац. фиксированной связи.

В состав средств ПРМЦ должны входить:

* Антенно-фидерная система;

* Мачты для размещения антенной системы;

* Радиоприемники ОВЧ-диапазона;

* Радиоприемники ВЧ-диапазона;

* Аппаратура сопряжения, контроля и дистанционного управления;

* Аппаратура служебной связи;

* Вводно-коммутационные устройства с молниезащитой;

* Средства гарантированного электропитания;

* Комплект ЗИП и КИП ;

* Комплект эксплуатационной документации ЭД.

Антенные устройства располагаются вблизи технического здания на антенном поле, которое обычно занимает площадь ~10--100 га (большую часть территории П. р.). На стационарных П. р. размещается до двух-трёх десятков направленных антенн больших линейных размеров (до нескольких сотен м и более), в том числе сложные антенные системы, например фазированные антенные решётки. К антеннам посредством фидеров подсоединяются радиоприёмники (до 100 и более); кроме того, к ним подключаются устройства настройки и согласования антенн, контроля работы антенн и фидерных линий, а также элементы грозозащиты на входе радиоприёмников.

Для улучшения условий приёма и уменьшения влияния помех радиоприёму П. р., как правило, располагают вдали от источников радиопомех индустриальных, передающих радиоцентров и отдельных мощных передающих радиостанций.

24. Автоматизированный приемо-передающий центр (АППЦ)

АППЦ предназначен для обеспечения фиксированных каналов приема-передачи информации между диспетчерами и экипажами воздушных судов в интересах Единой системы организации воздушного движения Российской Федерации (ЕС ОрВд РФ). Рассмотрим на примере TRS-2000. АППЦ выпускается в разном исполнении для размещения в стационарных помещениях или контейнерах:

-- в виде разнесенных приемного и передающего радиоцентров;

-- в виде совмещенного автоматизированного приемо-передающего центра.

Совмещенные приемо-передающие центры -- принципиально новое направление в развитии систем радиосвязи для управления воздушным движением. Они позволяют размещать все оборудование в одном помещении, устанавливать антенны на ограниченной территории и обеспечивать необходимые условия электромагнитной совместимости. При этом отпадает необходимость в прокладке протяженных линий связи, снижаются затраты на аренду земли, содержание зданий и сооружений, уменьшается количество вспомогательного оборудования.

Функциональные особенности и возможности :

- Обеспечивает возможность одновременной независимой работы от 2 до 46 частотных каналов речевой связи.

- Обеспечивает резервирование, как радиосредств, так и антенно-фидерных трактов за счет подключения радиосредств к разным фильтро-развязывающим устройствам.

- Перерывы в сеансах связи по любому из каналов воздушной радиосвязи (вследствие неисправности радиосредств, технического оборудования АППЦ или электропитания) не превышают 3 с.

- Обеспечивает контроль времени непрерывной работы каждого из передающих устройств в режиме излучение и предотвращает их постоянную работу в этом режиме в случае отказа канала управления радиосредством.

- Обеспечивает работу нескольких приемников или передатчиков на одну антенну.

- И АППЦ в целом, и оборудование из его состава не требуют оперативного технического обслуживания.

- Система встроенного контроля обеспечивает автоматический контроль всех основных параметров АППЦ, поиск и локализацию неисправностей с точностью до типового элемента замены.

- Контейнер с системой жизнеобеспечения обеспечивает кондиционирование и отопление, охранную и пожарную сигнализацию, видеонаблюдение и газовую систему пожаротушения.

АППЦ состоит из следующих функциональных частей:

- радиосредств ОВЧ и ОВЧ/УВЧ диапазона;

- унифицированных шкафов для размещения оборудования;

- антенн ОВЧ и ОВЧ/УВЧ диапазона;

- фильтро-развязывающих устройств;

- источников бесперебойного питания;

- аппаратуры дистанционного управления (опционально);

- контейнера с системой жизнеобеспечения (опционально).

Оборудование размещается в унифицированных шкафах по стандарту МЭК 297 (Евромеханика).

- шкаф ППМ -- для радиоприемников, радиопередатчиков, приемопередатчиков и радиостанций.

- шкаф МК -- для фильтров MB и ВЧ комбайнеров.

Управление АППЦ может осуществляться в двух режимах: местном и дистанционном. В местном режиме контроль и управление радиосредствами производится с помощью органов контроля и управления, расположенных на передних панелях. В дистанционном режиме контроль и управление производится с помощью команд и сигналов, которые передаются от АДУ RCE 2700 или системы речевой диспетчерской связи по линиям связи.

АДУ RCE 2700 обеспечивает, при необходимости, доступ к информации о состоянии параметров АППЦ по локальной сети Ethernet с использованием протокола TCP/IP. Изменение состояния оборудования и параметров АППЦ сопровождается световой и звуковой сигнализацией.

Для реализации различных системных решений радиосредства из состава АППЦ обладают рядом дополнительных возможностей.

Подавление интермодуляционных и паразитных излучений

При реализации АППЦ с большим количеством частот возможно возникновение интермодуляционных излучений различного порядка. Для улучшения условий электромагнитной совместимости, снижения уровня интермодуляционных, внеполосных и паразитных излучений в изделии применяются фильтро-развязывающие устройства, обеспечивающие подавление интермодуляционных излучений третьего порядка до минус 65 дБ, а внеполосные излучения до уровня минус 44 дБ.

Характеристики:

Диапазон частот: для трассового сектора 118.0 - 136,975 МГц с дискретностью 25 или 8,33 кГц, для внетрассового сектора 100-150 и 220 - 400 МГц с дискретностью 25 или 8,33 кГц.

Максимальное кол-во каналов радиосвязи - до 46.

Выходная мощность передатчика - не менее 50 Вт.

Чувствительность приемника - не хуже 1 мкВт

Наработка на отказ АППЦ - не менее 40000 часов

Срок службы - 15 лет.

25. Автономный ретранслятор авиационной подвижной воздушной связи

Автономный ретранслятор авиационной подвижной воздушной связи (АРТР) предназначен для организации сплошного радио перекрытия ВП зон ответственности районных центров ОВД различного уровня автоматизации многочастотным полем авиационной подвижной воздушной связи и обеспечения обмена информацией в аналоговом и цифровом вилах между диспетчерскими наземными службами УВД и экипажами воздушных судов

Состав:

* Мачта для размещения антенных систем;

* Приемо-передающая антенно-фидерная система;

* Приемо-передающие антенные фильтры, объединители, разветвители и коммутаторы ОВЧ сигналов;

* Передатчики ОВЧ-диапазона;

* Приемники ОВЧ-диапазона;

* Аппаратура сопряжения, контроля и управления (АСКУ);

* Аппаратура служебной связи (при необходимости);

* Вводно-кроссовое оборудование с устройствами молниезащиты;

* Средства гарантированного электропитания;

* Комплект ЗИП и КИП;

* Комплект эксплуатационной документации.

Ретранслятор ОВЧ «Сектор».

Автономный ретранслятор необслуживаемый АНР-1 - предназначен для увеличения дальности двухсторонней радиосвязи центра УВД с воздушными судами, находящимися в зоне обслуживания центра УВД, с возможностью его размещения в труднодоступной местности в сложных климатических условиях. АРТР может применяться в аэроузловых, районных и аэродромных центрах управления воздушным движением.

Аппаратура ретранслятора, размещаемая вне центра УВД, не требует присутствия обслуживающего персонала, имеет встроенную систему гарантированного электропитания: ветрогенератор с аккумуляторными батареями с возможностью комплектации солнечными панелями.

Оборудование ретранслятора, размещаемое в центре УВД, позволяет вести переговоры с экипажами воздушных судов с рабочего места диспетчера.

Характеристики:

Диапазон частот при работе с ВС - 118-137 МГц

Дискретность - 25 или 8,33 кГц

Дальность радиообмена с ВС при высоте 10км в пределах прямой видимости - до 370 км

Диапазон частот при работе с РЦ УВД 150-174 МГц с дискретностью 25 кГц

Конструкция.

Выносная аппаратура ретранслятора размещена в контейнере с габаритными размерами 2000х1000х1000 мм, разделенного на два отсека. В одном отсеке расположена приемопередающая аппаратура (два комплекта) и контроллеры заряда аккумуляторов. Во втором отсеке размещается аккумуляторная батарея. Антенны ретранслятора установлены на двухсекционной мачте высотой 6 метров. Ветрогенератор установлен на опоре высотой 3 метра. При комплектации АРТР солнечной зарядной установкой, солнечные панели размещаются на отдельной мачте, с возможностью установки необходимого угла наклона панелей.

Установка выносной аппаратуры требует минимальной предварительной подготовки позиции (подготовка площадки, выемка грунта, бетонирование/закладка анкерных креплений). Размер необходимой площадки для крепления контейнера, мачты с антеннами и опоры с ветротурбиной не мение 4x6 м. Транспортировка к месту установки осуществляется в разобранном виде. Сборка и монтаж не предусматривают применение специальных механизмов и могут быть осуществлены бригадой из трех человек.

Размещено на Allbest.ru