urzadzenia telekomunikacji lotniczej, szybownictwo [ Pobierz całość w formacie PDF ]
1
Opr. Andrzej Sukiennik
4 URZ
DZENIA I SYSTEMY TELEKOMUNIKACJI LOTNICZEJ
4.1 Przepisy ogólne
4.1.1 Skróty i okrelenia najczciej uywane w telekomunikacji lotniczej
4.1.2 Zasady klasyfikacji urzdze
4.2 Urz
dzenia radiokomunikacyjne
4.2.1. Lotnicza łczno radiowa
4.2.2. Urzdzenia głosowej radiokomunikacji lotniczej (radiostacje)
4.2.3. Eksploatacja ródeł zasilania
4.2.4 Urzdzenia transmisji danych
4.3 Urz
dzenia radionawigacyjne
4.3.1. Radiolatarnie NDB
4.3.2. Systemy VOR, DME
4.3.3. Systemy precyzyjnego ldowania ILS, MLS
4.3.4. Satelitarne systemy nawigacyjne
4.4 Urz
dzenia radiolokacyjne
4.4.1 Radar pierwotny ASR, radar precyzyjnego podejcia PAR
4.4.2. Radar wtórny SSR
4.4.2 Transponder pokładowy
4.5 Systemy kontroli ruchu lotniczego.
4.1 Przepisy ogólne
2
Opracowanie na podstawie Rozporzdzenia Ministra infrastruktury z dnia 17 maja 2004 r. w sprawie
lotniczych urzdze naziemnych (Dz. U. z dnia 15 czerwca 2004 r.)
Rozporzdzenie okrela:
1) Zasady klasyfikacji lotniczych urzdze naziemnych;
2) Warunki techniczne, jakie powinny spełnia lotnicze urzdzenia naziemne, oraz warunki ich
eksploatacji.
4.1.1 Skróty i okre
lenia najcz
ciej u
ywane w telekomunikacji lotniczej
1) ACARS - (Aircraft Communications Addressing and Reporting System) - lotniczy system
adresowania i przekazywania wiadomoci;
2) AFTN - (Aeronautical Fixed Telecommunication Network) - stała telekomunikacyjna sie
lotnicza;
3) AIP - (Aeronautical Information Publication) - zbiór informacji lotniczych;
4) ASR - (Approach Surveillance Radar) - radar pierwotny kontroli zbliania;
5) ATC - (Air Traffic Control) - kontrola ruchu lotniczego;
6) ATIS - (Automatic Terminal Information Service) - słuba automatycznej informacji
lotniczej;
7) ATM System - (Air Traffic Management System) - system zarzdzania ruchem lotniczym -
okrelenie uywane równie dla systemu przetwarzania i zobrazowania danych o sytuacji
powietrznej;
8) CVOR - (Conventional Very High Frequency Omnidirectional Radio Range) –
konwencjonalna radiolatarnia ogólnokierunkowa VHF;
9) DME - (Distance Measuring Equipment) - urzdzenie do pomiaru odległoci
(radioodległociomierz);
10) DME/N - radioodległociomierz wykorzystywany w nawigacji trasowej lub nawigacji w
TMA;
11) DSB-AM - Double Sideband Amplitude Modulation) - emisja dwuwstgowa z modulacj
amplitudy;
12) DVOR - (Doppler Very High Frequency Omnidirectional Radio Range) - dopplerowska
radiolatarnia ogólnokierunkowa VHF;
13) FMG - (Frequency Managment Group) - zespół zarzdzania czstotliwociami;
14) GFSK - (Gaussian Frequency Shift Keying) - rodzaj modulacji;
15) ICAO - (International Civil Aviation Organization) - Midzynarodowa Organizacja Lotnictwa
Cywilnego;
16) ILS - (Instrument Landing System) - system ldowania według wskaza przyrzdów;
17) ISLS - (Interrogator Side Lobe Suppression) - tłumienie zapyta listkami bocznymi w
czci nadawczej;
18) NDB - (Non Directional Beacon) - radiolatarnia bezkierunkowa;
19) NOTAM - (Notice To Airmen) - wiadomo rozpowszechnian za pomoc rodków
telekomunikacyjnych, zawierajc informacje o ustanowieniu, stanie lub zmianach
urzdze lotniczych, słubach, procedurach, a take o niebezpieczestwie, których
znajomo we właciwym czasie jest istotna dla personelu zwizanego z operacjami
lotniczymi;
20) OLDI - (On-line Data Interchange) - wymiana danych w czasie rzeczywistym;
21) plot - symboliczne zobrazowanie pojedynczej pozycji obiektu, wykrytego przez pojedynczy
radar (pierwotny lub wtórny);
22) PSR/ASR (Position Serach Radar) - radar pierwotny;
23) SSR - (Secondary Surveilance Radar) - radar wtórny dozorowania;
3
24) TMA - (Terminal Control Area) - rejon kontrolowany lotniska lub wzła lotnisk;
25) trak - symboliczne zobrazowanie pojedynczej pozycji obiektu, uzyskane w wyniku
systemowej obróbki informacji o pozycji tego obiektu, dostarczonych przez wszystkie
radary danego systemu w czasie jednego odwieenia zobrazowania;
26) VDL - VHF Digital Link - łcze cyfrowe VHF;
27) VHF - (Very High Frequency) - bardzo wielka czstotliwo;
28) WFS - współczynnik fali stojcej.
4.1.2. Zasady klasyfikacji urz
dze
1. Do urzdze radiokomunikacyjnych zalicza si urzdzenia przeznaczone do łcznoci
organów kontroli ruchu lotniczego z załogami statków powietrznych, nadajniki słub
informacji lotniczej i komunikatu operacyjnego.
2. Ze wzgldu na rodzaj i charakterystyk urzdzenia radiokomunikacyjne dzieli si na:
1) Urzdzenia głosowej radiokomunikacji lotniczej (radiostacje) - zaprojektowane do pracy w
przedziale czstotliwoci 117.975-137.000MHz. Najnisz przydzielon czstotliwoci jest
118.000 MHz, za najwysz 136.975 MHz. Do celu głosowej radiokomunikacji lotniczej
wykorzystuje si emisj dwuwstgow z modulacj amplitudy DSB-AM, oznaczone jako
6K80A3EJN dla odstpu midzykanałowego 25 kHz oraz 6K00A3EJN dla odstpu
midzykanałowego 8.33 kHz;
2) Urzdzenia transmisji danych w radiokomunikacji lotniczej (radiostacje) - zaprojektowane
do pracy w przedziale czstotliwoci 117.975-137.000 MHz. Najnisz przydzielon
czstotliwoci jest 118.000 MHz, za najwysz 136.975 MHz. W celu transmisji danych w
radiokomunikacji lotniczej wykorzystuje si nastpujce rodzaje emisji, oznaczone
odpowiednio jako:
·
13K0A2DAN dla systemu ACARS wykorzystujcego modulacj MSK,
·
14K0G1D dla VDL Mode 2 wykorzystujcego modulacj D8PSK,
·
13K0F7D dla VDL Mode 4 wykorzystujcego modulacj GFSK.
3. Do urzdze radionawigacyjnych zalicza si urzdzenia przeznaczone do prowadzenia
statku powietrznego okrelon tras do punktu przeznaczenia.
4. Do urzdze radiolokacyjnych zalicza si urzdzenia przeznaczone do okrelania pozycji
statku powietrznego w przestrzeni powietrznej przy pomocy współrzdnych płaskich
(odległoci i azymutu).
5. Do wzrokowych pomocy nawigacyjnych zalicza si urzdzenia:
1) systemów owietlenia podej do ldowania;
2) systemów owietlenia dróg startowych i kołowania;
3) precyzyjne wskaniki cieki schodzenia;
4) sterowania systemami owietlenia nawigacyjnego.
4.2 Urz
dzenia radiokomunikacyjne
4
4.2.1. Lotnicza ł
czno
radiowa
System lotniczej łcznoci radiowej jest, jak dotd, podstawowym rodkiem zapewnienia
załodze statku powietrznego informacji umoliwiajcych bezpieczny start, przelot i ldowanie.
Dla celów lotniczej łcznoci radiowej pracuj naziemne i pokładowe radiostacje HF,VHF, UHF.
Na pokładzie samolotu montuje si dwie niezalene radiostacje. W przypadku mniejszych
statków powietrznych (samoloty turystyczne, szybowce) wystarcza jedna radiostacja z
preselekcj czstotliwoci, co daje moliwo szybkiej zmiany kanału. Radiostacje pokładowe
s budowane w układzie tzw. transceivera (
transmitter - receiver
), gdzie nadajnik i odbiornik s
ze sob integralnie zwizane. Trakt odbiorczy ma prawie zawsze podwójn przemian
czstotliwoci, co daje du selektywno i odporno na zakłócenia. Dla lotniczej łcznoci
radiowej w pamie VHF przydzielono midzynarodowe pasmo 118 do 136.975 MHz z modulacj
amplitudy A3E. Odstp czstotliwoci midzy kanałami wynosi 25 kHz. Zalecana głboko
modulacji wynosi 70%. Moc wyjciowa nadajnika jest róna - od 5 do 50 watów. Od 7
padziernika 1999 roku w pewnych obszarach kontroli ruchu lotniczego Europy obowizuje
odstp midzykanałowy 8,33 kHz. Dotyczy to przelotów na poziomach lotu od FL 245 (około
7460m). Pozwala to na zwikszenie liczby kanałów łcznoci z 720 do 2280. Zakres 118 -
136.975 MHz maj take radiostacje samolotów wojskowych. Wojskowe i rzdowe statki
powietrzne dysponuj dodatkowymi kanałami w pamie UHF od 225 do 400 MHz z emisj A3E.
Na samolotach komunikacyjnych montuje si dodatkowe radiostacje krótkofalowe, tzw.
kompanijne, przeznaczone do łcznoci z central linii lotniczych. Pracuj one w pamie 2 -
29.9 MHz z emisj A3E (dawniej take z telegrafi A2A). Przy mocy około 100 W uzyskuj one
zasig około 5000km.
W czasie lotów dalekodystansowych, szczególnie przez oceany, gdzie sektory kontroli s
ogromne, cigły odbiór całej korespondencji radiowej byłby mczcy dla załogi, w takich
przypadkach stosuje si system selektywnego wywołania SELCAL, blokujcy transmisj
przeznaczon dla innych statków powietrznych.
Kady z samolotów z SELCALem ma przydzielony unikalny kod, nadawany tonowo (na fonii)
przed kadym komunikatem dla konkretnego samolotu. Komunikat zostanie odebrany tylko
przez samolot, do którego naley kod; na innych wyjcie fonii zostanie zablokowane.
Korespondencja bez kodu jest słyszalna dla wszystkich na tej czstotliwoci.
Zwykle do układu SELCAL mona podłczy sygnał tylko jednej radiostacji VHF (plus radio
kompanijne); drugi i ewentualnie trzeci zestaw VHF pozostaj w gotowoci, z reguły wyciszone.
Cech charakterystyczn radiostacji pokładowych jest solidna i zwarta budowa. Stacje małej
mocy, przeznaczone dla niewielkich awionetek lub szybowców s budowane w postaci jednego
pudełka. Spotyka si take radiostacje wykonane na kilka ustalonych kanałów (znana u nas
stacja szybowcowa RS 6101 ma 9 kanałów VHF). W samolotach komunikacyjnych w kokpicie
umieszcza si tylko panel z elementami kontrolnymi i sterujcymi, natomiast same radiostacje
s umieszczone razem z reszt aparatury elektronicznej.
Na lotniskach aeroklubowych dla potrzeb lotnictwa szybowcowego, pracuj naziemne
radiostacje wykorzystujce zakres czstotliwoci 122,200 - 122,900 MHz.
W samolotach pasaerskich jest dodatkowy system łcznoci do uytku personelu kabinowego i
dla nagłonienia (tzw. PA, czyli
public Address
).
Na pokładach samolotów wyposaonych w system ACARS (
Aircraft Addressing and Reporting
System
) spotyka si trzeci zestaw radiowy VHF, słucy wyłcznie do automatycznej wymiany
depesz telegraficznych. Poniewa depesze ACARS s krótkie i nadawane z prdkoci 2400
bitów na sekund, powszechne jest rozwizanie wykorzystujce do nadawania radiostacj
komunikacyjn. Kiedy ACARS ma wysła informacj przejmuje na chwil sterowanie radiostacj
Naziemne urzdzenia łcznoci radiowej s skonstruowane nieco inaczej. Radiostacje w
układzie transceivera s stosowane tylko na małych lotniskach lub jako awaryjne. S one
5
budowane jako przenone lub rczne. Łczno dla potrzeb kontroli ruchu lotniczego
zapewniaj stacjonarne zestawy nadawczo - odbiorcze, złoone z oddzielnego nadajnika i
odbiornika.
Radiostacje naziemne s połczone liniami telekomunikacyjnymi z VCS (
Voice Communication
System
) orodka kontroli ruchu lotniczego. VCS jest bardzo rozbudowanym systemem,
obsługujcym wiele stanowisk kontrolerów ruchu lotniczego i wiele kanałów łcznoci.
Jeli kontroler wybiera na swoim pulpicie kanał łcznoci, oznacza to, e podłcza si do
konkretnej radiostacji. Inaczej mówic, system integruje lotnicze sieci łcznoci ruchomej (radio)
i stałej (interkom i łcza sztywne) oraz daje do nich dostp wielu stanowiskom kontroli.
Wszystkie kanały radiowe, interkom midzy stanowiskami kontroli i telefony operacyjne s
nagrywane przez cał dob. Do tego dodaje si sygnały czasu, umoliwiajce synchronizacj
przy odtwarzaniu. Zapis musi by zachowany przez minimum 30 dni. Jest on wanym dowodem
w dochodzeniach powypadkowych.
Rzdowe statki powietrzne dysponuj kanałami w pamie UKF od 225 - 400 MHz, dla tych
potrzeb pracuj radiostacje zakresu VHF/UKF.
W zwizku z wprowadzeniem w rejonie europejskim
(ICAO EUR Region)
separacji
ssiedniokanałowej 8,33 kHz, w podpamie 132 - 134,800 MHz, dla statków powietrznych
wykonujcych loty powyej FL 245 (Niemcy, Holandia, Belgia Szwajcaria, Luksemburg,
Hiszpania) i dla FL powyej 195 nad Francj, przyszłe instalacje radiostacji naley planowa z
separacj 8,33/25 kHz.
Wymagania w zakresie projektowania systemów ł
czno
ci VHF
W procesie projektowania systemów łcznoci lotniczej VHF bierze si pod uwag separacj
geograficzn radiostacji naziemnych (odległoci konieczne) i separacj ssiedniokanałow, aby
nie dopuci do wzajemnych zakłóce, komunikujcych si z nimi radiostacji na statkach
powietrznych, oraz definiuje si szereg parametrów, w tym:
1) horyzont radiowy,
2) charakterystyki anten,
3) wysokoci ochronne,
4) parametry odbiorników,
5) propagacj wolnej przestrzeni,
6) minimalne natenie pola na granicy zasigu,
7) efektywn moc promieniowana,
8) odstp kanału od zakłóce,
9) charakterystyk tłumieniow odbiornika.
ICAO w swych zaleceniach okreliła pewne parametry techniczne radiostacji lotniczych:
1) separacja przestrzenna dla radiostacji pracujcych na wspólnych kanałach winna by
taka, aby statki powietrzne operujce na granicy zasigu łcznoci dzieliła odległo
pozwalajca na osignicie stosunku mocy ze stacji podanej, do sygnału stacji
zakłócajcej, nie mniejszego ni 14 dB,
2) efektywne tłumienie zakłóce od kanałów ssiadujcych powinno by na poziomie
przynajmniej 60 dB,
3) odbiorniki radiostacji pracujce z szerokoci kanału radiowego 25 kHz, winny cechowa
si stałoci czstotliwoci na poziomie 0,002
%
, a z szerokoci kanału 8,33 kHz,
stało czstotliwoci powinna wynosi 0,0001
%
,
4.2.2. Urz
dzenia głosowej radiokomunikacji lotniczej (radiostacje)
[ Pobierz całość w formacie PDF ]