3.1 Назначение и классификация средств авиационной связи

Бортовые средства авиационной связи предназначены для внутри-самолетной телефонной связи между членами экипажа, громкоговорящего оповещения пассажиров, ведения двухсторонней радиосвязи с наземными пунктами УВД и другими ВС в ОВЧ и ВЧ диапазонах, прослушивания приемников радиотехнических средств и сигналов систем речевой информации, передачи сигналов бедствия и аварийного оповещения, документирования переговоров экипажа по внутрисамолетной и внешней радиосвязи.

Согласно выполняемых задач бортовые средства авиационной связи классифицируются на:

Средства радиосвязи (бортовые командные радиостанции ближней навигации, диапазона ОВЧ и дальней навигации диапазонов ВЧ и СЧ);

Средства аварийной радиосвязи (аварийные радиостанции ОВЧ и ВЧ диапазонов и автоматические радиомаяки спутниковой системы обнаружения КОСПАС- САРСАТ);

Средства внутрисамолетной телефонной связи, громкоговорящей связи и воспроизведения музыкальных программ (СПУ, СГС, магнитофоны);

Технические средства документирования служебных переговоров.

3.2. Самолётные переговорные устройства (спу)

СПУ обеспечивают внутрисамолётную телефонную связь между членами экипажа и техническим персоналом во время обслуживания самолёта на земле; циркулярный речевой вызов любого абонента; внешнюю радиосвязь экипажа с помощью бортовых радиостанций; прослушивание сигналов навигационных систем (АРК, РВ, СД, КУРС-МП, РСБН) и систем речевой информации.

Наиболее распространёнными переговорными устройствами на современных ВС являются: СПУ – 7 на ВС Ту – 154Б(М), Ан -24, Ан -26, Ту-134; СПУ – 8 на ВС Ил – 76ТД и его модификациях; аудиопанель GMA – 340 на ВС Як – 18Т 36 серии; аудиопанель (пульт звуковой сигнализации) GMA – 1347 на ВС ДА-42; аудиопанель КМА – 24-03 на ВС М – 101; комплекс связи ТИП-1Б2 на ВС Ан-124-100; аппаратура внутренней связи авиационная АВСА – Б, Э, О (Лайнер – 85) для бортпроводников, экипажа и оповещения пассажиров на ВС Ту – 204 и т. п.

Состав комплекта СПУ зависит от типа ВС и численности экипажа. В общем случае, при многочленном экипаже (Ту -154М, Ил-76ТД, Ил -62 и т.п.) СПУ укомплектовываются абонентскими аппаратами первого и второго пилотов, штурмана, радиста и бортинженера. К каждому абонентскому аппарату подключаются авиационная гарнитура и органы управления (кнопки “РАДИО” и “СПУ”). В последнее время при разработке ВС предпочтение отдаётся двухчленному экипажу (в кабине находятся только командир корабля и второй пилот) и соответственно автономным цифровым СПУ или СПУ, встроенным в многофункциональные навигационно-связные системы или комплексные пилотажно-навигационные системы.

Самолётное переговорное устройство СПУ – 8

Самолётное переговорное устройство СПУ- 8 относится к переговорным устройствам старого парка, устанавливается на ВС Ил-76 и его модификациях. СПУ - 8 предназначено для обеспечения внутрисамолётной телефонной связи между всеми членами экипажа, а также членов экипажа с техническим персоналом во время обслуживания самолёта на земле; избирательной телефонной связи командира корабля с одним или из абонентов; циркулярной телефонной связи со всеми абонентами; внешней радиосвязи экипажа с помощью бортовых радиостанций; прослушивания сигналов навигационных систем (АРК, РВ, СД, КУРС-МП, РСБН) и систем речевой информации.

Абонентские аппараты СПУ – 8 для пилотов, штурмана, радиста, борт инженера и операторов грузовой кабины будут разные (АА-1, АА-2, АА-3, АА-4, АА-5).

Рис 3.1. Абонентские аппараты СПУ – 8 (АА 1 и АА 3)

На рис. 3.1. приведены лицевые панели абонентских аппаратов АА 1 и АА 3. Наиболее полным по составу органов управления является абонентский аппарат КВС АА-1, на передней панели которого расположены:

Многопозиционные переключатели выбора радиосредств “ПРОСЛ” и “РАД”;

Переключатель СПУ - РАД (для создания цепи подключения авиационных гарнитур к сети внутрисамолетной связи или сети внешней радиосвязи);

Переключатель Сеть 1-2 (для выбора одной из двух сетей внутрисамолётной связи; на больших ВС экипаж может распределяться на две сети). В большинстве случаев задействована только одна сеть;

Кнопка «ЦВ» для циркулярного вызова всех абонентов на связь;

Регуляторы громкости “РАД”, “СПУ” и “ПРОСЛ” для регулировки громкости сигналов от средств внешней и внутрисамолётной связи, а также сигналов поступающих с выхода приемников навигационных систем;

Выносные кнопки “РАДИО” и “СПУ” (для подключения микрофона авиа гарнитуры к входу передатчика или телефона к усилителю СПУ). Кроме того кнопка РАДИО включает радиостанцию на передачу.

В состав самолётного устройства СПУ-8 входит также щиток избирательной связи ЩИС-1 (Рис.3.2). ЩИС-1 предназначен для осуществления избирательного вызова и ведения переговоров командира корабля с любым из пяти членов экипажа. Выключатели на передней панели ЩИС-1 служат для перевода абонентского аппарата командира экипажа и вызываемого абонента в сеть избирательной связи.

Рис. 3.2. Щиток избирательной связи

С помощью выключателей на ЩИС-1 создаются цепи избирательной связи командира ВС с членами экипажа.

На большинстве СПУ старого парка, как для многочленного, так и двучленного экипажей имеется возможность резервирования усилителей абонентских аппаратов 1-го и 2-го пилотов, штурмана и бортинженера. Для этого на передней панели (СПУ-9) или рядом с абонентским пультом (СПУ - 8) устанавливается выключатель «Резерв».

Кроме этого в различных точках ВС устанавливаются абонентские переговорные точки для подключения авиагарнитур технического состава во время обслуживания ВС на Земле. Предусмотрена их блокировка механизмом выпуска шасси в воздухе или схемой подключения аэродромного питания на земле.

Комплекс связи ТИП-1Б2

Комплекс связи ТИП-1Б2 устанавливается на ВС Ан –124 - 100 и предназначен для ведения телефонной радиосвязи экипажа самолёта с наземными диспетчерскими пунктами, экипажами других самолётов, а также для ведения внутрисамолётной телефонной связи.

Рис. 3.3. Размещение органов управления и индикации комплекса связи

1-объединённый пульт управления; 2- пульт контроля; 3-панель выключателей комплекса; 4-панель “ C игнализация”; 5-пульт управления КВ-1.

Объединённый пульт управления имеет органы управления радиостанциями МВ1, МВ2, КВ1 и радиоприёмником КВ2, а также обеспечивает запись рабочих частот в запоминающее устройство, выбор номера программы контроля и выбор ручного или автоматического режимов работы комплекса.

Пульт контроля обеспечивает индикацию на светосигнальном табло тип отказавшей аппаратуры и номер отказавшего блока.

Составной частью комплекса связи также являются абонентские аппараты (АА) аппаратуры внутренней связи и коммутации (АВСК) рис 3.4.

Рис. 3.4. Абонентские аппараты АВСК

Аппаратура внутренней связи и коммутации (АВСК) обеспечивает:

Двустороннюю телефонную связь между членами экипажа в любой из двух сетей с одновременным прослушиванием сигналов внешней сети с регулируемой громкостью;

Связь членов экипажа и технического состава в наземных условиях;

Циркулярно-внутрисамолётную телефонную связь в 1-й и 2-й сетях со всеми абонентами с максимальной нерегулируемой громкостью, независимо от положения переключателей на АА, с одновременным прослушиванием абонентами тех видов связи, которыми они пользовались до подачи циркулярного вызова;

Выход на внешнюю двустороннюю телефонную радиосвязь с одновременным прослушиванием членами экипажа сигналов радионавигационной аппаратуры и внутрисамолётной телефонной связи с регулируемой громкостью в зависимости от положения переключателя выбора радиосредств.

Рис. 3.5. Панели комплекса связи

На ВС выпускаемых зарубежными фирмами также находят широкое применение комплексы связи. Их оформление (рис.3.5) и возможности аналогичны выше приведённому комплексу ТИП-1Б2.

Цифровая аудиопанель GMA -340

Одним из переходных вариантов неинтегрированных самолётных переговорных устройств, устанавливаемыми на ВС является цифровая аудиопанель GMA – 340 - фирмы Garmin.

Аудиопанель GMA – 340 обеспечивает коммутацию авиагарнитур членов экипажа для ведения внутрисамолетной телефонной и внешней радиосвязи, прослушивание сигналов приводных радиостанций, а так же световую и звуковую сигнализацию пролета маркерных радиомаяков.

В состав аудиопанели GMA-340 кроме собственно коммутационного устройства с лицевой панелью и органами управления на ней, входит маркерный радиоприемник с антенной, четыре двухкабельных авиагарнитуры и две кнопки «радио» на рукоятках штурвалов.

Рис. 3.6. Органы управления аудиопанели GMA - 340

Все органы управления и индикации, кроме кнопок «радио», размещены на лицевой панели устройства в следующем порядке:

1. Индикаторы пролета маркерных радиомаяков (О дальнего маяка -синего цвета, М среднего маяка - желтого цвета, А ближнего маяка - белого цвета).

2. Кнопка MKR/MUTE, для включения функции Smart Mute - приглушение прослушивания всех сигналов кроме сигнала MPM. Прослуши-вание сигналов автоматически включается на полную громкость после пролёта маяка.

3. Индикаторы чувствительности маркерного приёмника:

Hi –высокая чувствительность;

Lo – низкая чувствительность.

4. Кнопка Sens обеспечивает переключение чувствительности маркерного приёмника. Нажатое положение – высокая Hi, отжатое – низкая Lo.

5,6. Сдвоенная ручка в левом нижнем углу, с надписью PILOT. Внутренняя ручка – выключатель электропитания и регулятор громкости СПУ левого пилота. Внешняя ручка– регулятор подавителя шумов СПУ левого пилота.

7,8. Сдвоенная ручка в правом нижнем углу, с надписью СОРILOT. Внутренняя ручка – регулятор громкости СПУ второго пилота – в нажатом положении и пассажирского салона в вытянутом положении. Внешняя ручка– регулятор подавителя шумов СПУ второго пилота и пассажирского салона.

9. Кнопка СREW (экипаж) включает режим раздельной работы СПУ для пилотов и пассажиров: пилоты слышат друг друга, радиокомпас, ведут внешнюю радиосвязь; пассажиры слышат друг друга.

10. Кнопка PILOT включает режим работы СПУ, при котором командир ВС изолирован от второго пилота и пассажиров: первый пилот слышит радиокомпас, ведёт внешнюю радиосвязь; второй пилот и пассажиры слышат друг друга. При отжатых кнопках PILOT и CREW включен режим ALL (все) сигналы радио и внутрисамолётной связи слышат все.

11. Кнопка РА включает функцию громкости говорящего оповещения пассажиров от микрофонов 1-го и 2-го пилотов при нажатой кнопке «Радио» на штурвале.

12.Кнопка SPKR включает кабинный громкоговоритель. При нажатии кнопки громкоговоритель подключается параллельно телефонам командира ВС.

13. Кнопки COM1, COM2, COM3 - выбор радиостанций для прослушивания.

14.Кнопки СОМ1/MIC,COM2/MIC,COM3/MIC выбор радиостанций для ведения радиосвязи (подключение микрофона) - светосигнализатор мигает с частотой 1Гц.

15.Кнопка СОМ1/2 - включение режима раздельной радиосвязи: первый пилот использует СОМ1, а второй пилот СОМ2. Из-за сильного влияния радиостанций при разносе частот менее 3МГц одновременная работа их запрещена.

16.Кнопка ADF включает прослушивание радиокомпаса. Кнопки NAV1, NAV2, DME не задействованы.

17.Кнопка TEST включает режим тестирования светодиодных сигнализаторов и лампы маркерного приемника. (При нажатии кнопки все светодиоды и лампы светятся.

Более современным вариантом цифрового самолётного переговорного устройства интегрированного в комплексную пилотажно – навигационную систему является аудиопанель (пульт) звуковой сигнализации GMA 1347 (рис. 3.4) установленная на самолёте ДА-42. Аудиопанель звуковой сигнализации GMA 1347 на данном ВС интегрирована в комплексную пилотажно – навигационную систему Garmin 1000.

Рис.3.7. а) Принципиальная схема комплексной пилотажно-навигацион-ной системы Garmin 1000; б) Аудиопанель (пульт звуковой сигнализации) GMA 1347.

Общие сведения об организации радиосвязи в авиации.

Авиационное оборудование радиосвязи предназначено для обеспечения двухсторонней радиосвязи между экипажем самолета и наземными пунктами управления, между экипажами нескольких самолетов в полёте, для внутрисамолётной телефонной связи между членами экипажа, оповещения пассажиров и подачи сигнала бедствия с места приземления или приводнения.

Радиостанции авиационного диапазона отличает исключительная надежность при самых тяжелых условиях эксплуатации. Эти станции способны работать при пониженном атмосферном давлении, высокой или низкой температуре, им не страшны удары и вибрация. Радиостанции очень просты в использовании, что очень важно при их применении профессионалами, при этом за внешней простотой скрывается возможность использования широкого набора специальных функций.

Комплекс технических средств, обеспечивающих передачу необходимой информации, называется каналом связи. Каналы связи могут быть проводными с применением проводов, кабелей, волноводов и беспроводными с применением электромагнитных волн. Вполне естественно, , внешняя связь авиации осуществляется по беспроводным каналам. Проводные каналы связи используются в системах самолетных переговорных и громкоговорящих устройств. Условно радиосвязь можно подразделить на ближнюю и дальнюю. Ближняя связь обеспечивается командными радиостанциями, дальняя радиостанциями дальней связи. Для подачи сигнала бедствия и радиотелефонной связи экипажа самолета, потерпевшего аварию или выполнившего вынужденную посадку, используются аварийные радиостанции индивидуального или группового применения.
Связь может быть организована по радиосетям и радионаправлениям. Радиосеть образуется группой радиостанций, которые должны поддерживать между собой связь по общим для них радиоданным (частота, шифр, код, распорядок работы и т.д.). Связь по радионаправлению характеризуется тем, что каждый канал связи обслуживает специально выделенные радиосредства с самостоятельными радиоданными. Для внутрисамолётной телефонной связи между членами экипажа применяются самолетные переговорные устройства типа СПУ. На пассажирских самолетах необходимая информация передаётся в салоны с помощью самолетных громкоговорящих устройств (СГУ).
Поскольку любая радиостанция имеет в своем составе радиопередающие и радиоприемные устройства, рассмотрим принцип их действия, а затем работу конкретных образцов отечественных радиостанций.

Радиопередающие устройства.

Радиопередающие устройства предназначены для генерирования электрических колебаний высокой частоты, управления этими колебаниями с целью передачи необходимой информации и излучения с помощью антенны модулированных колебаний в виде электромагнитных волн. Основными техническими характеристиками радиопередающих устройств, которые влияют на дальность действия канала связи, служат его мощность и рабочий диапазон частот. Несмотря на значительное разнообразие конструкций радиопередатчиков, принцип их действия одинаков и может быть сведён к обобщенной структурной схеме.

Первоначальное генерирование высокочастотных колебаний осуществляется задающим генератором (автогенератором). Поскольку постоянство рабочей частоты всех каскадов передатчика зависит от стабильности работы автогенератора, его выполняют низкочастотным или маломощным. Этим предотвращается нагревание его радиотехнических элементов и, как следствие, изменение их параметров.

С целью получения колебания требуемой высокой частоты в передатчике предусматривается умножитель частоты, принцип действия которого основан на выделении второй или третьей гармоники колебаний задающего генератора. Требуемая гармоника выделяется из всех остальных колебательной системой, настроенной на соответствующую частоту. В некоторых передатчиках роль задающего генератора и умножителя частоты может выполнять специальный датчик опорных частот. Он представляет собой сложное устройство, вырабатывающее колебания с широкой сеткой стабильных частот.

Требуемая мощность для необходимой дальности радиосвязи повышается одним или несколькими каскадами усилителей мощности высокой частоты.
Для передачи информации необходимо определенным образом управлять высокочастотными колебаниями. Информация в зависимости от необходимости может передаваться телефонным или телеграфным способом.
Речевое сообщение состоит из слов и фраз, а те, в свою очередь, из звуков. Звуки речи имеют сложную структуру и состоят из ряда колебаний низких частот. Органы речи человека производят звуки, составляющие частот которых находятся в диапазоне практически от нуля до 7кГц. Экспериментально установлено, что если с помощью фильтров срезать в спектре речи, составляющие нижних частот от нуля до 300 Гц и от 3 кГц все верхние частоты, то разборчивость речи полностью сохраняется. Поэтому для авиационной радиосвязи принято использовать диапазон звуковых частот от 300 до 3000 Гц.
Сужение полосы частот речевого сигнала уменьшает ширину канала связи, а следовательно, улучшает качество приема в условиях помех.
Чтобы передать необходимую информацию с помощью радиопередатчика, следует преобразовать звуковые колебания в электрический ток. Изменение его амплитудных значений должно строго соответствовать изменениям амплитуды звуковых колебаний. С этой целью в авиационной технике радиосвязи используют ларингофоны и микрофоны.
Они представляют собой угольные преобразователи звуковых колебаний в пульсирующий ток.
Ларингофоны последовательно включаются в цепь первичной обмотки повышающего трансформатора.
Изменяющиеся в процессе передачи сообщений электрическое сопротивление порошка в капсулах ларингофона приводит к возникновению в обмотке L1 пульсирующего напряжения звуковой частоты, которое с помощью обмотки Л2 трансформируется в повышенное переменное напряжение такой же частоты.
Полученные таким образом электрические колебания, несущие речевую информацию, находятся в области низших частот. Между тем радиосвязь возможна лишь на высоких частотах. Поэтому для передачи информации с помощью радиосредств необходимо ее предварительно перенести в область радиочастот.
Процесс такого преобразования при радиотелефонном режиме работы передатчика называется модуляцией.
При модуляции высокочастотных колебаний речевым сигналом с полосой частот от F1 до F2 спектр радиосигнала состоит из несущей, нижней и верхней боковых полос.
Если из подобного спектра удалить несущую и одну из боковой полос, на выходе передатчика получим сигнал с однополосной модуляцией на верхней или на нижней боковой полосе (БП).
Линии связи с однополосной модуляцией по сравнению с подобными линиями с амплитудной модуляцией имеют следующие преимущества:

Вся мощность передатчика расходуется на создание электрических колебаний только одной боковой полосы частот, что позволяет значительно повысить выходную мощность;

Полоса пропускания в два раза уже, что позволяет уменьшить мощность шумов на входе приемника, т.е. повысить его помехоустойчивость;

В установленном диапазоне рабочих частот можно разместить в два раза больше телефонных каналов связи;

В режиме отсутствия передачи информации передатчики потребляют незначительную мощность, т.к. не требуется затрачивать энергию на излучение колебаний несущей частоты.

Радиоприёмные устройства

Радиоприемные устройства служат для извлечения полезных радиосигналов из электромагнитного поля приходящих волн, их преобразования в электрические сигналы и воспроизведения полученной информации в виде звука или изображения.
В соответствии с назначением основными техническими характеристиками радиоприемных устройств служат рабочий диапазон частот и чувствительность. Чувствительность приемника определяется минимальной величиной ЭДС в антенне, при которой на его выходе выделяется полезный сигнал достаточного уровня для практического использования.
Рассмотрим принцип работы супергетеродинного радиоприемника:
Радиоволны от всех работающих в данный момент передатчиков, пересекая антенну, наводят в ней ЭДС различных частот. Возникающие в ней переменные токи проходят через катушку индуктивности Lа и наводят в ней переменные магнитные поля всего спектра частот. В индуктивно связанной катушке L входного контура возникают вынужденные колебания различных частот. Если входной контур настроить конденсатором С на одну из принимаемых частот, в нем возникает резонанс напряжений, и та из ЭДС, на которую контур настроен, создаст в нем наиболее мощный сигнал, а остальные ЭДС вызовут лишь помехи радиоприему.
Таким образом, входной контур осуществляет предварительную избирательность полезного сигнала. Общая избирательность достигается взаимной работой всех каскадов приемника.
Полезный сигнал усиливается в усилителе высокой частоты УВЧ, который представляет собой резонансный усилитель. С его помощью осуществляется дальнейшая фильтрация помех и увеличение амплитуды колебаний полезного сигнала.
Частота преобразуется в специальном каскаде приемника: преобразователе частоты, состоящем из смесителя и гетеродина. Гетеродин является автогенератором маломощных колебаний, частота Fr которых отличается от несущей частоты принимаемого сигнала.
Смеситель служит для выделения колебаний промежуточной частоты Fп, которая равна разности частоты колебаний, генерируемых гетеродином Fr, и частоты Фс принимаемых сигналов.
Постоянство промежуточной частоты обеспечивается синхронной настройкой входного контура и контуров смесителя и гетеродина вследствие сопряжения их конденсаторов. Эти конденсаторы управляются одной ручкой, выведенной на переднюю панель приемника.
Усиленные в резонансном усилителе промежуточной частоты (УПЧ) колебания не могут быть непосредственно использованы для преобразования их в звуковые колебания, т.к. их частота выше порога слышимости.
Колебания звуковой частоты выделяются с помощью детектора. Однако поступающие с выхода детектора колебания имеют недостаточную мощность для воспроизведения звука требуемой громкости.
Поэтому в приемнике предусмотрены усилитель низкой частоты (УНЧ) и выходной трансформатор.
Летный состав авиации снаряжается шлемофонами. В шлемах смонтированы два телефона и имеется ответная вставка для подсоединения ларингофонов. Электрическая коммутация шлемофонов осуществляется в гибком шнуре, закрепленном одним концом на шлеме. Другой его конец имеет четырехштырьковую вилку быстроразъемного соединения с радиосетью самолета.
Экипажи пассажирских самолетов снаряжаются телефонами с пружинным оголовником. К нему с помощью кронштейна крепится микрофон.
При полете радиосвязь осуществляется через шумостойкий микрофон ДЭМШ-1 или ДЭМШ-2 и малогабаритные телефоны, вмонтированные в шлемофон гермошлема.

Командные радиостанции.

Командные радиостанции или радиостанции ближней связи устанавливаются на всех самолетах и предназначены для телефонной связи экипажа самолета с наземными пунктами управления движением и других самолетов.
Они обеспечивают связь в пределах прямой видимости, составляющие десятки и сотни километров в зависимости от высоты полета и рельефа местности.
Для этого вида связи международной организацией ИАКО выделен специальный диапазон радиоволн от 118 до 136 МГц.
На самолетах международных и магистральных линий устанавливают, как правило, две командные радиостанции; на самолетах местных линий одну.
Командные радиостанции выполняются для работы в симплексном режиме, т.е. для работы на передачу после того, как пилот, штурман или радист нажмет на штурвале или на микрофоне кнопку “Передача”. В остальное время радиостанция работает в режиме приема.
Вследствие кварцевой стабилизации частоты радиостанции обеспечивают бесподстроечную связь на одном из нескольких сотен каналов. Перестройка радиостанции на нужный канал связи осуществляется дистанционно с пульта управления, устанавливаемого вблизи рабочего места экипажа. Остальные блоки комплекта устанавливаются на амортизационной раме и размещаются обычно в приборном отсеке самолета.
Рассмотрим принцип действия ультракоротковолновой командной радиостанции. Управление работой каскадов радиостанции выполняет возбудитель, который имеет в своем составе генераторы грубой, средней и точной сеток, а также смеситель гетеродина. Отличительной особенностью радиостанции является то, что многие ее каскады работают как в режиме “Передача”, так и режиме “Прием”, а перестройка контуров на нужный канал связи осуществляется электронным способом с помощью варикапов.
Автогенератор грубой сетки (ГГС) вырабатывает электрические колебания девяти частот, фиксированных кварцевыми резонаторами в диапазоне от 92,79 до 108,79 МГц с интервалом через 2МГц. Генератор средней сетки (ГГС) вырабатывают колебания одной из двадцати фиксированных частот в диапазоне от 10,205 до 12,105 МГц с интервалом 0,1 МГц.
Электрические колебания с ГГС и ГСС поступают на смеситель гетеродина СМ гет, который вырабатывает колебания Фгет1 = Фггс + Фгсс. В результате этого общее число частот на выходе составляет 9*20 = 180, а интервал 0,1 МГц.
При работе радиостанции в режиме «Прием» колебания одной из этих 180 частот поступают на первый смеситель СМ 1 приемного тракта, где они используются для преобразования частот принимаемого сигнала в промежуточные частоты.
Генератор точечной сетки (ГТС) вырабатывает электрические колебания восьми частот, четыре из которых в диапазоне 13,405 ... 13,480 МГц используются при работе станции в режиме «Прием», а остальные четыре в диапазоне 15,005 ... 15 080 МГц при ее работе в режиме «Передача». При работе ГТС в любом из режимов функционирования станции интервал частот неизменен и составляет 0,25 МГц.
Приемный тракт радиостанции выполнен по супергетеродинной схеме с двойным преобразованием частоты, чем обеспечивается ослабление зеркальных помех, увеличение чувствительности и устойчивая работа. Преселектор, состоящий из входной цепи и УВЧ, повышает избирательность по зеркальному каналу промежуточной частоты и побочным частотам, а также усиливает входной сигнал по высокой частоте. Входная цепь представляет собой колебательный контур, который с помощью варикапа настраивается на одну из 18 частот с интервалом 1МГц. Величина запирающего напряжения, подаваемого на варикап контура, определяется работой матрицы электронной перестройки (МЭП).
Принимаемый в диапазоне частот от 118 до 139,975 МГц полезный сигнал Фс через антенный фильтр (АФ) и нормально замкнутые контакты реле режима работы «ПРМ ПРД» станции поступает на вход двухкаскадного УВЧ. После усиления сигнал подается на первый смеситель СМ1, куда одновременно с ним поступают электрические колебания Ф1гет с выхода первого гетеродина. В смесителе происходит преобразование колебаний частоты полезного сигнала в колебания первой промежуточной частоты Ф 1пр = Фс Ф1гет, в результате чего с выхода обеспечивается получение колебаний в диапазоне частот 15,005 ... 16,080 МГц.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ

Разработка перспективной системы радиосвязи в гражданской авиации

• Аннотация
• Перечень сокращений
• Введение
• 1. Общая часть
• 2. Специальная часть
• 2.1.1 Общие требования
• 2.1.2 Выбор типа сигнала
• 2.1.4 Дальность связи
• 2.1.6. Помехозащищенность
• 2.1.8 Основные типы ШПС
• 2.3 Разработка функциональной схемы генератора опорной псевдослучайной последовательности
• 2.3.1 Обоснование алгоритма работы генератора опорной ПСП
• 2.3.2 Обоснование функциональной схемы генератора
• 2.4 Разработка принципиальной схемы генератора опорной псевдослучайной последовательности
• 2.4.1 Выбор элементной базы
• 2.4.2 Расчет принципиальной схемы
• 2.4.3 Работа принципиальной схемы
• 3. Техническая эксплуатация
• 3.1 Расчет энергопотребления
• 3.2 Расчет быстродействия
• 3.3 Расчет надежности
• 3.4 Анализ эффективности разработанного генератора ПСП
• 3.5 Разработка инструкции по технической эксплуатации
• 5. Безопасность и экологичность
• 5.1 Охрана труда
• 5.1.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов
• 5.1.2 Мероприятия по технике безопасности
• 5.1.3 Мероприятия производственной санитарии
• 5.1.4 Мероприятия пожарной и взрывной безопасности
• 5.2 Экологичность проекта
• 6. Экономическое обоснование
• 6.1 Назначение проекта
• 6.2 Производственные затраты
• 6.2.1 Материальные издержки
• 6.2.2 Стоимость материалов
• 6.2.3 Стоимость покупных комплектующих изделий
• 6.3 Издержки на оплату труда персонала
• 6.4 Калькуляционные издержки
• 6.5 Издержки на оплату услуг сторонних организаций
• 6.6 Стоимость реализации проекта
• 6.7 Цена изделия
• 6.8 Инвестиции, необходимые для реализации проекта
• 6.9 Эксплуатационные расходы
• 6.9.1 Издержки на оплату труда персонала
• 6.9.2 Амортизационные отчисления
• 6.9.3 Затраты на техническое обслуживание и ремонт
• 6.9.4 Расходы на электроэнергию
• 6.9.5 Прочие расходы
• 6.10 Потоки денежных поступлений и выплат
• 6.11 Расчет показателей оценки эффективности инвестиций
• 6.11.1 Срок окупаемости инвестиций
• 6.11.2 Чистый дисконтированный доход
• 7. Безопасность полетов
• Заключение
• Список использованных источников

Аннотация

Авиационная воздушная УКВ радиосвязь является одним из основных видов связи, используемых для обеспечения управления полетами ЛА. В настоящее время к системам авиационной радиосвязи предъявляются достаточно жесткие требования по помехоустойчивости, достоверности и скорости передачи информации потребителям.

Целью дипломного проекта является разработка перспективной системы УКВ радиосвязи, обладающей повышенной помехоустойчивостью по сравнению с используемыми в гражданской авиации.

Для этого предлагается использовать новые принципы организации связи, базирующиеся на применении сложных сигналов. Проектируемая система обладает также более высокой по сравнению с существующими системами радиосвязи надежностью благодаря применению современной и более надежной элементной базы.

Основное внимание в ходе проектирования обращено на разработку принципов функционирования и схемы генератора псевдослучайной последовательности.

Перечень сокращений

AM - амплитудная модуляция

АСКУ - аппаратура сопряжения, контроля и управления

БЕВЧ - блок единого времени и частоты

БК - блок контроля

ВЧ - высокая частота

ВЧП - высокочастотный переключатель

ГА - гражданская авиация

ГОПСП - генератор опорной псевдослучайной последовательности"

ДЧС - дискретно-частотный сигнал

ДПП - диспетчерский пункт подхода

ЗИП - запасное имущество и принадлежности

ИМС - интегральная микросхема

KB - короткие волны

КП - канальный процессор

ЛА - летательный аппарат

ДОС - линейная обратная связь

МВД - местные воздушные линии

МДП - местный диспетчерский пункт

МШ - магистральная шина

МУ - модуль управления

МЧС - многочастотный сигнал

НОС - нелинейная обратная связь

ОГ - опорный генератор

ОВЧ - очень высокая частота

ОМ - однополосная модуляция

ОС - основная станция

ПДСП - производственно-диспетчерская служба предприятия

ПРЦ - передающий радиоцентр

ПРМЦ - приемный радиоцентр

ПСП - псевдослучайная последовательность

РЭО - радиоэлектронное оборудование

С - синхронизатор

СДП - стартовый диспетчерский пункт

СП - сигнальный процессор

СЧ - синтезатор частот

ТП - терминальный процессор

ТТЛ - транзисторно - транзисторно логика

УВД - управление воздушным движением

УКВ - ультракороткие волны

УМ - усилитель мощности

ФМС - фазаманипулированые сигналы

ЧМ - частотная модуляция

ЦКС - центр коммутации сообщений

ШПС - широкополосный сигнал

ШСС - широкополосная система связи

ЭМИ - электромагнитное излучение

ЭМС - электромагнитная совместимость

ЭСЛ - эммитерно-связная логика

Введение

Гражданская авиация (ГА) является одной из основных составных частей транспортной системы государства, от эффективности работы которой зависит обеспечение потребностей населения и объектов хозяйственной системы в воздушных перевозках. При этом мировая тенденция состоит в постоянном повышении объема воздушных перевозок, росте пассажирооборота и соответственно повышении интенсивности воздушного движения.

Успешное решение стоящих перед ГА народнохозяйственных задач обеспечивается оснащением авиакомпаний новыми типами самолетов и вертолетов, оборудованных все более совершенными и эффективными системами, а также модернизацией уже существующих образцов техники. Высокими темпами ведутся работы по созданию и вводу в эксплуатацию самолетов, технические и экономические характеристики которых соответствуют современным требованиям. Одновременно с этим совершенствуются радиотехнические средства наземного обеспечения полетов - системы радиосвязи, радиолокации и радионавигации.

В связи с повышением интенсивности воздушного движения и расширением круга задач, решаемых с помощью авиации, остается важнейшей проблемой обеспечение высокого уровня безопасности полетов. Одним из основных факторов в обеспечении безопасности воздушного движения является четкий и постоянный контроль за самолетами и вертолетами в воздушном пространстве, своевременное и надежное управление ими. С этой целью применяются разнообразные средства радиосвязи, использующие различные диапазоны радиоволн, прежде всего ультракоротковолновый (УКВ).

Средства радиосвязи УКВ диапазона, обладая высокой пропускной способностью, обеспечивают устойчивую и бесперебойную связь между объектами в пределах прямой видимости, что обусловлено особенностями распространения радиоволн. Однако повышение интенсивности воздушного движения приводит к увеличению числа самолетов в ограниченном объеме воздушного пространства, что неблагоприятно сказывается на качестве радиосвязи, так как возрастает вероятность ее нарушения из-за воздействия взаимных помех от работающих абонентов. Кроме этого, возрастают требования к качеству и достоверности передачи информации в авиационных каналах радиосвязи.

В настоящее время основными направлениями совершенствования радиоэлектронной аппаратуры, являются: микроминиатюризация, стандартизация и унификация, применения современных видов сигналов, методов формирования и обработки информации.

В дипломном проекте предлагается перспективная система радиосвязи, обладающая повышенной помехоустойчивостью благодаря использованию современных видов сигналов - так называемых псевдослучайных сигналов. Основное внимание обращено на разработку передающей аппаратуры системы связи, а именно устройства формирования псевдослучайного сигнала - генератора кода.

1. Общая часть

1.1 Задачи воздушной радиосвязи

Радиосвязь является основным средством обеспечения связи между наземными службами управления воздушным движением (УВД) и ЛА в полете. Радиосвязь осуществляется на выделенных ICAO для этих целей частотах в диапазонах коротких (KB) и ультракоротких (УКВ) волн. Основными для систем УВД являются УКВ каналы радиосвязи. Каналы KB радиосвязи используются в основном для осуществления дальней связи с ЛА для УВД в районе, где нет УКВ радиосвязи, а также для резервирования каналов УКВ радиосвязи.

Организация авиационной воздушной радиосвязи должна обеспечивать ведение прямых переговоров в радиотелефонном режиме между диспетчерами пунктов УВД и экипажами ЛА на всю глубину их полета в пределах воздушного пространства диспетчерского района (зоны, сектора). При этом радиосвязь должна обладать высокой надежностью, так как потеря радиосвязи с летательными аппаратами рассматривается как чрезвычайное происшествие, могущее вызвать тяжелые последствия.

Для повышения надежности радиосвязи в каждом аэропорту необходимо иметь резерв радиосредств, готовый к немедленному использованию по заранее разработанной схеме резервирования.

Авиационная воздушная радиосвязь на диспетчерских пунктах служб УВД организуется и обеспечивается:

в верхнем и нижнем воздушном пространстве РДС. При этом УКВ радиосвязь для диспетчеров верхнего и нижнего воздушных пространств РДП (а при делении этих пространств на секторы - для диспетчеров РДП каждого сектора) обеспечивается на раздельных каналах. Каналы KB радиосвязи могут организовываться на раздельных частотах для каждого диспетчера РДП. на одной частоте для нескольких диспетчеров РДП, на общих частотах для одного РДС или для группы смежных РДС, работающих в сети с использованием "семейства" частот;

В районе аэродрома (подхода) и в зоне взлета и посадки радиосвязь организуется и обеспечивается только средствами УКВ радиосвязи. При этом для диспетчеров ДПП, ДПСП организуются УКВ каналы на раздельных § частотах. Диспетчер СДП должен работать, как правило, на частоте ДПСП, за исключением аэропортов с интенсивным воздушным движением, где при необходимости на СДП могут выделяться два УКВ канала: один - на частоте посадки, другой - на частоте круга;

В зоне МВД радиосвязь организуется средствами УКВ и KB радиосвязи. При этом радиосвязь обеспечивается на общей частоте для всех МДП определенного района.

На диспетчерских пунктах службы движения авиационная воздушная радиосвязь применяется:

на РДП для управления полетами в районе ответственности РДС;

на МДП для управления полетами на местных воздушных линиях;

на ДПП для управления полетами в районе аэродрома (коридорах подхода);

на ДПСП и СДП для управления полетами в зоне взлета и посадки, а также на аэродроме при рулении.

Организация радиосвязи на указанных пунктах призвана обеспечить решение следующих задач по УВД:

выполнение полетов по установленным маршрутам в заданное расписанием время и с соблюдением безопасных интервалов и дистанций между ЛА;

подвод ЛА к границам районов аэропортов и смежным районам диспетчерского руководства строго по линии заданного пути на наивыгоднейших высотах полета с соблюдением безопасных интервалов и дистанций между ЛА;

радиосвязь генератор гражданская авиация

предотвращение уклонения ЛА в случае вынужденного изменения маршрута при обходе районов со сложными метеоусловиями, в запретные зоны, в сторону государственной границы и в районы высоких препятствий (гор,

искусственных сооружений), когда высота полета не обеспечивает их преодоления.

По каналам авиационной воздушной радиосвязи, кроме того, обеспечивается передача разного рада сообщений по условиям полета, радионавигации, безопасности и регулярности полетов.

Для обеспечения передачи сообщений используются радиосети авиационной воздушной радиосвязи, которые организуются в соответствии с указаниями и действующими регламентами.

Таким образом, ЛА ведут радиосвязь в полете с пунктами УВД, расположенными в районе вылета, по маршруту полета и в районе посадки. При этом авиационная воздушная радиосвязь организуется для непосредственного управления полетами:

районными диспетчерскими пунктами и вспомогательными районными диспетчерскими пунктами - в верхнем и нижнем воздушном пространстве РДС в районе вылета, на маршруте и в районе посадки:

диспетчерскими пунктами подхода - в районах аэродрома вылета, аэродромов на маршруте полета и аэродрома посадки;

диспетчерскими пунктами системы посадки, старшими диспетчерскими пунктами - в зоне взлета и посадки.

Каждый из указанных диспетчерских пунктов для ведения переговоров с ЛА в своем районе (зоне, секторе) должен быть обеспечен надежной и четко действующей радиосвязью.

Диапазон УКВ является основным для использования в воздушной и наземной авиационной радиосвязи, что связано с его достаточно высокой емкостью и пропускной способностью. При этом распространение радиоволн УКВ диапазона имеет ряд специфических особенностей, основной из которых является возможность распространения радиоволн только в пределах прямой видимости.

Радиосвязь может организовываться на основе линейного и радиального принципов. Тот или иной принцип выбирается исходя из условий задач радиосвязи, характера и интенсивности радиообмена и наличия технических средств.

Линейный принцип применяется при построении канала радиосвязи между двумя пунктами, на каждом из которых устанавливаются приемопередающие радиостанции, работающие на радиоданных, выделенных для данной радиолинии. При построении каналов радиосвязи по линейному принципу могут применяться различные варианты назначения радиоданных для радиолинии в зависимости от ее назначения и задач связи, а именно:

одна частота для радиообмена (круглосуточная, ночная, дневная);

несколько частот для радиообмена, которые применяются в зависимости от обстановки и условий связи (радиопомехи, непрохождение связи на основной частоте и т.д.);

две частоты для радиообмена (на разных частотах приема и передачи).

Назначение частот по тому или иному варианту зависит от конкретных условий организации радиосвязи, задач и характера радиообмена, а также наличия средств и частот радиосвязи.

На отдельных направлениях радиосвязи в зависимости от расстояния между абонентами каналы по линейному принципу могут строиться с применением ретрансляционных станций. При этом радиосвязь с использованием ретрансляторов может осуществляться как на одной частоте приема и передачи, так и на двух частотах.

При больших потоках информации и наличии соответствующих средств ретрансляции каналы по линейному принципу могут строиться с применением промежуточных пунктов автоматической ретрансляции. При автоматической ретрансляции необходимо назначать не менее двух частот для обеспечения симплексной связи.

При построении каналов по радиальному принципу (радиосети) имеется возможность обеспечивать с помощью одной радиостанции радиосвязь с группой корреспондентов, у каждого из которых установлена приемопередающая радиостанция, работающая на радиоданных, выделенных для данной сети (радиоканала).

Радиальный принцип позволяет организовывать и обеспечивать с помощью одной радиостанции и дополнительных приемников радиосвязь с данного пункта управления с многими пунктами, что говорит об экономичности радиального принципа. При этом в зависимости от назначения каналы радиосвязи, организованные по радиальному принципу, могут иметь различную надежность и пропускную способность.

Радиальный принцип при построении каналов воздушной авиационной радиосвязи является основным. При этом сети воздушной авиационной радиосвязи работают, как правило, на одной частоте приема и передачи в симплексном режиме.

1.2 Основные требования к средствам авиационной воздушной связи

Передающий радиоцентр (ПРЦ) предназначен для организации авиационной подвижной воздушной электросвязи в диапазонах ОВЧ и ВЧ (обеспечение передачи информации в аналоговом и цифровом видах от диспетчерских наземных служб УВД экипажам воздушных судов), а также для организации авиационной фиксированной электросвязи.

Приемный радиоцентр (ПРМЦ) предназначен для организации авиационной подвижной воздушной электросвязи ОВЧ и ВЧ диапазонов (обеспечение приема информации в аналоговом и цифровом видах диспетчерскими наземными службами от экипажей воздушных судов), а также для организации авиационной фиксированной электросвязи.

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

Средства авиационной подвижной воздушной связи ОВЧ - диапазона предназначены для использования в качестве основных средств связи аэродромных и районных диспетчерских пунктов, а также как резервные и I аварийные (с электропитанием от аккумуляторов) средства связи при отказе основных передающих и приемных устройств объектов ПРЦ и ПРМЦ.

Средства радиосвязи и ретрансляторы ВЧ - диапазона предназначены для организации радиоперекрытия зон ответственности районных центров УВД радиополем авиационной подвижной связи ВЧ - диапазона с целью обеспечения обмена информацией в аналоговом и цифровом видах между диспетчерскими пунктами УВД и экипажами ВС на участках маршрутов и трасс полетов.

Оборудование центров коммутации сообщений (ЦКС) предназначено для приема, анализа, маршрутирования, передачи, архивации сообщений, контроля состояния каналов связи и очередей на передачу, поддержания технологического единства сети телеграфной связи гражданской авиации.

В состав средств ПРЦ должны входить:

антенно-фидерная система;

антенно-фильтровые, развязывающие и переключающие устройства;

радиопередатчики ОВЧ - диапазона;

радиопередатчики ВЧ - диапазона;

аппаратура служебной связи;

вводно-коммутационные устройства с молниезащитой;

комплект ЗИП и КИП;

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 молниезашитой;

средства гарантированного электропитания;

комплект ЗИП и КИП;

комплект эксплуатационной документации ЭД.

В состав средств автономного ретранслятора авиационной подвижной воздушной связи должны входить:

мачта для размещения антенных систем;

приемо-передающая антенно-фидерная система;

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

передатчики ОВЧ иапазона;

- 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.

Требования к оборудованию центров коммутации сообщений (ИКС).

Взаимодействие ЦКСов в процессе обмена информационными и служебными сообщениями должно производиться в соответствии с требованиями и рекомендациями следующих документов:

приложение 10 к Конвенции ИКАО тома 1 и 2 для телеграфной связи АФТН;

требования к функциональным характеристикам средств коммутации сообщений телеграфной сети связи ГА.

обмен информацией по телеграфным каналам связи должен осуществляться одной из скоростей: 50, 100 Бод для кода МКТ-2 или 100, 200 Бод для кода СТ-5 (КОИ-7).

ЦКС должен сопрягаться с телеграфными каналами в соответствии с требованиями ГОСТ 22937-78 (ГОСТ 18664-73) и обеспечивать возможность работы по телеграфным каналам связи и/или физическим линиям. ЦКС должен обеспечивать прием, обработку, хранение и передачу информации по телеграфным каналам при круглосуточном режиме работы.

ЦКС должен выполнять функции краткосрочной и долгосрочной архивации сообщений и их журналов. Доступ к этим архивам должен обеспечиваться соответствующими процедурами.

В ЦКС должна быть предусмотрена возможность управления основными параметрами. С помощью команд должно производиться изменение состояния и характеристик каналов связи, маршрутов, адресных указателей, а также обеспечиваться контроль и управление техническими средствами ЦКС и осуществление их реконфигурации, включение и отключение их работы, управление ресурсами.

Должна обеспечиваться возможность реконфигурации технических средств ЦКС для проведения диагностики, технического обслуживания и ремонта оборудования. Изменение режимов работы и состояния технических средств не должно приводить к потере сообщений или перерыву во взаимодействии с сетью.

ЦКС должен обеспечивать возможность подготовки сообщений для передачи в сеть, вывода неформатных сообщений для их корректировки или принятия соответствующего решения, обработку служебных сообщений, вывод извещений о состоянии каналов связи и работе оборудования, поиск и вывод сообщений. Для передачи информационных и служебных сообщении может использоваться один из двух типов телеграфных кодов (МКТ-2 или МКТ-5), поэтому должно быть предусмотрено однозначное преобразование между двумя типами телеграфных кодов.

В процедурах телеграфного обмена предусматривается обработка сообщений, принятых с отклонениями от стандартного формата в пределах допусков. Такие сообщения перед передачей должны быть преобразованы в сообщения, не имеющие отклонения от стандартного формата.

Основные технические характеристики средств авиационной воздушной электросвязи ОВЧ и ВЧ диапазонов должны соответствовать требованиям, изложенным в табл.1.1

Таблица 1.1

Таким образом, проведенный анализ показывает, что средства авиационной воздушной радиосвязи играют весьма важную роль в процессе обеспечения управления воздушным движением. От качества функционирования каналов радиосвязи, достоверности, оперативности доставки информации потребителям, прежде всего экипажам ВС, зависит уровень безопасности и регулярность полетов самолетов ГА. Поэтому необходимо постоянно совершенствовать возможности и характеристики систем радиосвязи, применяемых в ГА.

2. Специальная часть

Эксплуатационно-техническими характеристиками называют данные о функциональных возможностях и качестве работы систем связи. На первое место пользователь (эксплуатант) выдвигает эксплуатационные характеристики: информационные, эргономические, энергетические и обобщенные.

Информационные характеристики позволяют оценивать качество связи. При ведении связи существуют проблемы, связанные с искажениями принятых сообщений и нарушениями связи, при которых сообщения или их части не доходят до адресата.

Эргономические характеристики отражают степень приспособленности средств связи и устройств воспроизведения сообщений к потребностям эксплуатанта или оператора.

Экономические характеристики позволяют оценить затраты энергии и ресурсов на передачу сообщений с требуемым качеством.

Обобщенные характеристики предназначены для интегрального описания основных свойств системы связи и степени их соответствия некоторой эталонной системе.

Технические характеристики отражают особенности технической реализации систем связи и несут дополнительную информацию об их эксплуатационных возможностях.

К основным техническим характеристикам систем радиосвязи относятся диапазон волн, ширина полосы частот канала, число каналов, дальность действия, способы разделения каналов, энергетические характеристики (уровни сигналов и помех), используемые методы кодирования и модуляции.

Диапазоны используемых радиоволн и другие основные характеристики каналов воздушной радиосвязи регламентированы ICАО и Международным союзом электросвязи (см. табл.2.1)

Таблица 2.1.

Анализ данных, приведенных в табл.2.1 показывает, что для организации каналов УКВ радиосвязи выделены два участка диапазона: от 118 до 136 МГц и от 220 до 400 МГц.

Рассмотрим характеристики радиостанций УКВ диапазона, эксплуатируемых в ГА в настоящее время.

В настоящее время в ГА эксплуатируются следующие типы бортовых командных радиостанций: "Баклан-5", "Баклан-20", и "Орлан". Для повышения надежности управления ЛА на борту обычно устанавливаются две радиостанции. Основные характеристики перечисленных бортовых радиостанций приведены в табл.2.2.

В качестве наземных радиостанций УКВ каналов радиосвязи, устанавливаемых на диспетчерских пунктах, используются радиостанции "Полет-1 А", "Баклан-РН", передатчик "Ясень", приемник Р-870М. Основные технические данные радиостанций этого типа приведены в табл.2.3.

Данные, приведенные в таблицах, показывают, что характеристики бортовых и наземных радиостанций УКВ диапазона примерно аналогичны.

При этом диапазон частот, используемый наземными радиостанциями, шире, что позволяет создать большее число каналов связи. Большей у наземных станций является и мощность излучения. При этом следует отметить, что в наиболее совершенной из наземных радиостанций используется не только обычный режим работы с излучением амплитудно-модулированных (AM) колебаний, но введены также режимы амплитудной манипуляции (АМн) и однополосной модуляции (ОМ). Введение этих режимов излучения связано со стремлением разработчиков повысить помехоустойчивость каналов УКВ радиосвязи (известно, что помехоустойчивость каналов связи с AM самая низкая).

Однако принятие таких мер не позволяет кардинальным образом улучшить информационные, экономические и технические (прежде всего энергетические) характеристики систем радиосвязи.

Это вызвано тем, что существующие каналы связи с AM, АМн и ОМ имеют недостаточно высокую помехоустойчивость, что приводит к искажениям принимаемой информации. Если при передаче речевых (аналоговых) сигналов воздействие помех может быть частично скомпенсировано за счет некоторой информационной избыточности и натренированности органов восприятия оператора, повторением передаваемых сообщений, то при передаче информации по цифровым каналам связи требования к вероятности искажения символов при приеме (не более 10 -6 .10 -8) значительно ужесточаются.

Верность передачи сообщений обеспечивается проведением мероприятий по уменьшению уровня помех, применением радиостанций, обладающих повышенной мощностью излучения, надлежащего разноса несущих частот соседних каналов связи, фильтров, согласованных с применяемыми сигналами, помехоустойчивых кодов и видов модуляции.

Таблица 2.2

Таблица 2.3

Очевидно, что верность восприятия сообщений в каналах воздушной радиосвязи оказывает существенное влияние на эффективность УВД и на протекание процессов в системе воздушного транспорта в целом. В свою очередь, верность восприятия зависит не только от факторов технического характера, но и от психофизиологического состояния пилота и диспетчера УВД. Известны случаи, когда при хорошо работающих каналах связи сообщения воспринимались неправильно. Это относится в первую очередь к восприятию числовых сообщений.

В периоды пиковой интенсивности воздушного движения речевой канал загружен до предела. При этом становится значительным уровень взаимных помех, ухудшающих качество связи. При этом у пилотов и диспетчеров появляется желание говорить быстрее, что, как правило, ведет к повышению вероятности возникновения ошибок восприятия.

В документах ICAO (Doc.9426/AN/924) указываются важнейшие направления работ по обеспечению высокой надежности наземных систем диспетчерской связи. К их числу относится создание многофункциональных линий авиационной наземной связи, обеспечивающих возможность независимого обмена данными различных классов (например, обмена данными по вопросам взаимодействия органов УВД, метеорологической, аэронавигационной и другой информацией).

Таким образом, к основным направлениям совершенствования средств радиосвязи можно отнести следующие:

переход от однофункциональных к многофункциональным системам связи.

переход от передачи аналоговых сигналов к цифровым;

автоматизация управления сетями связи;

создание сетей с резервными каналами связи для повышения надежности связи;

применение уплотнения передаваемой информации с использованием временного уплотнения каналов связи;

повышение помехоустойчивости каналов связи;

совершенствование оконечной аппаратуры, применение в ней современной элементной базы, методов формирования и обработки сигналов, что способно повысить надежность каналов связи. Для получения устойчивой радиосвязи в сложной помеховой обстановке разработаны методы передачи информации с помощью широкополосных сигналов (ШПС). Используя ШПС возможно вести устойчивую радиосвязь даже в тех случаях, когда уровень принимаемого полезного сигнала ниже уровня помех.

Использование в широкополосных системах связи (ШСС) сигналов сложной формы затрудняет также извлечение информации из сигнала, если не известны данные о его структуре, что представляется в настоящее время весьма актуальным из-за участившихся случаев захвате воздушных судов.

Широкополосные сигналы могут обеспечить высокую достоверность Связи и передачу сообщений с требуемым для современных систем цифровой радиосвязи качеством и оперативностью.

Отличие широкополосной системы от обычной (узкополосной) состоит в использовании сигналов с полосой частот, значительно более широкой, чем полоса передаваемого сообщения, и методов селекции, основанных на применении сигналов различной формы на передающей и согласованных с формой сигналов различной формы фильтров на приемной стороне.

Важно отметить, что широкополосные системы радиосвязи принципиально совместимы с узкополосными, т.е. на одном и том же участке диапазона могут одновременно работать и те, и другие, не оказывая серьезных помех друг другу.

Проведенный анализ позволяет сделать вывод о том, что перспективы для использования широкополосных систем радиосвязи в ГА достаточно хорошие. Поэтому разработка таких систем является актуальной уже в настоящее время.

2.1 Обоснование технических требований к перспективной УКВ радиосвязи

2.1.1 Общие требования

Развитие и совершенствование систем УВД, повышение интенсивности воздушного движения привело к возрастанию объемов передаваемой по каналам УКВ авиационной воздушной радиосвязи информации. Это обстоятельство обусловливает возрастание требований к автоматизации обмена информацией и улучшению информационных и энергетических характеристик каналов связи.

В перспективных системах радиосвязи с применением ШПС, наряду с повышением пропускной способности, предусмотрена защита от естественных помех, криптозащита информации, а также меры по обеспечению электромагнитной совместимости с действующим парком радиосредств. При разработке новых поколений радиостанций произведена унификация многих узлов и блоков на основе модульного подхода к их конструированию, что снижает затраты на техническое обслуживание и ремонт в процессе эксплуатации. Применение новой элементной базы позволяет существенно снизить энергопотребление и массогабаритные характеристики, а также повысить надежность и ремонтопригодность оконечной приемо-передающей аппаратуры каналов радиосвязи.

Рассмотрим основные требования, предъявляемые к перспективным системам авиационной воздушной УКВ радиосвязи.

Достоверность связи . Из-за воздействия помех в канале связи при передаче информации возникают ошибки. Вследствие этого необходимо принимать меры по защите информации от ошибок, что возможно путем применения помехоустойчивого кодирования. Таким образом, можно сделать вывод, что информация, передаваемая по каналу радиосвязи, должна быть защищена помехоустойчивым кодом.

Скорость передачи информации . Система радиосвязи должна обеспечивать высокую достоверность передачи информации и высокую скорость обмена данными между абонентами системы. Эта скорость обусловлена высокими динамическими свойствами ЛА и его высокой скоростью, а также наличием большого количества абонентов в сети связи. Исходя из требований, сформулированных в , скорость передачи информации должна быть не менее 28 кбит/с.

Многостанционный доступ . Одним из требований к перспективным системам связи является многоканальность. Исходя их того, что информация, передаваемая в системе связи, объединена в общий информационный банк, то необходимо организовать доступ абонентов системы к нужной информации с минимальными временными затратами. Удовлетворение данного требования возможно благодаря использованию многоканальной системы радиосвязи с распределенным временным уплотнением. В такой системе связи посылки, принадлежащие одному сообщению, передаются в течение сравнительно большого временного интервала, а между ними находятся посылки других сообщений.

Помехоустойчивость системы . Помехоустойчивость - свойство системы связи выполнять поставленные задачи в условиях воздействия помех искусственного и естественного происхождения. Достижение высокой помехоустойчивости возможно благодаря применению ШПС. Согласно , для подавления системы радиосвязи с ШПС требуемая мощность помехи должна быть в базу раз больше, чем для подавления узкополосной системы связи.

Системы воздушной авиационной радиосвязи УКВ диапазона должны обеспечивать устойчивую и надежную радиосвязь в пределах прямой видимости.

Система радиосвязи должна обладать высокой эксплуатационной надежностью. Это достигается применением на этапе проектирования современной элементной базы и современной технологии на этапе изготовления, а также грамотной эксплуатацией и качественным техническим обслуживанием.

На основе перечисленных требований проведем обоснование основных технических характеристик проектируемой системы связи.

К основным информационным характеристикам проектируемой системы связи относятся:

высокая достоверность передачи информации, при которой вероятность искажения одного элемента в канале передачи данных должна лежать в пределах Р е =10 - 2 …10 - 4 ;

обеспечение высокой скорости передачи информации - до 1200 бит/с;

оптимизация выбора рабочих частот. Наиболее подходящим по условиям электромагнитной совместимости и с учетом требований ICAO является диапазон от 100 до 1000 МГц;

организация информационной сети с многостанционным доступом (минимизация потерь времени на обмен данными);

гибкость по отношению к перестройке организационной структуры системы;

функциональная надежность и отказоустойчивость.

К основным техническим характеристикам проектируемой системы радиосвязи относятся: тип сигнала, используемого в системе; дальность действия; ширина спектра сигнала; диапазон рабочих частот; мощность передающего устройства; чувствительность приемного устройства; количество каналов связи.

2.1.2 Выбор типа сигнала

Из всех известных типов сигналов, применяемых в радиосвязи, наилучшими характеристиками помехозащищенности, скрытности и простоты реализации многостанционного доступа с временным разделением являются ШПС. Помехозащищенность таких сигналов обеспечивается введением в передаваемый сигнал частотной избыточности. Расширение спектра сигнала осуществляется независимо от передаваемого сообщения с помощью модуляции или кодирования.

Частотная избыточность характеризуется базой сигнала. Найдем величину базы сигнала, используемого в проектируемой системе.

Для расширения спектра применяется внутриимпульсное кодирование с фазовой манипуляцией, т.е. посылка длительностью Т может включать в себя16, 32, 64 или 128 элементов длительностью ф э = 200 нс. Известно, что база угнала находится по формуле

В = Т/ ф э,

где: Т - длительность посылки; ф э - длительность элемента посылки.

Так как длительность элемента посылки является фиксированной, то база сигнала будет зависеть от количества элементов в посылке Т и примет значения: В=16; 32; 64; 128.

2.1.3 Обоснование рабочего диапазона частот

Требованиями ICAO для воздушной радиосвязи в диапазоне УКВ выделен частотный диапазон от 118 до 136 МГц. Для проектируемой системы радиосвязи также целесообразно выбрать диапазон УКВ. Это объясняется рядом факторов, к которым относятся: достаточно малые размеры антенн, обеспечивающие достаточную эффективность, малая вероятность искажения символов при передаче цифровой информации (Р е = 10 -3 .10 -5). Такую вероятность ошибки можно достичь благодаря применению кодов, исправляющих ошибки. При этом такая низкая вероятность ошибки при приеме цифровой информации по сравнению с другими диапазонами волн достигается тем, что в УКВ диапазоне действуют только аддитивные помехи и малы космические шумы.

Радиоволны УКВ диапазона распространяются прямолинейно и поэтому отсутствует многолучевость при приеме, а также отсутствуют замирания сигнала при распространении, что также оказывает положительное влияние на помехоустойчивость каналов связи.

Для проектируемой системы радиосвязи предлагается использовать

перспективный диапазон частот 220.400 МГц. Это обусловлено тем, что стандартный диапазон частот достаточно активно используется узкополосными системами связи, а также достаточно широкой полосой частот (несколько мегагерц), занимаемой применяемым типом сигналов.

2.1.4 Дальность связи

Дальность действия проектируемой системы связи характеризуется максимальным расстоянием, на котором обеспечивается получение заданных показателей качества функционирования.

Основной особенностью радиоволн диапазона УКВ является распространение волной поверхностного типа. Такие волны обладают малой способностью к огибанию препятствий, поэтому дальность радиосвязи ограничивается прямой видимостью. Дальность прямой видимости с учетом сферической формы Земли определяется по формуле

(2.1)

где: D - дальность прямой видимости в [км]; h1 и h2 - высоты подъема приемной и передающей антенн в [м].

При работе наземного пункта с самолетной радиостанции дальность действия определяется высотой полета самолета и высотой установки антенны наземной станции. С учетом явления тропосферной рефракции дальность связи в УКВ диапазоне определяется выражением

(2.2)

Расчеты по формуле (3.2) показывают, что дальность прямой видимости в диапазоне УКВ с учетом рефракции составляет при полете ЛА на высотах 100м, 4000м и 12000м соответственно не менее 89 км, 522 км и 903 км.

2.1.5 Количество каналов связи

Количество каналов связи зависит от ширины спектра сигнала:

где: ф э - длительность одного элемента, ф э = 200 не. Тогда получим Дf c = 5 МГц.

Так как для системы отводится диапазон частот 220.400 МГц, то располагаемое количество каналов связи

2.1.6. Помехозащищенность

Помехозащищенность характеризует способность системы связи противостоять воздействию помех. Помехозащищенность включает в себя такие понятия как скрытность и помехоустойчивость. Известно, что помехоустойчивость приема сигналов на фоне широкополосной помехи (Дf n >Дf c) типа белый гауссовский шум определяется только отношением энергии сигнала Е с к спектральной плотности шума N

q 0 = 2E/N = 2P c T/N, (2.3)

и не зависит от вида сигнала. Поэтому при известной спектральной плотности помех помехоустойчивость оптимального приема ШПС к широкополосным помехам равна помехозащищенности оптимального приема узкополосных сигналов в этих условиях.

Если ширина спектра помехи не превышает ширину спектра сигнала, то применение ШПС обеспечивает увеличение отношения сигнал/помеха относительно узкополосных сигналов

(2.4)

Таким образом, отношение сигнал/помеха в ШСС улучшается пропорционально базе сигнала.

Помехоустойчивость ШСС определяется соотношением, связывающим отношение сигнал/помеха на выходе приемника q 2 с отношением сигнал/помеха на его входе р 2

(2.5)

где - отношение мощности ШПС к мощности помехи; q 2 = 2E/N п - отношение энергии ШПС Е к спектральной плотности мощности помехи N п в полосе ШПС, т.е. Е = Р с Т, N п = Р п /Дf c .

Из данного соотношения следует, что прием ШПС сопровождается усилением сигнала в 2В раз.

Скрытность системы связи определяет ее способность противостоять обнаружению и измерению параметров сигнала. Если известно, что в данном диапазоне частот может работать система связи, но параметры ее неизвестны, то в этом случае можно говорить об энергетической скрытности системы связи, так как ее обнаружение возможно только с помощью анализа спектра. Скрытность ШСС связана с уменьшением спектральной плотности сигнала в результате увеличения его базы, т.е.

(2.6)

т.е. в В раз меньше, чем у узкополосного сигнала при равных мощностях и скорости передачи информации. Отношение спектральной плотности мощности сигнала N c к спектральной плотности мощности входных шумов N приемника, обнаруживающего сигнал, составляет

(2.7)

т.е. в В раз меньше, чем у узкополосных сигналов. Поэтому в точке приема при неизвестной структуре ШПС вероятность его обнаружения на фоне шума чрезвычайно низка . Таким образом, чем шире спектр ШПС и больше его база, тем выше энергетическая и параметрическая скрытность системы связи.

2.1.7 Электромагнитная совместимость

ШПС обеспечивает хорошую ЭМС с узкополосными системами связи. Для ШПС спектральная плотность мощности определяется выражением

(2.8)

для узкополосного сигнала

(2.9)

Помехоустойчивость системы связи с ШПС определяется соотношением (2.5), в котором

(2.10)

Если узкополосная система связи постоянно занимает определенный интервал частот, то ее спектр можно подавить, используя режекторный фильтр. Таким образом, воздействие узкополосной системы связи на широкополосную незначительно и определяется выражением

N шпс Дf y = Р шпс Дf y /Дf c . (2.11)

Исходя из этого, отношение сигнал/помеха на выходе узкополосного приемника будет определяться выражением (2.5), в котором

, (2.12)

B = Дf c /Дf y . (2.13)

Таким образом, чем больше отношение Af c /Af y , тем лучше фильтрация ШПС в узкополосной системе связи, т.е. чем больше база ШПС, тем выше ЭМС широкополосной и узкополосной систем связи.

Следовательно, системы связи с ШПС обладают хорошей ЭМС с узкополосными системами связи. Они обеспечивают высокую помехоустойчивость относительно мощных помех, скрытность, адресность, работоспособность в общей полосе частот, хорошую ЭМС с другими радиотехническими системами.

2.1.8 Основные типы ШПС

Известно большое число различных ШПС. В настоящее время в радиосвязи применяются:

частотно-модулированные сигналы (ЧМС);

многочастотные сигналы (МЧС);

фазоманипулированные сигналы (ФМС);

дискретные частотные сигналы (ДЧС);

дискретные составные частотные сигналы (ДСЧ).

Из перечисленных ШПС наиболее перспективными для систем связи являются ФМС. Это объясняется сравнительной простотой реализации устройств формирования и демодуляции ШПС на элементах цифровой микроэлектронной техники, возможностью создания большого числа сигналов для одной и той же величины последовательности, хорошими корреляционными свойствами сигналов в частотно-временной области.

ФМС представляют собой последовательность радиоимпульсов, начальные фазы которых изменяются по заданному закону. В большинстве случаев ФМС состоит из радиоимпульсов с двумя значениями начальных фаз О и р.

Для реализации фазовой манипуляции сигналов используются различные кодовые последовательности (коды Баркера, Голда и М-последовательности - последовательности максимальной длины).

Для проектируемой системы радиосвязи в качестве модулирующего сигнала выберем М-последовательность, обладающую следующими достоинствами :

М-последовательность является последовательностью с периодом, состоящим из n символов (импульсов);

боковые лепестки периодической автокорреляционной функции сигналов, образованных М-последовательностью, равны 1/n;

М-последовательность в общем случае состоит из нескольких видов импульсов. Импульсы различного вида встречаются в периоде примерно одинаковое количество раз, т.е. все импульсы распределены в периоде равномерно. Вследствие этого М-последовательности называют псевдослучайными;

М последовательности легко фильтруются с помощью линейных переключаемых схем на основе сдвигающих регистров;

автокорреляционная функция М-последовательности, под которой понимается непериодическая последовательность длиной L за период Т, имеет величину боковых лепестков, близкую к. Поэтому с ростом Т величина боковых пиков уменьшается.

М-последовательностью называется периодическая последовательность символов (элементов) d 1 d 2 ,., d i , удовлетворяющая следующему правилу:

(2.14)

где сложение производится по модулю 2. Это означает, что при возможных значениях а, = 0 или 1 символы di,. dj могут принимать значения 0 или 1.

Важным параметром М-последовательности является параметр n, определяющий число ячеек регистра сдвига, с помощью которого формируется сама последовательность. Такой регистр с заданными определенным образом обратными связями образует неповторяющуюся комбинацию из L =2 n - 1 символов. Эта неповторяющаяся комбинация является максимально возможной.

Для образования М-последовательности задаются произвольной начальной комбинацией из п символов d 1 . d n , которую называют начальным блоком. Используя правило определяются все остальные элементы последовательности d n +1 ,. dj. Изменение начального блока приводит к циклическому сдвигу последовательности.

Таким образом, ШПС формируется путем фазовой манипуляции несущей частоты кодовой М-последовательностью.

2.1.9 Чувствительность приемного устройства

Чувствительность приемника оказывает непосредственное влияние на дальность радиосвязи. Чувствительность приемников радиостанций систем связи УКВ диапазона находится в пределах 2,5.3 мкВ и ограничена собственными шумами радиоэлементов. Учитывая, что существенно снизить собственные шумы без значительного увеличения затрат не представляется возможным, чувствительность приемных устройств проектируемой системы радиосвязи должна быть не хуже 2 мкВ (с учетом применения современной элементной базы, имеющей пониженный уровень тепловых шумов).

2.2 Обоснование структурной схемы проектируемой системы связи

Проектируемая система связи состоит из аппаратуры, находящейся на наземном диспетчерском пункте, линии связи, под которой следует понимать среду распространения радиосигнала, и аппаратуры, устанавливаемой на борту ЛА. В состав аппаратуры на диспетчерском пункте и на борту ЛА должны входить приемо-передающие устройства - терминалы. Основное отличие терминала от обычного приемо-передающего устройства состоит в наличии в его составе специализированных вычислительных устройств - процессоров, реализующих функции формирования, передачи, приема и обработки широкополосных сигналов. При этом состав и структура наземного и бортового терминалов проектируемой системы связи практически одинакова. При разработке структурной схемы терминала следует учесть его многофункциональность, необходимость точной синхронизации с шкалой единого времени системы (для обеспечения своевременного выхода абонентов на связь), а также необходимость осуществления функционального контроля всего терминала.

Таким образом, структурная схема терминала приемопередающего устройства примет вид, представленный на рис.4.1 В состав терминала входят следующие устройства:

усилитель мощности (УМ);

приемопередатчик;

сигнальный процессор (СП);

канальный процессор (КП);

генератор опорной псевдослучайной последовательности (ГОПСП);

магистральная шина (МШ);

блок контроля (БК);

высокочастотный переключатель (ВЧП);

синтезатор частоты (СЧ);

синхронизатор (С);

блок единого времени и частоты (БЕВЧ);

терминальный процессор (ТП).

Кроме этого, для изменения и приспособления структуры и основных параметров системы связи к изменяющимся условиям функционирования и помеховой обстановки, в состав терминала входит адаптивный процессор (АДП).

Приемопередатчик обеспечивает усиление сигнала до уровня, необходимого для передачи сообщений, приема сообщений и их усиления до уровня, необходимого для работы сигнального процессора.

Сигнальный процессор имеет в своем составе модем, кодек, модуль управления (МУ).

Подобные документы

Перспективы мобильности беспроводных сетей связи. Диапазон частот радиосвязи. Возможности и ограничения телевизионных каналов. Расчет принимаемого антенной сигнала. Многоканальные системы радиосвязи. Структурные схемы радиопередатчика и приемника.

презентация , добавлен 20.10.2014


Этапы разработки структурной схемы системы оперативной связи гарнизона пожарной охраны. Оптимизация сети специальной связи по линиям 01. Особенности определения высоты подъема антенн стационарных радиостанций, обеспечивающих заданную дальность радиосвязи.

контрольная работа , добавлен 16.07.2012


Описание используемых плат расширение/модулей. Схема узлов связи и их лицевой панели шасси. Функциональная схема узла связи 1, 2, 3 и 4. Подбор оптического кабеля и его обоснование. Резервирование частот/волокон. Спецификация узлов, их главные элементы.

курсовая работа , добавлен 27.04.2014


Разработка электрической принципиальной и функциональной схемы генератора. Обоснование выбора схем блока вычитания и преобразователя кодов. Функциональная схема генератора последовательности двоичных слов. Расчет конденсаторов развязки в цепи питания.

курсовая работа , добавлен 14.09.2011


Виды и цели авиационной электросвязи гражданской авиации Российской Федерации, показатели ее надежности. Резервирование средств радиотехнического обеспечения полетов и авиационной электросвязи. Оценка качества передачи речевых сообщений по каналам связи.

реферат , добавлен 14.06.2011


Разработка канала радиосвязи метрового диапазона, его передающей и приемной части. Предварительный расчет параметров передающей и приемной частей каналов. Функциональная схема радиоприемной его части, расчет наземного затухания напряженности поля.

контрольная работа , добавлен 03.03.2014


Анализ оснащенности участка проектирования системами связи. Требования к стандартам радиосвязи. Преимущества GSM-R, принципы построения, организация каналов доступа, особенности базовой структуры. Энергетический расчет проектируемой системы радиосвязи.

дипломная работа , добавлен 24.06.2011


Выбор и обоснование перечня технических средств связи гарнизона. Расчёт основных характеристик системы. Пропускная способность сети спецсвязи "01". Высота подъёма антенн стационарных радиостанций. Максимальная дальность связи с подвижными объектами.

курсовая работа , добавлен 20.07.2014


Характеристики и параметры сигналов и каналов связи. Принципы преобразования сигналов в цифровую форму и требования к аналогово-цифровому преобразователю. Квантование случайного сигнала. Согласование источника информации с непрерывным каналом связи.

курсовая работа , добавлен 06.12.2015


Организация поездной радиосвязи. Расчет дальности действия радиосвязи на перегоне и на станции. Радиоаппаратура и диапазон частот. Выбор и анализ направляющих линий. Организация станционной радиосвязи. Организация громкоговорящей связи на станции.

WikiHow работает по принципу вики, а это значит, что многие наши статьи написаны несколькими авторами. При создании этой статьи над ее редактированием и улучшением работали, в том числе анонимно, 23 человек(а).

Количество источников, использованных в этой статье: . Вы найдете их список внизу страницы.

Управление воздушным движением (УВД) отвечает за предоставление важной информации для пилотов вокруг оживленных аэропортов. Они общаются с пилотами на выделенных радиочастотах, чтобы аэропорт работал без помех и безопасно. Их связи также доступны для общественности. Если вы студент - пилот, пилот в отставке или просто хотите знать, что происходит в дружественных небесах, вы можете слушать авиадиспетчеров на работе в любое время.

Шаги

Найдите авиационную частоту

Авиационные секционные диаграммы

Найдите авиационную секционную диаграмму. Вы, скорее всего, хотите искать графики вашего района вблизи аэропорта. Более старые версии этих карт, как правило, работают просто отлично. Сейчас секционные диаграммы для различных местностей доступны на www.skyvector.com

Найдите ближайший аэропорт на графике. Аэропорты обозначаются синими или пурпурными кругами, с линиями внутри, представляющими взлетно-посадочные полосы. Рядом с кругами есть блок текста с названием аэропорта и информацией об этом аэропорта. Диспетчерская частота обозначается CT - 000,0, где следующие цифры обозначают частоту, используемую УВД. Например, частота для регионального аэропорта Wittman (Виттманн) в Ошкоши, Висконсин, является КТ - 118,5.

Если аэропорт не контролируется (без башни) или башня работает неполный рабочий день, С в окружности после ряда частот будет использоваться для обозначения Общего Консультативного Трафика Частоты (ОКТЧ). Звезда будет после частоты башни, чтобы обозначить, что аэропорт имеет башню часть времени. В этом типе аэропорта пилоты общаются непосредственно друг с другом и рассказывают друг другу свои позиции и намерения.

Все контролируемые аэропорты будем обозначать синими кругами, в то время как неконтролируемые аэропорты пурпурными. Аэропорты с взлетно-посадочными полосами более 8000 футов не закрыты в кругах и просто имеют диаграмму, изображающую расположение ВПП, которое обведено синим (контролируемый) или пурпурным (неконтролируемый).

У некоторых аэропортов есть AWOS (автоматизированная система погодных наблюдений), ASOS (Автоматизированная поверхностная система наблюдений), или АТИС (автоматизированный терминал информации) частоты, перечисленные на графике. Они автоматизированы или с повторением передачи, которые обеспечивают пилотам прогноз погоды и информацию по аэропорту, когда они готовятся к взлёту или посадке.

Если у вас есть доступ к директории аэропорта / объекта, вы можете найти больше частот, чем те, которые доступны на графике. В больших аэропортах пилоты получают свои планы полета из частоты "доставки клиренса", общаются на взлетном поле с частоты, "земли" и получают разрешение на взлет и посадку от "башни" частоты. После того, как пилоты в воздухе, они будут говорить с частотой "взлет / посадка", и один раз в пути они могут даже поговорить с "центром" частоты. Если вам повезет, или вы живете достаточно близко к аэропорту, вы могли бы получить некоторые из этих частот.

Жаргон пилотов

Если контролер дает пилоту команду, он или она будет содержать префикс с идентификационным номером самолета. Для коммерческих рейсов это будет только номер рейса, например Юнайтед 2311. Меньшие самолеты идентифицируется по номеру у них на хвосте.

После номера рейса контролер даст команду, например, "ввести по ветру. " Это указывает пилоту войти транспортным средством в определенном месте. Пилот будет повторять инструкции, чтобы контролер мог проверить, что первый все правильно понял.

Иногда, контролеры переводят пилота на другую частоту. Например, контролер говорит, "Ноябрь-12345, контакт на 124,32, хорошего дня. Еще раз пилот повторит инструкцию.

1. Не удивляйтесь, если вы можете услышать только одну сторону разговора. Вы, скорее всего, только в состоянии услышать самолет, а не контролирующий орган. Если вы находитесь рядом с аэропортом, вы можете услышать УВД и пилотов.
2. В приложении TuneIn радио для Roku box и Ipod вы можете настроиться на частотах для крупного (SFO, DCA, МВД, JFK и т.д.) и местных аэропортов.

Предупреждения

• Некоторые "сканеры" на самом деле "приемопередатчики", которые позволяют двухстороннюю связь. НИКОГДА не общайтесь на авиационных частотах. Наказания являются серьезными!
• В том маловероятном случае, если вы слышите аварийную ситуацию на локальной частоте, такие как крушение самолета, немедленно звоните по телефону 911.

Основные требования, предъявляемые к самолетным радиостанциям: возможно меньший вес и объем, максимально простое обслуживание.

Радиосвязь является наиболее ценной, когда радиус ее действия равняется радиусу действия самолета. Радиус действия радиостанции зависит от:

а) мощности передатчика;

б) качества и усилительной способности приемника;

в) расположения наземной антенны (на возвышенном месте),

г) времени суток и года - ночь и зима более благоприятствуют работе, чем день и лето;

д) форм радиопередачи: по радиотелеграфу можно перекрывать в 2-2,5 раза большее пространство, чем радиотелефоном той же мощности; если телефонная связь затрудняется, необходимо переходить на телеграфную связь;

е) опытности и умения добиваться максимального излучения в пространство электромагнитной энергии, а для работающего на приемнике от умения настраивать его для улавливания телефонной или телеграфной передачи;

ж) строения земной коры; например, наличие магнитных масс сильно сокращает радиус действия.

Положительные свойства радиосвязи.

1. Разнообразие сообщений. Радиосвязь имеет неограниченные возможности передачи. Нормальная скорость передачи с самолета с помощью азбуки Морзе 50-60 знаков в минуту. Радиограмму в 25 слов можно передать примерно в 3 минуты. Скорость передачи по коду увеличивается еще больше; что же касается передачи по телефону, то преимущества этого вида передачи очевидны сами собой,

2. Возможность двусторонней связи. Почти все самолетные радиостанции включают в себя, и передатчик и приемник.

3. Возможность одновременной работы нескольких станций.

4. Возможность работы в любое время и при всякой погоде.

5. Передача во всех направлениях, облегчающая управление (изменение маршрутов полетов, дача новых заданий и пр.) и определение местоположения самолета.

Особенности радиосвязи

1. Иеодновременность приема и передачи замедляет темпы работы, так как непонятое при передаче слово и искажение бука могут быть исправлены только по окончании передачи, после запроса со стороны принимавшей радиостанции.

2. Сложность обслуживания находящихся в настоящее время на вооружении радиостанций. Кроме того, работа ключом Морзе и прием телеграфных сигналов на слух требуют от летнабов высокой технической подготовленности.

3. Большой вес аппаратуры (от 35 до 75 кг и более) уменьшает боевую нагрузку.

4. Выпускная антенна делает самолет менее гибким в отношении фигурных полетов: для выполнения фигурного полета и при посадке самолета антенну приходится сматывать.

На одноместных истребительных самолетах антенны делаются исключительно жесткими (не выпускными). Подобные антенны уменьшают радиус действия радиостанции.

• 5. Трудность организации радиосвязи. Радиосвязь возможна

только при отсутствии мешающего действия со стороны других работающих радиостанций своей армии. Для устранения этого препятствия обслуживающие радиостанции разбиваются на сети с назначением каждой сети определенной волны и строжайшим соблюдением радио дисциплины.

• 6. Мешающее действие может иметь место по следующим причинам:

а) насыщенность радиостанциями небольших участков при приблизительно одинаковом диапазоне волн работающих радиостанций; до некоторой степени устраняется применением приемников с большой остротой настройки;

б) мешающее действие радиостанций большей мощности, умышленно пущенных в ход противником на той волне, которую он хочет заглушить;

в) атмосферные электрические разряда, особенно в летнее время, которые иногда делают прием совершенно невозможным.

• 7. Перехватывание противником. Распространение электромагнитных волн во всех направлениях позволяет противнику перехватывать передачу.

Перехват радио

Чтобы избежать возможности перехвата передаваемых по радио сведений противником, переговоры приходится вести в зашифрованном виде.

Для быстрой передачи и расшифрования радиограмм самолетная передача кодируется.

При современной скоротечности и динамичности боя к службе авиационной связи предъявляются следующие требования:

а) обеспечение управления с самолета;

б) максимальная, почти мгновенная, скорость передачи;

в) возможность одновременной передачи и приема;

г) возможность графической передачи (схем, карт, писем, фото);

д) возможность одновременной передачи приказаний всем боевым средствам, участвующим в операции;

е) автоматичность приема и передачи;

ж) секретность и независимость от мешающих действий противника.

Учитывая высокие требование и особо тяжелые условия работы на самолете, желательно иметь в качестве основных средств: радио-сигнализацию с автоматическим приемом и теле- автографическую связь (передача изображений) и как дополняющие и дублирующие средства - радиотелеграф и радиотелефон.

Вспомогательные средства связи с самолетами, находящимися в воздухе

Сигнальное полотнище служит для передач сообщений с земли на самолет. Полотнище изготовляется темно-синего цвета, с нашитыми на нем из белого полотна буквой Т и девятью занумерованными отростками. Отростки открываются и закрываются откидными клапанами темно-синего цвета. Каждый из девяти отростков полотнища имеет постоянное цифровое значение от 1 до 9.

Клапаны могут открываться одновременно по 1, по 2, по 3 и т. д. Таким образом, с помощью сигнального полотнища можно передать 511 различных сигналов, из которых и составляется необходимый для переговоров общевойсковой код.

При одновременном открытии двух или более клапанов необходимо читать сигнал как число, составленное из ряда возрастающих цифр; например, на полотнище А выложенный сигнал читается «19», а не «91», на полотнище Б сигнал читается «268», а не «628», или «286» и т. д.

Сигналами однозначными, т. е. когда открываются по одному из девяти клапанов, передаются исключительно числа.

Если пост открывает сигналы в порядке последовательности, то это означает, что он передал «287». Если требуется передать не одно число, а несколько, то после передачи каждого числа передается Сигнал «1239», имеющий постоянное значение «знака раздела».

Каждый сигнал выкладывается на время от 6 до 8 секунд в зависимости от натренированности летнаба, затем сигнал закрывается и через 4-5 секунд открывается следующий.

Сигналы двухзначные, начиная с сигнала «12», и многозначные, открываемые одновременно, служат как для передачи букв алфавита, так и для передачи целых слов, значение которых определяется по кодовой таблице.