Авиационная электросвязь как наука

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации»

(ФГБОУ ВПО СПб ГУГА)

Контрольная работа

по дисциплине «Авиационная электросвязь»

Выполнил:

Калачев

Санкт-Петербург

2002 г.

Контрольная работа № 1

1. Роль компьютерных сетей в мире телекоммуникаций?

Компьютерные сети, называемые также вычислительными сетями, или сетями передачи данных, являются логическим результатом эволюции двух важнейших научно-технических отраслей современной цивилизации - компьютерных телекоммуникационных технологий. С одной стороны, сети представляют собой частный случай распределенных вычислительных систем, в которых группа компьютеров согласованно выполняет набор взаимосвязанных задач, обмениваясь данными в автоматическом режиме. С другой стороны, компьютерные сети могут рассматриваться как средство передачи информации на большие расстояния, для чего в них применяются методы кодирования и мультиплексирования данных, получившие развитие в различных телекоммуникационных системах.

2. На какие категории разбиваются телефонные сети по длине кабелей между терминалами и телефонными станциями?

При построении сетей применяются линии связи, использующие различную физическую среду: телефонные и телеграфные провода, подвешенные в воздухе, медные коаксиальные кабели, медные витые пары, волоконно-оптические кабели, радиоволны. При выборе того или иного типа линий связи разработчики прежде всего учитывают их технические характеристики, стоимость, а также простоту монтажа. Сегодня наиболее перспективными являются волоконно-оптические кабели. На них строятся как магистрали крупных территориальных и городских сетей, так и высокоскоростные линии связи локальных сетей. Популярной средой является также витая пара, которая характеризуется отличным отношением качество/стоимость

3. Что должна обеспечивать аэропортовая электросвязь?

Внутриаэропортовая связь обеспечивает управление производственной и технологической деятельностью всех служб аэропорта, координацию их действий и их взаимодействие, а также обеспечивает выход абонентов аэропорта на сети общегосударственной, междуаэропортовой и международной телефонной связи, и организуется по выделенным сетям проводной телефонной, телеграфной связи и ПД, а также с использованием средств радиосвязи. Последние средства могут применяться в сочетании с проводными средствами, например, как в сотовой и траикинговой телефонной радиосвязи, Наибольшее влияние на обеспечение безопасности, регулярности и экономичности полетов имеют сети проводной телефонной и громкоговорящей связи. Внутриаэропортовую связь организует само предприятие. Функционально внутриаэропортовая электросвязь обеспечивает:

возможность оперативного руководства деятельностью органов УВД, служб аэропорта и авиакомпаний в процессе планирования, подготовки и обслуживания рейсов воздушных судов, организации перевозок и обслуживания пассажиров;

взаимодействие органов УВД и служб аэропорта, оповещение расчетов аварийно-спасательной команды при авиационных происшествиях и инцидентах;

получение необходимой информации предприятиями, пассажирами и другими лицами, пользующимися услугами воздушного транспорта.

Внутриаэропортовая радиосвязь в предприятиях ГА с подвижными объектами организуется с помощью стационарных, мобильных и носимых радиостанций ОВЧ диапазона малой мощности (до 5 Вт) для обеспечения оперативной связью работников УВД аэропорта и авиакомпаний, занятых обслуживанием пассажиров на перроне и подготовкой воздушных судов, управлением движением спецавтотранспорта, передвижной перронной механизацией и т.п. Для каждой службы аэропорта и авиакомпании организуется отдельная радиосеть с соответствующими радиопозывными.

Порядок присоединения внутриаэропортовых сетей к сетям общего пользования, порядок регулирования пропуска трафика сетей общего пользования и порядок взаимодействия между ведомственными сетями и сетями общего пользования регулируются Федеральным законом о связи и соответствующими Положениями о сетях, к которым осуществляется присоединение.

Контрольная работа № 2

1. Дайте определение сети внутриаэропортовой электросвязи

Внутриаэропортовая связь обеспечивает управление производственной и технологической деятельностью всех служб аэропорта, координацию их действий и их взаимодействие, а также обеспечивает выход абонентов аэропорта на сети общегосударственной, междуаэропортовой и международной телефонной связи, и организуется по выделенным сетям проводной телефонной, телеграфной связи и ПД, а также с использованием средств радиосвязи. Последние средства могут применяться в сочетании с проводными средствами, например, как в сотовой и траикинговой телефонной радиосвязи, Наибольшее влияние на обеспечение безопасности, регулярности и экономичности полетов имеют сети проводной телефонной и громкоговорящей связи.

2. Перечислите и опишите требования к авиационной электросвязи

Авиационная воздушная электросвязь является единственным средством связи диспетчеров службы УВД с экипажами воздушных судов и между экипажами воздушных судов, находящихся в полете.

Она должна обеспечивать следующие функции:

непосредственное бесперебойное ведение радиотелефонной связи диспетчеров службы движения с экипажами воздушных судов на протяжении всего полета от взлета до посадки;

ведение радиотелеграфной слуховой связи между диспетчерами службы движения (радиооператорами) и экипажами воздушных судов, находящихся в полете;

постоянную готовность обмена сообщениями между диспетчерскими пунктами службы движения и экипажами воздушных судов;

высокое качество связи;

связь без поиска и подстройки;

возможность циркулярной передачи сообщений экипажам воздушных судов.

Авиационная воздушная связь организуется в соответствии с принятыми принципами управления воздушным движением Российской Федерации. В каждом авиапредприятии или предприятии по ИВП и УВД на основании принятой структуры организации воздушного движения разрабатывается схема организации авиационной воздушной связи. Для этого используются средства радиосвязи диапазонов ОВЧ, ВЧ, НЧ-СЧ и спутниковой связи. Средства диапазона ВЧ используются для обеспечения дальней связи с экипажами воздушных судов и связи на участках полета, где отсутствует радиосвязь на ОВЧ.

Средства диапазона НЧ-СЧ используются в районах, где не обеспечивается достаточная надежность радиосвязи в диапазоне ВЧ (например, в северных районах страны).

Наличие средств авиационной воздушной электросвязи на каждом диспетчерском пункте службы движения, их радиоданные, режим работы приводятся в Сборниках аэронавигационной информации по воздушным трассам и Сборниках радиосветотехнического обеспечения полетов по МВД, являющихся документами, исполнение которых обязательно для всех экипажей воздушных судов, диспетчеров службы движения и личного состава службы ЭРТОС.

Авиационная воздушная связь должна обладать высокой надежностью. Потеря связи с воздушными судами рассматривается как особый случай в полете. Радиосвязь с воздушным судном считается потерянной, если в течение 5 минут при использовании имеющихся каналов радиосвязи на неоднократные вызовы по каждому из них экипаж (диспетчер) не отвечает.

Для повышения надежности авиационной воздушной электросвязи каждая радиостанция сети резервируется. При необходимости проводятся организационно-технические мероприятия по увеличению дальности и непрерывности радиосвязи с воздушными судами. Таковыми являются:

организация вынесенных на трассы полетов ретрансляторов диапазона ОВЧ;

использование высот на местности и высотных сооружений для размещения на них средств радиосвязи диапазона ОВЧ;

применение средств радиосвязи диапазона ОВЧ повышенной мощности и специальных антенных систем;

внедрение в эксплуатацию новых средств радиосвязи и спутниковой связи;

организации ВЧ каналов для передачи указаний диспетчеров и сообщений экипажей при отказах ОВЧ каналов (их отсутствии) или нарушении непрерывности радиосвязи.

При организации авиационной воздушной электросвязи необходимо учитывать:

тактико-технические данные применяемых радиотехнических средств;

электромагнитную совместимость применяемых радиотехнических средств;

частотный диапазон применяемых радиотехнических средств;

условия прохождения радиоволн (ионосферные атмосферные, промышленные и другие электрические помехи);

возможность проведения организационно-технических мероприятий по совершенствованию авиационной воздушной электросвязи в процессе ее работы.

3. Перечислите и опишите виды авиационной радиосвязи на диспетчерских пунктах службы движения

Авиационная воздушная электросвязь в районе аэродрома организуется в соответствии с принятой для данного аэродрома схемой управления воздушным движением и осуществляется с использованием средств радиосвязи в диапазоне ОВЧ. Для обеспечения управления воздушным движением и связи в районе аэродрома могут быть организованы следующие радиосети:

подхода (по количеству секторов);

круга;

взлета и посадки;

руления;

аварийно-спасательная (общая для всех пунктов УВД);

ATIS;

WOLMET.

При использовании аэродромов РФ в качестве запасных воздушными судами всех ведомств управление полетами в районе аэродрома на этапах взлета, набора высоты, маневра для захода на посадку осуществляется с применением единых методов УВД, технологии работы и фразеологии радиообмена. С этой целью на аэродромах гражданской авиации класса А, Б и В, используемых в качестве запасных, а также на аэродромах совместного базирования и совместного использования дополнительно организуется единая командно-стартовая радиосвязь в диапазоне ОВЧ на частоте 124,0 МГц.

Объединение радиосетей руления, взлета и посадки, круга осуществляется службой движения в зависимости от принятой схемы управления воздушным движением и интенсивности движения воздушных судов с обязательной записью в Инструкции по производству полетов для данного аэродрома и в Сборниках аэронавигационной информации. В этих случаях назначается единая частота радиосвязи.

Контрольная работа № 3

1. Перечислите и опишите основные требования к передатчикам КВ диапазона

Короткие волны (КВ), частота 3 МГц--30 МГц, (длина волны 100--10 м) -- достаточно низкое качество сигнала, за счёт селективных (неравномерных) замираний, но помех меньше, чем на ДВ и СВ. Ближняя (не подверженная искажениям и замираниям) зона до 50 км, в вещании практически не используется. Для вещания используется дальняя зона -- тысячи км. Качество приёма очень сильно зависит от времени года и суток, и солнечных бурь, зато при удачных условиях, возможен приём киловаттного передатчика за несколько тысяч км.

Между ближней и дальней зонами существует мёртвая зона (обычно 100--1000 км). В этой зоне приём невозможен.

Радиосредства ВЧ-диапазона выпускаются отдельными изделиями и сериями, включающими в свой состав радиопередатчики, радиоприемники, радиостанции. В настоящее время службы ЭРТОС оснащены радиосредствами ВЧ- диапазона различных поколений и серий. До настоящего времени в РФ в службах ЭРТОС могут эксплуатироваться радиопередатчики «Береза», «Кедр», передатчик радиостанции Р-140, радиоприемники Р-155П, «Брусника», «Сосна». Последнее десятилетие в соответствии с планами реализации концепции CNS/ATM идет их замена на радиосредства ВЧ-диапазона серии «Пирс» и другие современные радиосредства.

2. Опишите структуру радиорелейной связи

Радиорелейная связь -- один из видов наземной радиосвязи, основанный на многократной ретрансляции радиосигналов. Радиорелейная связь осуществляется, как правило, между стационарными объектами.

Исторически радиорелейная связь между станциями осуществлялась с использованием цепочки ретрансляционных станций, которые могли быть как активными, так и пассивными.

Отличительной особенностью радиорелейной связи от всех других видов наземной радиосвязи является использование узконаправленных антенн, а также дециметровых, сантиметровых или миллиметровых радиоволн.

Радиорелейные линии представляют собой цепочку ретрансляторов, обеспечивающих поочередную передачу радиосигналов между оконечными станциями. Различают два вида радиорелейных систем передачи (РРСП) - РРСП прямой видимости, станции которых размещаются на расстоянии прямой видимости, и тропосферные РРСП, использующие рассеяние и отражение радиоволн в нижних областях атмосферы при взаимном расположении станций далеко за пределами прямой видимости.

Так, например, на частотах ОВЧ- и СВЧ-диапазона надежная связь с низким уровнем помех может быть получена только в условиях прямой видимости между антеннами, излучающими радиоволны. Расстояние между антеннами радиорелейных систем зависит от структуры земной поверхности и высоты антенн над ней.

Типичные расстояния составляют 40 - 50 км при высотах башен и мачт, на которых устанавливаются антенны, около 100 м. Ограниченность расстояния прямой видимости не следует рассматривать как недостаток. Именно за счет невозможности свободного распространения радиоволн на большие расстояния устраняются взаимные помехи между радиорелейными системами передачи внутри одной страны и разных стран. Кроме того, в указанных диапазонах практически отсутствуют атмосферные и промышленные помехи.

Радиорелейная линия передачи, в которой используется рассеяние и отражение радиоволн в нижней области тропосферы при взаимном расположении соседних станций, называется тропосферной радиорелейной линией передачи. Радиолиния передачи, в которой используются космические станции, пассивные спутники или иные космические объекты, называется космической линией передачи.

3. Дайте описание высокоскоростных ЦРРС фирмы «Микран»

Аппаратура ЦРРС «Микран» работает в диапазонах частот 7, 8, 11, 13, 15 и 18 ГГц и предназначена для передачи цифровой информации с пропускной способностью основных потоков 2048 Кбит/с; 8448 Кбит/с (4 х 2048 Кбит/с); 34368 Кбит/с (16х2048 Кбит/с). При этом поддерживаются конфигурации системы «1+0» (без резерва) и «1+1» с различными видами резервирования стволов. Пропускная способность 4х2048 Кбит/с и 16х2048 Кбит/с обеспечивается при комплектовании РРС вторичным (МЦП-12) или третичным (МЦП-13) мультиплексором соответственно. По функциональной сложности аппаратура «Микран» подразделяется на два уровня. Аппаратура первого уровня имеет расширенный набор функциональных возможностей: * дополнительные каналы с цифровыми и аналоговыми интерфейсами; * автоматическое резервирование стволов по критериям достоверности (BER), уровня приёма и аппаратной аварии; * цифровой канал служебной связи с селективным вызовом; * система телеуправления и телесигнализации (ТУ-ТС) РРЛ; * низкоскоростные цифровые каналы для подключения внешних сигнальных датчиков и исполнительных устройств; * встроенные средства тестирования и контроля параметров оборудования; * ПСО «Мастер» для дистанционного мониторинга и управления сетью РРЛ. Аппаратура второго уровня имеет типовой набор функциональных возможностей: * автоматическое резервирование стволов по критериям уровня приёма и аппаратной аварии; * встроенные средства тестирования и контроля параметров оборудования; * ПСО «Мастер» для мониторинга и управления одной РРС. 5 Основная область применения ЦРРС «Микран» - организация внутризоновых и местных радиорелейных линий и систем связи различного назначения (соединительные линии АТС, межсайтовые линии связи сотовых систем, фиксированные сети передачи данных, и т.п.). Аппаратура первого уровня предназначена главным образом для построения протяжённых многоинтервальных радиорелейных линий и систем связи. Аппаратура второго уровня предназначена в основном для использования в качестве экономичного решения на одноинтервальных линиях связи.

Контрольная работа № 4

1. В чем заключается особенность использования спутниковых каналов?

Спутниковые системы связи основаны на использовании ИСЗ в качестве ретрансляторов, что обеспечивает большие рабочие зоны системы, диаметр которых на земной поверхности достигает 10 тысяч километров.

Наибольшее распространение получили ИСЗ-ретрансляторы, находящиеся на геостационарных орбитах. Достоинством таких ИСЗ является их неподвижность относительно земной поверхности и, следовательно, простота наведения и быстрота установления связи. Однако охват земной поверхности зоной обслуживания ограничен при этом в широтном направлении величиной + 70°.

Для обеспечения связи в полярных и высокоширотных районах необходимо использовать ИСЗ-ретрансляторы, находящиеся на высоко эллиптических орбитах, (что требует большего их числа и затрудняет наведение на них наземных антенн).

Используемые для связи диапазоны волн 1,5/1,6 ГГц и 4/6 ГГц обеспечивают высокую пропускную способность системы, в том числе, канал передачи цифровых данных.

В настоящее время широко эксплуатируется Международная система спутниковой морской связи ИНМАРСАТ, которую предполагается использовать для обеспечения авиационной подвижной спутниковой связи. Созданная в 1979 году с целью удовлетворения потребностей в спутниковой связи на морских судах и безопасности мореплавания, Инмарсат в настоящее время управляет глобальной спутниковой группировкой, которая используется независимыми сервис-провайдерами для предоставления услуг голосовой, факсимильной телексной и мультимедийной связи для пользователей, находящихся в движении и в районах с отсутствием традиционных видов связи. Продолжая развивать и совершенствовать связь на море, Инмарсат расширил сферу своего влияния на наземный, автомобильный и авиационный рынки. Спутники системы Инмарсат располагаются на геостационарной орбите на высоте 22 223 мили (35 786 км). Каждый спутник покрывает приблизительно третью часть Земли и стратегически расположен над одним из четырех океанов для обеспечения "глобальной всемирной паутины в небе.

Особенность использования системы ИНМАРСАТ для обеспечения авиационной подвижной связи заключается в значительно большей маневренности воздушного судна и жесткими требованиями по аэродинамики конструкции антенн. Это усложняет конструкцию антенны и ухудшает характеристики их направленности, что отрицательно сказывается на энергетическом потенциале радиолинии. Кроме того, частота проведения сеансов связи для целей УВД существенно выше, чем для обеспечения потребностей судовождения, что может привести к перегрузке канала связи.

Спутниковая система авиационной подвижной связи должна обеспечивать передачу цифровых данных и речевой информации.

Системы спутниковой связи (ССС) состоят из двух основных сегментов космического и наземного. В состав космического сегмента входят спутники - ретрансляторы, находящиеся на орбитах различной конфигурации и высоты в зависимости от назначения системы.

Земной сегмент представляет собой сеть абонентских станций, устанавливаемых у пользователей, а также центр управления сетью.

Основные характеристики ССС:

- количество радиочастотных каналов или стволов

- мощность передатчика в каждом канале (стволе)

- количество и размеры зон обслуживания

2. Дайте определение и описание кода Хэмминга и Ли

В коде Хемминга вводится понятие кодового расстояния d (расстояния между двумя кодами), равного числу разрядов с неодинаковыми значениями. Возможности исправления ошибок связаны с минимальным кодовым расстоянием dmin. Исправляются ошибки кратности r = ent (dmin-1)/2 и обнаруживаются ошибки кратности dmin-1 (здесь ent означает "целая часть"). Так, при контроле на нечетность dmin = 2 и обнаруживаются одиночные ошибки. В коде Хемминга dmin = 3. Дополнительно к информационным разрядам вводится L = log2K избыточных контролирующих разрядов, где K - число информационных разрядов, L округляется до ближайшего большего целого значения. L-разрядный контролирующий код есть инвертированный результат поразрядного сложения (т.е. сложения по модулю 2) номеров тех информационных разрядов, значения которых равны 1.

Пример 1. Пусть имеем основной код 100110, т.е. К = 6. Следовательно, L = 3 и дополнительный код равен 010 # 011 # 110 = 111, где # - символ операции поразрядного сложения, и после инвертирования имеем 000. Теперь вместе с основным кодом будет передан и дополнительный. На приемном конце вновь рассчитывается дополнительный код и сравнивается с переданным. Фиксируется код сравнения (поразрядная операция отрицания равнозначности), и если он отличен от нуля, то его значение есть номер ошибочно принятого разряда основного кода. Так, если принят код 100010, то рассчитанный в приемнике дополнительный код равен инверсии от 010 # 110 = 100, т.е. 011, что означает ошибку в 3-м разряде.

телекоммуникация электросвязь передатчик радиосигнал

Размещено на Allbest.ru