prof. F.J. Yanovsky — all rights reserved 1

Скачать презентацию prof. F.J. Yanovsky — all rights reserved 1 Скачать презентацию prof. F.J. Yanovsky — all rights reserved 1

15124-glushko_transport.ppt

  • Количество слайдов: 175

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 1 Транспортні електронні системи prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 1 Транспортні електронні системи

>ОСНОВНА НАВЧАЛЬНА ЛІТЕРАТУРА Каяцкас А.А. Основы радиоэлектроники: Учебное пособие. – М.: Высшая школа, 1988.- ОСНОВНА НАВЧАЛЬНА ЛІТЕРАТУРА Каяцкас А.А. Основы радиоэлектроники: Учебное пособие. – М.: Высшая школа, 1988.- 465 с. Котоусов А.С. Теоретические основы радиосистем. Радиосвязь, Радиолокация, радионавигация: Учебное пособие. – М.: Радио и связь, 2002. – 224 с. Лёзин Ю.С. Введение в теорию и технику радиотехнических систем: Учебное пособие. – М.: Радио и связь, 2002. – 280 с. Радиотехнические системы: Учебник. Под ред. Ю.М. Казаринова. – М.: Высшая школа, 1990. – 496 с. Яновський Ф.Й. Метеонавігаційні радіолокаційні системи повітряних суден. – К.: Видавництво НАУ, 2003. – 304 с. Беляевский Л.С., Новиков В.С., Олянюк П.В. Основы радионавигации: Учебник для вузов ГА – М.: Транспорт, 1982. – 288 с. Силяков В. А., Красюк В. Н. Системы авиационной радиосвязи: Учебное пособие. - Санкт-Петербург, 2004. – 160 с. Яновський Ф.Й. Радіолокаційні системи повітряних суден: Підручник. – К.: Видавництво НАУ, 2010 – 568 с. (здано у видавництво).

>3   Радионавигационные системы 3 Радионавигационные системы

> "Радионавигация" - (от радио. и навигация) - раздел радиотехники, охватывающий применение радиотехнических методов и средств для вождения судов, самолетов и др. движущихся объектов. Основная задача радионавигации- выбор правильного курса и определение географических координат объекта. Для решения этой задачи используют различные радионавигационные устройства(радиокомпасы, радиомаяки и др.) и системы. prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 4

>Широта (параллели) формируется пересечением земной поверхности с плоскостью параллельной плоскости экватора Долгота (Меридианы) формируется Широта (параллели) формируется пересечением земной поверхности с плоскостью параллельной плоскости экватора Долгота (Меридианы) формируется пересечением земной поверхности с плоскостью содержащей земные оси. 5 prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved

>Phases of Flight 6 prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved Phases of Flight 6 prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved

>7     Спутниковая система навигации — комплексная электронно-техническая система, состоящая из 7 Спутниковая система навигации — комплексная электронно-техническая система, состоящая из совокупности наземного и космического оборудования, предназначенная для определения местоположения (географических координат и высоты, а также параметров движения (скорости и направления движения и т. д.) для наземных, водных и воздушных объектов.

>Принцип работы спутниковых систем навигации основан на измерении расстояния от антенны на объекте (координаты Принцип работы спутниковых систем навигации основан на измерении расстояния от антенны на объекте (координаты которого необходимо получить) до спутников, положение которых известно с большой точностью. Расстояние вычисляется по времени задержки распространения сигнала от посылки его спутником до приёма антенной GPS-приёмника. То есть, для определения трёхмерных координат GPS-приёмнику нужно знать расстояние до трёх спутников и время GPS системы. prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 8

>GPS (Global Positioning System) спутниковая система навигации, часто именуемая GPS. Позволяет в любом месте GPS (Global Positioning System) спутниковая система навигации, часто именуемая GPS. Позволяет в любом месте Земли (не включая приполярные области), почти при любой погоде, а также в космическом пространстве вблизи планеты определить местоположение и скорость объектов. Система разработана, реализована и эксплуатируется Министерством обороны США. prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 9

>Состав системы GPS   prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 10 Состав системы GPS prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 10

>Космический сегмент      Космический сегмент системы GPS состоит из орбитальной Космический сегмент Космический сегмент системы GPS состоит из орбитальной группировки спутников, излучающих навигационные сигналы. Спутники расположены на 6-и орбитах (по 4 спутника в каждой) на высоте около 20000 км. Период обращения спутников составляет 12 часов и скорость около 3 км/c. Таким образом, за сутки, каждый спутник совершает два полных оборота вокруг Земли. Первый спутник был запущен в феврале 1978 года. prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 11

>GPS спутники передают навигационные сигналы на двух частотах L1 и L2. «Гражданский» сигнал C/A, GPS спутники передают навигационные сигналы на двух частотах L1 и L2. «Гражданский» сигнал C/A, передаваемый на частоте L1 (1575.42 МГц), доступен всем пользователям, и обеспечивает точность позиционирования 3-10 метров. Высокоточный «военный» P-код, передается на частотах L1 и L2 (1227.60 МГц) и его точность на порядок выше «гражданского» сигнала. Использование сигнала, передаваемого на двух разных частотах, позволяет также частично компенсировать ионосферные задержки. prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 12

>Контрольный сегмент Наземный сегмент системы GPS состоит из 5-и контрольных станций и главной станции Контрольный сегмент Наземный сегмент системы GPS состоит из 5-и контрольных станций и главной станции управления, расположенных на военных базах США – на островах Кваджалейн и Гавайях в Тихом океане, на острове Вознесенья, на острове Диего-Гарсия в Индийском океане и в Колорадо-Спрингс. В задачи станций мониторинга входит прием и измерение навигационных сигналов поступающих с GPS спутников, вычисление различного рода ошибок и передача этих данных на станцию управления. Совместная обработка полученных данных позволяет вычислить отклонение траекторий спутников от заданных орбит, временные сдвиги бортовых часов и ошибки в навигационных сообщениях. Мониторинг состояния GPS спутников происходит практически непрерывно. «Загрузка» навигационных данных, состоящих из прогнозируемых орбит и поправок часов для каждого из спутников, осуществляется каждые 24 часа, в момент, когда он находится в зоне доступа станции управления. 13

>Пользовательский сегмент (Аппаратура пользователей ) Под аппаратурой пользователя подразумевают навигационные приемники, которые используют сигнал Пользовательский сегмент (Аппаратура пользователей ) Под аппаратурой пользователя подразумевают навигационные приемники, которые используют сигнал со спутников GPS для вычисления текущей позиции, скорости и времени. Пользовательскую аппаратуру можно разделить на «бытовую» и «профессиональную». Во многом этом разделение условное, так как иногда достаточно трудно определить, к какой категории следует отнести GPS приемник и какие критерии при этом использовать. prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 14

>Принцип действия GPS Принцип действия спутниковой GPS навигации основан на определении расстояния от текущего Принцип действия GPS Принцип действия спутниковой GPS навигации основан на определении расстояния от текущего положения до группы спутников. Точное местоположение GPS спутников известно из данных эфемерид и альманаха, передаваемых в навигационных сообщениях. Зная расстояние до трех спутников, можно определить текущее местоположение, как точку пересечение трех окружностей. prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 15

>Расстояние до спутников определяется простым уравнением  R = t * c, где t Расстояние до спутников определяется простым уравнением R = t * c, где t –время распространения радиосигнала от спутника до наблюдателя, а с – постоянная величина, равная скорости света. Соответственно, зная время, за которое сигнал дошел от спутника до GPS приемника и, умножив ее на скорость света, можно определить расстояние. prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 16

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 17 prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 17

>18 основной полётный дисплей          18 основной полётный дисплей навигационный дисплей.

>19 19

>20 20

>Спутниковый мониторинг транспорта Спутниковый мониторинг транспорта — система мониторинга подвижных объектов, построенная на основе Спутниковый мониторинг транспорта Спутниковый мониторинг транспорта — система мониторинга подвижных объектов, построенная на основе систем спутниковой навигации, оборудования и технологий сотовой и/или радиосвязи, вычислительной техники и цифровых карт. Принцип работы заключается в отслеживании и анализе пространственных и временных координат транспортного средства. prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 21

>Системы спутникового мониторинга транспорта решают следующие задачи: мониторинг включает определение координат местоположения транспортного средства, Системы спутникового мониторинга транспорта решают следующие задачи: мониторинг включает определение координат местоположения транспортного средства, его направления, скорости движения и других параметров; контроль соблюдения графика движения - учёт передвижения транспортных средств; сбор статистки и оптимизация маршрутов - анализ пройденных маршрутов, скоростного режима, расхода топлива транспортных средств с целью определения лучших маршрутов; обеспечение безопасности prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 22

>Техническая реализация Система спутникового мониторинга транспорта включает следующие компоненты: транспортное средство, оборудованное GPS контроллером Техническая реализация Система спутникового мониторинга транспорта включает следующие компоненты: транспортное средство, оборудованное GPS контроллером или трекером, который получает данные от спутников и передаёт их на серверный центр мониторинга посредством GSM, CDMA или спутниковой и УКВ связи (последние два актуальны для мониторинга в местах, где отсутствует полноценное GSM-покрытие). серверный центр с программным обеспечением для приёма, хранения, обработки и анализа данных; компьютер диспетчера, ведущего мониторинг автомобилей. prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 23

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 24 prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 24

>Источники ошибок GPS   Задержки ионосферы и тропосферы – Сигнал спутника проходит сквозь Источники ошибок GPS Задержки ионосферы и тропосферы – Сигнал спутника проходит сквозь атмосферу. Система использует встроенную "модель", которая высчитывает среднее, но не точное, значение задержки. Отражение сигнала – встречается, когда сигнал перед тем, как достичь приемника, отражается от таких объектов как высотные здания или горы. Это увеличивает время прохождения сигнала, вызывая тем самым ошибку. prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 25

>Ошибки часов приемника – поскольку не практично устанавливать атомные часы в приемниках GPS навигаторов, Ошибки часов приемника – поскольку не практично устанавливать атомные часы в приемниках GPS навигаторов, имеющиеся встроенные часы могут выдавать очень незначительные временные ошибки. Орбитальные ошибки – также известны как "ошибки эфимериса", это неточности данных о расположении спутника. prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 26

>Количество видимых спутников – чем больше спутников может Количество видимых спутников – чем больше спутников может "видеть" GPS навигатор, тем выше точность. Здания, рельеф местности, электронная интерференция, иногда даже густая листва могут блокировать прием сигнала, вызывая ошибки месторасположения или полное отсутствие показаний. Чем чище обзор, тем лучше прием. GPS навигаторы не будут работать в помещении (как правило), под водой или под землей. prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 27

>В действительности, на практике все выглядит несколько сложнее, чем в теории. Это объясняется влиянием В действительности, на практике все выглядит несколько сложнее, чем в теории. Это объясняется влиянием на GPS измерения различного рода ошибок. Можно выделить три категории ошибок: Ошибки системы Ошибки связанны с распространением навигационного сигнала Ошибки приемной аппаратуры. prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 28

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 29 prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 29

>Ошибки многолучевости можно одновременно отнести и к категории ошибок, связанных с распространением навигационного GPS Ошибки многолучевости можно одновременно отнести и к категории ошибок, связанных с распространением навигационного GPS сигнала, и к ошибкам GPS приемника. Ошибка многолучевости связана с переотражением навигационного сигнала от близкорасположенных объектов – зданий, металлических конструкций, деревьев и т.п. В результате этого эффекта время распространения отраженного сигнала превышает время «прямого» сигнала. Если уровень переотраженного сигнала выше уровня «прямого» сигнала, то происходит ошибочный «захват», и в результате, вносится ошибка в вычисления расстояния до спутника. prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 30

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 31 prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 31

>Увеличение точности GPS WAAS (Wide Area Augmentation System) глобальная американская система распространения дифференциальных поправок Увеличение точности GPS WAAS (Wide Area Augmentation System) глобальная американская система распространения дифференциальных поправок EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay Service) европейская геостационарная служба навигационного покрытия prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 32

>WAAS Разработана в США (2002 г.) для повышения точности позиционирования и достоверности данных навигационных WAAS Разработана в США (2002 г.) для повышения точности позиционирования и достоверности данных навигационных GPS систем. В первую очередь предназначена для применения в авиации. Международная организация гражданской авиации именует системы такого типа Satellite Based Augmentation System (SBAS). prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 33

>WAAS Сигналы WAAS транслируются с нескольких геостационарных спутников (сигнал передается на той же частоте, WAAS Сигналы WAAS транслируются с нескольких геостационарных спутников (сигнал передается на той же частоте, что и сигнал C/A L1 системы GPS) над территорией США, и принимаются GPS-навигаторами с помощью одного или нескольких из каналов. Сигнал WAAS содержит коррекции(поправки) к GPS сигналам, используя которые GPS-приемник значительно улучшает точность позиции. prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 34

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 35 prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 35

>EGNOS  - Eвропейская геостационарная служба навигационного покрытия (2009 г.). EGNOS предназначена для улучшения EGNOS - Eвропейская геостационарная служба навигационного покрытия (2009 г.). EGNOS предназначена для улучшения работы систем GPS, ГЛОНАСС и Galileo на территории Европы и является аналогом американской системы WAAS. prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 36

>EGNOS Зона действия EGNOS охватывает всю Европу, север Африки и небольшую европейскую часть России. EGNOS Зона действия EGNOS охватывает всю Европу, север Африки и небольшую европейскую часть России. Также как и WAAS, система состоит из сети наземных станций, главной станции, которая аккумулирует информацию от спутников GPS, ГЛОНАСС и Galileo, и 3-ех геостационарных спутников EGNOS, через который эта информация транслируется на GPS-приёмники, поддерживающие приём дифференцированных поправок. prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 37

>Local Area Augmentation System (LAAS) США Ground-based Augmentation System (GBAS) Европа prof. F.J. Yanovsky Local Area Augmentation System (LAAS) США Ground-based Augmentation System (GBAS) Европа prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 38

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 39 prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 39

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 40 prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 40

>Distance Measuring Equipment (DME) Всенаправленный дальномерный радиомаяк    Вид радионавигационной системы, обеспечивающей Distance Measuring Equipment (DME) Всенаправленный дальномерный радиомаяк Вид радионавигационной системы, обеспечивающей определение расстояния от наземной станции до воздушного судна. prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 41

>Принцип работы DME prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 42 Измеряет наклонную дальность Принцип работы DME prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 42 Измеряет наклонную дальность (r) Диапазон частот 962 - 1213 MHz Принцип работы : Самолет излучает пару сигналов Наземная станция (DME) принимает сигналы После короткой задержки (50 ms) наземная станция передает ответный сигнал на воздушное судно Бортовое оборудование принимает сигнал и рассчитывает дальность согласно формуле:

>Distance Measuring Equipment (DME) r 43 prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved DME Distance Measuring Equipment (DME) r 43 prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved DME

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 44 Distance Measuring Equipment (DME) prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 44 Distance Measuring Equipment (DME)

>Дальность действия:  320 км – 370 км      (линия Дальность действия: 320 км – 370 км (линия прямой видимости ЛА-DME) Погрешность системы: 185 м – 370 м prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 45 Distance Measuring Equipment (DME)

>Всенаправленный азимутальный радиомаяк (VOR) Всенаправленный азимутальный радиомаяк (VOR) обеспечивает выдачу информации об азимуте воздушного Всенаправленный азимутальный радиомаяк (VOR) Всенаправленный азимутальный радиомаяк (VOR) обеспечивает выдачу информации об азимуте воздушного судна. Радиомаяк может работать как самостоятельно, так и в составе с дальномером DME, образуя азимутально-дальномерную систему ближней навигации VOR/DME. prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 46

>Принцип работы(VOR)  VOR-станции излучают два сигнала в диапазоне    108,00-117,95 МГц. Принцип работы(VOR) VOR-станции излучают два сигнала в диапазоне 108,00-117,95 МГц. Один сигнал всенаправленный, другой пробегает круг в 360 градусов узким лучом (как луч маяка). В результате получается диаграмма излучения в виде 360 лучей (один луч через каждый градус окружности). Эти лучи называются ВОР Радиалами (VOR Radials). VOR оборудование на борту самолета может определить, на каком из радиалов известной станции находится самолет. Упрощённо можно представить VOR как радиомаяк, излучающий в каждом направлении свой индивидуальный сигнал. prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 47

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 48 prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 48

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 49 Дальность действия:  300 км – prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 49 Дальность действия: 300 км – 370 км (линия прямой видимости ЛА-VOR) Погрешность системы: max ± 4,70 Всенаправленный азимутальный радиомаяк (VOR)

>Всенаправленный азимутальный радиомаяк (VOR) Данные с двух станций VOR, или сочетание информации VOR с Всенаправленный азимутальный радиомаяк (VOR) Данные с двух станций VOR, или сочетание информации VOR с данными DME позволяет однозначно определить положение самолета. prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 50

>Всенаправленный азимутальный радиомаяк (VOR) Маяки VOR выпускаются в двух вариантах:  категория A (c Всенаправленный азимутальный радиомаяк (VOR) Маяки VOR выпускаются в двух вариантах: категория A (c дальностью действия около 370км при высоте полёта 8-10км для обеспечения полётов по воздушным трассам); категория B (с дальностью действия около 40км для обслуживания района аэродрома). prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 51

>Всенаправленный азимутальный радиомаяк (VOR) Из отечественного оборудования, аналогом системы VOR/DME можно назвать РСБН (радиосистема Всенаправленный азимутальный радиомаяк (VOR) Из отечественного оборудования, аналогом системы VOR/DME можно назвать РСБН (радиосистема ближней навигации), функциональное назначение которой в общем случае такое же - определение дальности и азимута. Однако, для решения дополнительных навигационных задач (большей частью военных), РСБН построена на других принципах и требует установки на борту совершенно иного оборудования. prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 52

>Приводная радиостанция (ПРС), NDB (Non-Directional Beacon) представляет собой радиомаяк, излучающий радиосигнал во все стороны. Приводная радиостанция (ПРС), NDB (Non-Directional Beacon) представляет собой радиомаяк, излучающий радиосигнал во все стороны. Могут быть установлены отдельно в качестве ОПРС (отдельная приводная радиостанция) — как правило на воздушных трассах, либо в составе наземного радионавигационного оборудования в районе аэродрома в составе оборудования системы посадки prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 53

>Приводная радиостанция NDB На борту самолета установлен АРК (Автоматический Радиокомпас) ADF (Automatic Direction Finder). Приводная радиостанция NDB На борту самолета установлен АРК (Автоматический Радиокомпас) ADF (Automatic Direction Finder). На приборе расположена единственная длинная стрелка, которая показывает направление на радиостанцию. Она работает аналогично магнитной стрелке компаса. prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 54

>Приводная радиостанция NDB prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 55 ADF - АРК Приводная радиостанция NDB prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 55 ADF - АРК (Автоматический Радиокомпас)

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 56 Дальность действия:    дальней prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 56 Дальность действия: дальней приводной радиостанции (ДПРС) 120-150 км ближней приводной радиостанции (БПРС) 50 км Диапазон рабочих частот 200 КГц -1700 КГц Погрешность системы: max ± 70 Приводная радиостанция NDB

>Приводная радиостанция NDB prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 57 Приводная радиостанция NDB prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 57

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 58 Курсо-глиссадная система (КГС) ILS (Instrument Landing prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 58 Курсо-глиссадная система (КГС) ILS (Instrument Landing System)

>ILS ILS - радионавигационная система обеспечения захода на посадку по приборам.  Глиссада (фр. ILS ILS - радионавигационная система обеспечения захода на посадку по приборам. Глиссада (фр. glissade — «скольжение») — траектория полёта летательного аппарата, по которой он снижается непосредственно перед посадкой (в идеальном случае - гипербола). Угол наклона глиссады — угол между плоскостью глиссады и горизонтальной плоскостью. Обычно находится в пределах 2°—4,5°. prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 59

>Компоненты ILS Курсовой радиомаяк  (КРМ)   Глиссадный радиомаяк (ГРМ)  Маркерные радиомаяки Компоненты ILS Курсовой радиомаяк (КРМ) Глиссадный радиомаяк (ГРМ) Маркерные радиомаяки - Дальний маркерный маяк - Ближний маркерный маяк - Внутренний маркерный маяк prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 60

>Курсовой радиомаяк  (КРМ)  Антенная система КРМ представляет собой многоэлементную антенную решётку, состоящую Курсовой радиомаяк (КРМ) Антенная система КРМ представляет собой многоэлементную антенную решётку, состоящую из линейного ряда направленных антенн с горизонтальной поляризацией. КРМ размещают за пределами ВПП на продолжении её осевой линии. Его антенная система формирует в пространстве одновременно две горизонтальных диаграммы излучения. prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 61

>Курсовой радиомаяк  (КРМ)  стрелка прибора показывает направление на ВПП. 62 prof. F.J. Курсовой радиомаяк (КРМ) стрелка прибора показывает направление на ВПП. 62 prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved

>Глиссадный радиомаяк (ГРМ)  Антенная система ГРМ представляет собой решётку из разнесенных по высоте Глиссадный радиомаяк (ГРМ) Антенная система ГРМ представляет собой решётку из разнесенных по высоте направленных антенн с вертикальной поляризацией. ГРМ размещают на расстоянии 120—180м с боку от оси ВПП напротив зоны приземления. Его антенная система формирует в пространстве одновременно две вертикальных диаграммы излучения prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 63

>Глиссадный радиомаяк (ГРМ) стрелка прибора показывает положение выше/ниже глиссады. ВПП Глиссада 64 Глиссадный радиомаяк (ГРМ) стрелка прибора показывает положение выше/ниже глиссады. ВПП Глиссада 64

>ILS Пересечение плоскости курса и плоскости глиссады даёт линию глиссады.  prof. F.J. Yanovsky ILS Пересечение плоскости курса и плоскости глиссады даёт линию глиссады. prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 65

>ILS Дальний маркерный радиомаяк устанавливается в точке конечного этапа захода на посадку.  Ближний ILS Дальний маркерный радиомаяк устанавливается в точке конечного этапа захода на посадку. Ближний маркерный радиомаяк устанавливается в точке, где высота глиссады, обычно, равна высоте принятия решения. Внутренний маркерный радиомаяк используется редко, устанавливается для дополнительного сигнала о проходе над торцом ВПП. prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 66

>ILS Пересечение плоскости курса и плоскости глиссады даёт линию глиссады.   prof. F.J. ILS Пересечение плоскости курса и плоскости глиссады даёт линию глиссады. prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 67

>Категории ILS Категория I (CAT I) - высота принятия решения не ниже 61 м. Категории ILS Категория I (CAT I) - высота принятия решения не ниже 61 м. видимость ~ 800 м Категория II (CAT II) - высота принятия решения 61 м – 30 м. видимость ~ 300 м Категория III (CAT III): Категория III А - высота принятия решения ниже 30 м, или отсутствует. видимость ~ 250 м Категория III В - высота принятия решения ниже 15 м, или отсутствует. видимость ~ 50 - 250 м. Категория III С - высота принятия решения отсутствует. видимость 0 м. prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 68

>ILS Рабочий диапазон частот КГС:  курсовой канал   108.00-112.00 МГц;  канал ILS Рабочий диапазон частот КГС: курсовой канал 108.00-112.00 МГц; канал глиссады 329.15-335.00 МГц; Маркерные радиомаяки 75 МГц; Дальность действия: по курсовому каналу - не менее 46км по каналу глиссады - 18,5км prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 69

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 70 prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 70

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 71 Системы Радиосвязи prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 71 Системы Радиосвязи

>Радиосвязь — разновидность беспроводной связи, при которой в качестве носителя сигнала используются радиоволны, свободно Радиосвязь — разновидность беспроводной связи, при которой в качестве носителя сигнала используются радиоволны, свободно распространяемые в пространстве. Системы радиосвязи гражданской авиации (ГА) являются составной частью автоматизированных систем управления воздушным движением (АС УВД), используются в производственной, технологической и коммерческой деятельности авиапредприятий и их служб. prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 72

>Системы радиосвязи предназначены для передачи и приема информации с помощью радиосигналов по линии связи Системы радиосвязи предназначены для передачи и приема информации с помощью радиосигналов по линии связи при пространственно разнесенных передающем и приемном устройствах. Информация, выраженная в определенной форме, представляет собой сообщение, которое подлежит передаче на расстояние. prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 73

>Структурная схема системы радиосвязи prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 74 Структурная схема системы радиосвязи prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 74

>Для передачи сообщений осуществляют их преобразование в электрические сигналы с помощью устройств формирования первичных Для передачи сообщений осуществляют их преобразование в электрические сигналы с помощью устройств формирования первичных сигналов (УФПС). Первичные сигналы подаются на вход радиопередающего устройства, включающего модулятор, возбудитель и антенно-фидерное устройство (АФУ), которое осуществляет передачу сообщений с помощью радиосигналов по линии связи. В радиоприемном устройстве принятый антенной радиосигнал усиливается и фильтруется в линейном тракте, осуществляется его демодуляция для выделения первичного электрического сигнала, который используется для восстановления сообщения с помощью устройства восстановления сообщения (УВПС). Часто приемные и передающие устройства объединяют. Их комбинация образует радиостанцию (РС). prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 75

>Модуляцией называется процесс изменения параметров радиочастотного колебания в соответствии с изменением информационного параметра первичного Модуляцией называется процесс изменения параметров радиочастотного колебания в соответствии с изменением информационного параметра первичного сигнала (сообщения). Немодулированный гармонический сигнал (переносчик информации) называется несущей. Возможны три основных вида модуляции гармонической несущей: амплитудная (АМ) частотная (ЧМ) фазовая (ФМ) prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 76

>Амплитудная модуляция (АМ)   prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 77 Амплитудная модуляция (АМ) prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 77

>Частотная модуляция (ЧМ, анг. FM) prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 78 Частотная модуляция (ЧМ, анг. FM) prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 78

>Фазовая модуляция (ФМ, анг. PM) prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 79 Фазовая модуляция (ФМ, анг. PM) prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 79

>Классификация электромагнитных колебаний prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 80 Наибольшую практическую роль Классификация электромагнитных колебаний prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 80 Наибольшую практическую роль в системах связи гражданской авиации играют КВ и УКВ (№ 8-12) диапазоны, использование которых обеспечивает необходимую дальность и надеж- ность радиосвязи.

>Категорії авіаційного зв'язку prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 81 види зв'язку, які Категорії авіаційного зв'язку prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 81 види зв'язку, які стосуються забезпечення безпеки польотів і повинні відповідати вимогам високої ціліс­ності та продуктивності: зв 'язок для цілей ОПР (ATSC - ATS Communications), який здійснюється органом(ами) ОПР і повітряними суднами для забезпечення КПР, передавання польотної інформації, попереджувальних повідомлень, тощо; зв'язок для авіаційного оперативного контролю (АОК) (АОС - Aeronautical Operation Control), який здійснюється експлуатантами повітряних суден для вирішення питань, пов'язаних з безпекою, регулярністю та ефективністю польотів; ОПР – Обслуговування Повітряного Руху (ATS - Air Traffic Service) КПР – Керування Повітряним Рухом (ATC - Air Traffic Control)

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 82 Категорії авіаційного зв'язку 2) види зв'язку, prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 82 Категорії авіаційного зв'язку 2) види зв'язку, які не стосуються (безпосередньо) забезпечення безпеки польотів: авіаційний адміністративний зв'язок (ААС - Aeronautical Administrative Communication), який здійснюється авіаційним персоналом і/або авіаційними організаціями для вирішення адміністративних і приватних питань ; авіаційний зв'язок для пасажирів (APC - Aeronautical Passenger Communication)

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 83 AFTN – Aeronautical Fixed Telecommunications Network prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 83 AFTN – Aeronautical Fixed Telecommunications Network (Мережа авіаційного фіксованого електрозв'язку) ОПР – Обслуговування Повітряного Руху

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 84 AFTN – Aeronautical Fixed Telecommunications Network prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 84 AFTN – Aeronautical Fixed Telecommunications Network (Мережа авіаційного фіксованого електрозв'язку) КПР – Керування Повітряним Рухом

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 85 Діапазони частот авіаційного зв'язку  аварійні prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 85 Діапазони частот авіаційного зв'язку аварійні частоти: Частота 2,182 МГц є міжнародною аварійною частотою для радіотелефонії, яка може використовуватися для такої цілі морськими суднами, ПС і станціями рятувальних засобів, які використовують частоти у затвердженому діапазоні 1605-4000 кГц при запиті допомоги від морської служби, а також може використовуватися для зв'язку між ПС і станціями морської рухомої служби. Смуга частот 406-406,1 МГц використовується виключно супутниковими аварійними радіомаяками для позначення місцезнаходження при веденні передач "земля-космос“. Для станцій рятувальних засобів передбачаються частоти 500 8,364 2,182 121,5 і 243 МГц; Для своєчасного надання допомоги ПС, які зазнають лиха, в аеропортах ведеться цілодобове прослуховування диспетчерами КПР радіоконалу на частоті 121,5 МГц.

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 86 Діапазони частот авіаційного зв'язку частоти авіаційної prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 86 Діапазони частот авіаційного зв'язку частоти авіаційної рухомої (маршрутної) служби (AM(R)S - Aeronautical Mobile (Route) Service): 2,8-22 МГц (довжина хвилі 107,1-13,6 м) для ВЧ-зв'язку, тобто зв'язку у частині діапазону високих частот (HF - High Frequency), для ВЧ-зв'язку використовується верхня бічна смуга при односмуговій амплітудній модуляції (AM/SSB - Amplitude Modulation /Single Side Band) (радіотелефонія). 117,975-137 МГц (довжина хвилі 2,54-2,19 м) для ДВЧ-зв'язку, тобто зв'язку у частині діапазону дуже високих частот (VHF - Very High Frequency), для ДВЧ-зв'язку також використовується амплітудна модуляція (радіотелефонія).

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 87  Значення ДВЧ-зв'язку  Мовний ДВЧ-зв'язок prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 87 Значення ДВЧ-зв'язку Мовний ДВЧ-зв'язок на сьогодні використовується для цілей ОПР у межах дальності прямої видимості. Головне використання ДВЧ-зв'язку - пряме голосове сполучення "диспетчер-пілот", а також польотно-інформаційне обслуговування (метеодані, ATIS). Висока експлуатаційна надійність цього зв'язку, а також наявність каналів з інтервалами у 25 КГц роблять ДВЧ-зв'язок головним видом зв'язку, який забезпечує безпеку польотів у багатьох континентальних диспетчерських районах, незважаючи на те, що у ряді країн частішають випадки завад, викликаних комерційними радіоперєдачами з частотною модуляцією (FM - Frequency Modulation).

>ДВЧ радіозв'язок (VHF).   Дальність зв'язку Поширення хвиль у межах прямої видимості R ДВЧ радіозв'язок (VHF). Дальність зв'язку Поширення хвиль у межах прямої видимості R If h2=1000 m, R120-130 km If h2=10000 m, R350-400 km

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 89  Значення ДВЧ-зв'язку  ДВЧ-зв'язку притаманні prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 89 Значення ДВЧ-зв'язку ДВЧ-зв'язку притаманні такі недоліки: переповнення ДВЧ-діапазону у районах з інтенсивним повітряним рухом внаслідок великої кількості секторів; покриття у межах сектору забезпечується встановлен­ням декількох ДВЧ-радіостанцій, які використовують загальну частоту; брак покриття у віддалених та океанічних районах; переповнення ДВЧ-діапазону викликає високий рівень завад і переповнення каналів; основні проблеми зв'язку зумовлені недоліками голосового спілкування (низька розбірливість і велика тривалість зв'язку); проблеми зв'язку, зумовлені людським фактором; рівень знання мови та акцент; можливість помилок при передаванні та сприйнятті; високе навантаження дис­петчера.

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 90   Польотно-інформаційне обслуговування  (FIS prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 90 Польотно-інформаційне обслуговування (FIS - Flight Information Service) Прикладний процес FIS дозволяє пілотові запитувати і отримувати послуги FIS від наземних систем FIS шляхом обміну повідомленнями між бортовим обладнанням і наземними системами FIS. На вимогу пілота можуть бути встановлені два типи контрактів: FlS-контракт-на-вимогу (FIS-demand-contract). коли наземна система FIS передає інформацію негайно і тільки один раз; ця функція дозволяє борговій і наземній FIS-системам встановити контракт-на-вимогу, в результаті якої наземна система надсилає єдине FIS- донесення на борт ПС, можливо, після надсилання по­зитивного підтвердження (приміром, якщо має місце затримка в отриманні інформації): декілька FIS- контрактів-на-вимогу можуть встановлюватися одночасно з наземним FIS-сервером; FIS-контракт-оновлення (FIS-update-contract), коли наземна система FTS передає поточну інформацію і будь які подальші зміни цієї інформації.

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 91   Польотно-інформаційне обслуговування  (FIS prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 91 Польотно-інформаційне обслуговування (FIS - Flight Information Service) Прикладний процес "почьотно-інформаційпе обслуговування по лініях передавання даних" (D-FIS-- Data Link FIS) може підтримувати такі послуги: автоматичне аеродромне інформаційне обслуговування (ATIS Automatic Terminal Information Service); авіаційну службу подання зведень про поточний стан погоди (METAR - Aviation Routine Weather Report Service /Actual Report); радіомовну дорадчу послугу "істотні погодні дані" (SIGMET- Significant Meteorological Information); обслуговування "погода в районі аеродрому" (TWS - Terminal Weather Service); дорадче обслуговування "зсуву вітру" (WAS — Wind Advisory Service); сповіщення пілотам/авіаспеціалістам (NOTAM - Notice To Airmen); прогноз в районі аеродрому (TAF - Airdrome Forecast Service) дальність видимості на ЗПС (RVR - Runway Visual Range).

>FIS Дані по конкретному аеропорту, діапазон ДВЧ Дані по декільком аеропортам, діапазон ВЧ. ATIS FIS Дані по конкретному аеропорту, діапазон ДВЧ Дані по декільком аеропортам, діапазон ВЧ. ATIS Назва аер. Місцевий час Дані по ILS Дані щодо ЗПС Дані по вітру Температуру Особливі метеоявища (гроза, шквал…) тощо. VOLMET meteorological information for aircraft in flight

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 93  Значення ВЧ-зв'язку  ВЧ-середовище використовувалося prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 93 Значення ВЧ-зв'язку ВЧ-середовище використовувалося з перших днів існування авіації для забезпечення A/G-зв'язку. До впровадження супутникових технологій ВЧ-діапазон був єдиним середовищем дальнього зв'язку і використовувався у військовій і цивільній авіації. Незважаючи на не дуже високу надійність, ВЧ-зв'язок був єдиним наявним режимом зв'язку над океанічними регіонами. З розвитком технологій обробки цифрових сигналів (DSP - Digital Signal Processing) стало можливим створювати ВЧ-канал цифрового зв'язку (HFDL). Головне призначення ВЧ-зв'язку - пряме голосове спілкування у віддалених та океанічних районах. Рухомі служби ВЧ- зв'язку являються єдиними активно задіяними на сьогодні для здійснення "загоризонтного" (тисячі кілометрів) зв'язку, тобто за межами прямої видимості.

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 94 Короткі хвилі (ВЧ діапазон) відбиваються від prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 94 Короткі хвилі (ВЧ діапазон) відбиваються від іоносфери з малими втратами. Тому, шляхом багаторазового відбиття від іоносфери й поверхні Землі, вони можуть поширюватися на значні відстані. Якість прийому при цьому залежить від різних процесів в іоносфері, пов'язаних з рівнем сонячної активності, порою року й часом доби. ВЧ радіозв'язок (HF). Дальність зв'язку

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 95  Значення ВЧ-зв'язку  Недоліки ВЧ prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 95 Значення ВЧ-зв'язку Недоліки ВЧ - зв'язку: умови розповсюдження хвиль у ВЧ-діапазоні безперервно змінюються і залежать від багатьох факторів (часу доби, сонячної активності, несучої частоти, тощо); розповсюдження сигналів у ВЧ-діапазоні суттєво залежить від значення частоти, тому необхідно регулярно здійснювати вибір оптимальної частоти; особливості розповсюдження сигналу у ВЧ-діапазоні визначають багато специфічних завад; ВЧ-зв’язок визнаний як зв'язок низької якості внаслідок нестабільності каналу зв'язку та високого рівня шуму і тому, зазвичай, здійснюється через радіооператора; проблеми зв'язку, зумовлені людським фактором: рівень знання мови та акцент, можливість помилок при передаванні і розумінні.

>Служба авіаційного рухомого супутникового зв'язку prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 96 Радянський Служба авіаційного рухомого супутникового зв'язку prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 96 Радянський Супутник-1 був першим штучним супутником, запущеним на орбіту навколо Землі 4 жовтня 1957 р. CIIIA запустили свій перший штучний супутник (Explorer I) 31 січня 1958 p. Демонстрація життєздатності двоточкового зв'язку через телекомунікаційний супутник сприяла створенню всесвітньої системи супутникового зв'язку. Однак, через побоювання значних комерційних ризиків, була створена міжнародна організація для керування новою супутниковою системою. Так, Intelsat була створена у 1964 р. на тимчасовій основі сумісно одинадцятьма державами. У 1973 р. тимчасова угода була замінена постійнодіючою.

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 97 Перший супутник зв'язку Intelsat було названо prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 97 Перший супутник зв'язку Intelsat було названо (Early Bird) (INTELSAT-I F1), квітень 1965р.. Він підтримував в еквіваленті 240 каналів голосового зв'язку або 1 TV-канал. Для порівняння, Intelsat VI, який працював через 20 років, забезпечував 120000 телефонних каналів плюс 3 TV-канали. Міжнародна морська супутникова організація (INMARSAT - International Maritime Satellite Organization), заснована у 1976 p., базується у Лондоні і призначена для забезпечення супутникового зв'язку в інтересах морської спільноти. З тих пір вона поширила коло своєї діяльності і зараз забезпечує рухомий зв'язок також авіаційним і наземним користувачам. INMARSAT забезпечує повітряні судна безперервним двобічним цифровим передаванням даних і голосу. Служба авіаційного рухомого супутникового зв'язку

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 98 Служба авіаційного рухомого супутникового зв'язку Послуги prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 98 Служба авіаційного рухомого супутникового зв'язку Послуги супутникового зв'язку можуть бути згруповані у три загальні категорії за типом земної станції, яка використовується для отримання сигналу. Фіксовані супутникові служби (FSS - Fixed Satellite Services) використовують земні станції незмінного місцезнаходження для отримання і передавання супутникових сигналів. Вони підтримують більшість комерційних застосувань. Рухомі супутникові служби (MSS - Mobile Satellite Services) використовують різноманітні транспортабельні прийомопередавальні блоки для надання послуг зв'язку рухомим сухопутним, морським і авіаційним клієнтам. Радіомовні супутникові служби (BSS - Broadcast Satellite Services) застосовують малі, недорогі термінали, які налаштовані тільки на прийом і можуть бути або фіксованими або рухомими.

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 99 Фіксовані prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 99 Фіксовані

>EARTH STATION ANTENNAS   Parabolic and offset antennas    Azimuth and EARTH STATION ANTENNAS Parabolic and offset antennas Azimuth and elevation of the antenna

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 101 Рухомі prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 101 Рухомі

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 102 Рухомі prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 102 Рухомі

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 103 Рухомі prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 103 Рухомі

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 104 Рухомі prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 104 Рухомі

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 105 prof. F.J. Yanovsky - all rights prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 105 prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 105 Передвижные базовые станции мобильной связи предназначенные для обеспечения мобильной связи в чрезвычайных ситуациях или в условиях временного массового скопления людей (например, на стадионе, на концерте, на митинге).

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 106 Рухомі INMARSAT Mini-M INMARSAT AERO prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 106 Рухомі INMARSAT Mini-M INMARSAT AERO

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 107 prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 107

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 108 prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 108

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 109 prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 109

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 110 prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 110

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 111 prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 111

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 112 prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 112

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 113 prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 113

>INMARSAT Центральная Станция  Мобильная Спутниковая Телефония INMARSAT  Телефонные соединения INMARSAT Центральная Станция Мобильная Спутниковая Телефония INMARSAT Телефонные соединения

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 115 prof. F.J. Yanovsky - all rights prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 115 prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 115 GAN Voyager

>INMARSAT - удобства  Телефонная и факсимильная связь, передача данных в целом мире Неограниченные INMARSAT - удобства Телефонная и факсимильная связь, передача данных в целом мире Неограниченные территориальные диапазоны Высокая устойчивость оборудования к атмосферным условиям Широкий спектр оборудования – легкость приспособления к индивидуальным потребностям Высокое качество телефонных соединений Низкая стоимость соединений – от 2,75 долларов США за минуту телефонного соединения Немедленная активация

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 117 Тільки прийом prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 117 Тільки прийом

>Орбіти супутників зв 'язку  prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 118 Орбіти Орбіти супутників зв 'язку prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 118 Орбіти характеризуються наступними параметрами: 1) нахилом площини орбіти до площини екватора Землі, екваторіальні орбіти (кут нахилу дорівнює нулю), полярні орбіти (кут нахилу дорівнює дев'яносто градусів) похилі орбіти (будь-який інший кут нахилу); 2)формою орбіти (кругова або еліптична); 3)висотою орбіти над поверхнею Землі.

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 119  (LEO) Low Earth Orbit (низька prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 119 (LEO) Low Earth Orbit (низька навколоземна орбіта) 500 km < Н < 2 000 km (MEO) Medium Earth Orbit (середня навколоземна орбіта) 2000 km < Н < 35 768 km (GEO) Geostationary Earth Orbit (геостаціонарна орбіта) Н=35786 км (HEO) High Earth Orbit (висока навколоземна орбіта) Н > 35 768 km “(HEO) Highly Elliptical Orbit (високо еліптична орбіта)” Висоти орбіт над поверхнею Землі.

>120 120

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 121 prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 121

>Частотні діапазони супутникового зв 'язку prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 122 Частотні діапазони супутникового зв 'язку prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 122

>Зони супутникового покриття  prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 123 Область поверхні Зони супутникового покриття prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 123 Область поверхні землі, яка покривається променем супутникового передавання, зветься "зоною покриття" супутникових прийомопередавачів

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 124 FOOTPRINT OF INTELSAT 10-02 INTELSAT 10-02 prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 124 FOOTPRINT OF INTELSAT 10-02 INTELSAT 10-02 - SPOT 1

>Архітектура супутникових систем зв'язку Архітектура супутникових систем зв'язку

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 126 Супутник - це космічний сегмент системи, prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 126 Супутник - це космічний сегмент системи, який складається з декількох окремих підсистем, а саме підсистем: Зв'язку, Енергоживлення Орієнтації Підсистеми телеметричного контролю, Керування і вимірювання відстані Теплового контролю Керування прискорювачами пересування. Архітектура супутникових систем зв'язку

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 127 Архітектура супутникових систем зв'язку  Підсистема prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 127 Архітектура супутникових систем зв'язку Підсистема зв'язку забезпечує супутникові приймально - передавальне покриття і містить прийомопередавач (repeater), який, у свою чергу, складається з приймально-передавальної антени для сприйняття сигналів від наземної або рухомої станції і передавання сигналів "униз" в операційному діапазоні частот. Слід зазначити, що антена також використовується для лінії сигналів підсистеми телеметричного контролю, керування і вимірювання відстані. Первинне призначення супутника - ретранслювати електронні сигнали. Підсистема телеметричного контролю, керування і вимірювання відстані безперервно контролює усі супутникові підсистеми і передає на землю інформацію про стан системи.

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 128 Архітектура супутникових систем зв'язку  Підсистема prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 128 Архітектура супутникових систем зв'язку Підсистема позиціонування призначена для точного розташування супутника і спрямування антени, а також для керування маневрами супутника при зміні орбіти і протягом утримання станції. Супутник виробляє електроенергію за допомогою панелей сонячних елементів. Геостаціонарні супутники періодично зазнають сонячних затемнень і тому під час затемнень використовуються також батареї, які, у свою чергу, перезаряджаються від сонячних елементів при виході з зони затемнення. Підсистема теплового контролю підтримує охолодження активних елементів супутника для їх правильною функціонування. Тепло переспрямовується у простір і, таким чином, не впливає на роботу обладнання.

>INTELSAT 1002 Weight 3870 kg On orbit – August 2004 Lifetime of the satellite INTELSAT 1002 Weight 3870 kg On orbit – August 2004 Lifetime of the satellite – approx. 17 years Transponder in KU band: 3 x 72 MHz 4 x 112 MHz 45 m

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 130 Архітектура супутникових систем зв'язку Наземна земна prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 130 Архітектура супутникових систем зв'язку Наземна земна станція (GES Ground Earth Station) - це фіксована радіостанція яка зв'язується з терміналом (користувачем) через супутник і забезпечує з'єднання між супутниковою системою і мережами наземного базування. Термінал - це фіксована або рухома наземна станція, здатна зв'язуватися з GES через супутник, яка взаємодіє з іншими комп'ютеризованими системами. GES

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 131 prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 131

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 132 Топологія супутникових мереж SCPC LINK (POINT-TO-POINT) prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 132 Топологія супутникових мереж SCPC LINK (POINT-TO-POINT)

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 133 Топологія супутникових мереж VSAT – MESH prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 133 Топологія супутникових мереж VSAT – MESH TOPOLOGY топологія типу “мережа"

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 134 Топологія супутникових мереж VSAT – STAR prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 134 Топологія супутникових мереж VSAT – STAR TOPOLOGY топологія типу “зірка"

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 135 prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 135

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 136 Радиолокационные системы prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 136 Радиолокационные системы

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 137 Радиолокация — область науки и техники, prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 137 Радиолокация — область науки и техники, объединяющая методы и средства обнаружения, измерения координат, а также определение свойств и характеристик различных объектов, основанных на использовании радиоволн. RADAR = RAdio Detection And Ranging радиообнаружение и дальнометрия

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 138 prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 138

>Классификация РЛС prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 139 По характеру носителя (Наземные, Классификация РЛС prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 139 По характеру носителя (Наземные, бортовые, «космические», или морские РЛС) По взаимодействию с целью (активные, пассивные; первичные, вторичные) По диапазону частот (A, B, … , L, M) По типу антенны (зеркальная антенна, многовибраторная антенна, щелевая антенна, итд.) По форме ЕМ волны (импульсные, гармонические волны)

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 140 Классификация РЛС морские РЛС prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 140 Классификация РЛС морские РЛС

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 141 Классификация РЛС Бортовые РЛС prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 141 Классификация РЛС Бортовые РЛС

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 142 Взаимодействие с целью Передатчик Приемник Передатчик prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 142 Взаимодействие с целью Передатчик Приемник Передатчик Приемник

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 143 Передатчик (передающее устройство) является источником электромагнитного prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 143 Передатчик (передающее устройство) является источником электромагнитного сигнала высокой мощности. В зависимости от конструкции, передатчик работает либо в импульсном режиме, формируя повторяющиеся короткие мощные электромагнитные импульсы, либо излучает непрерывный электромагнитный сигнал. Антенна выполняет фокусировку сигнала передатчика и формирование диаграммы направленности, а также приём отражённого от цели сигнала и передачу этого сигнала в приёмник. В зависимости от реализации приём отражённого сигнала может осуществляться либо той же самой антенной, либо другой, которая иногда может располагаться на значительном расстоянии от передающего устройства. В случае, если передача и приём совмещены в одной антенне, эти два действия выполняются поочерёдно. Приёмник (приёмное устройство) выполняет усиление и обработку принятого сигнала. В самом простом случае результирующий сигнал подаётся на лучевую трубку (экран), которая показывает изображение, синхронизированное с движением антенны.

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 144 частота повторения импульса (ЧПИ)  Pulse prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 144 частота повторения импульса (ЧПИ) Pulse Repetition Frequency(PRF) IPP – Inter Pulse Period

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 145 РЛС непрерывного излучения используются для определения prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 145 РЛС непрерывного излучения используются для определения радиальной скорости движущегося объекта (использует эффект Допплера). Отдельные антенны для приема и передачи сигналов. РЛС низкой ЧПИ используются для определения дальности до объекта РЛС высокой ЧПИ используются для определения скорости цели.

>Применение радиолокации prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 146 дистанционное  зондирование атмосферы Применение радиолокации prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 146 дистанционное зондирование атмосферы (гроза, дождь, град, турбулентность) бортовая РЛС обнаружения воздушных целей РЛС обзора воздушного пространства аэродромная обзорная РЛС метеорологическая РЛС РЛС управления воздушным движением Радиовысотомер TCAS – Traffic Alert Collision Avoidance System. Стыковка на орбите Посадка на Луну. Большие наземные РЛС используются для обнаружения и отслеживание траектории движения ИСЗ и других объектов. Радиоастрономия

>Применение РЛС prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 147 Utes AWACS TARA DARR Применение РЛС prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 147 Utes AWACS TARA DARR Buran ASR-9 Raytheon ASR Weapon-control РЛС обзора воздушного пространства

>Загоризонтная радиолокационная станция (HF-band) prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 148 5 – Загоризонтная радиолокационная станция (HF-band) prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 148 5 – 28 MHz

>Система раннего оповещения запуска баллистических ракет (VHF- Band) prof. F.J. Yanovsky - all rights Система раннего оповещения запуска баллистических ракет (VHF- Band) prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 149 245 MHz.

>РЛС обнаружения и захвата целей  (UHF- Band) prof. F.J. Yanovsky - all rights РЛС обнаружения и захвата целей (UHF- Band) prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 150 Дальность действия около 3800 км, расположение - США

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 151 Spaceborne L- Band SAR system (23 prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 151 Spaceborne L- Band SAR system (23 cm) Shuttle doors closed Pictures and image from NASA/Jet Propulsion Laboratory Long Valley region of East-Central California acquired by SIR CIX SAR Interferometer (L-Band, 23 cm) Shuttle doors open, showing SIR-C/X-SAR antenna

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 152 S- Band Radars (10 cm) Most prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 152 S- Band Radars (10 cm) Most ground and ship based medium range radars operate in the S-band. The Airport Surveillance Radar (ASR) used for ATC Ship based U.S. Navy AEGIS multifunction phased array radar. TARA System DARR System

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 153 S- Band Radars (10 cm) The prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 153 S- Band Radars (10 cm) The Airborne Warning And Control System (AWACS) Самолётная система дальнего радиолокационного обнаружения и предупреждения the National Weather Service Next Generation Doppler Weather Radar (NEXRAD) are also S-band radars. and

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 154 C- Band (5 cm) Weather Radar prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 154 C- Band (5 cm) Weather Radar of Jordan Meteorological Department in Amman Airport

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 155 X- Band (3.2 cm) prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 155 X- Band (3.2 cm)

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 156 Ku- Band (2 cm) Lynx Ku-band prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 156 Ku- Band (2 cm) Lynx Ku-band SAR installed on a General Atomics I-GNAT unmanned aerial vehicle. The radar operates with a center frequency of about 16.7 GHz The higher frequency bands (Ku, K, and Ka) suffer severe weather and atmospheric attenuation. Therefore, radars utilizing these frequency bands are limited to short range applications, such as the police traffic radars, short range terrain avoidance, and terrain following radars.

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 157 Радиотелескоп RT-70 Євпаторія, UKRAINE prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 157 Радиотелескоп RT-70 Євпаторія, UKRAINE

>Первичная радиолокация prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 158 clutter  помехи Первичная радиолокация prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 158 clutter помехи

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 159 Вторичная радиолокация Prof. Yanovsky All rights prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 159 Вторичная радиолокация Prof. Yanovsky All rights reserved

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 160 Вторичная радиолокация дополнительная информация о воздушном prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 160 Вторичная радиолокация дополнительная информация о воздушном судне

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 161 Передатчик — служит для излучения импульсов prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 161 Передатчик — служит для излучения импульсов запроса в антенну на частоте 1030 МГц Антенна — служит для излучения и приёма отражённого сигнала. По стандартам ICAO для вторичной радиолокации антенна излучает на частоте 1030МГц и принимает на частоте 1090 МГц. Приёмник — служит для приёма импульсов на частоте 1090 МГц. Вторичная радиолокация

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 162 Вторичная радиолокация Транспондер (transponder) — это prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 162 Вторичная радиолокация Транспондер (transponder) — это приёмопередающее устройство, посылающее сигнал в ответ на принятый сигнал. Для идентификации диспетчером воздушного судна используются транспондеры, установленные на борту самолета, которые отвечают на запрос вторичного локатора диспетчерской службы. Режим А – кроме идентификации выдает аварийные сообщения (авария или другая ситуация на борту, захват самолета….) Режим С – дополнительно выдает высоту полета ЛА. Режим S – дополнительно передает в эфир: бортовой номер, позывной, заводской номер транспондера, высота полета ВС, скорость и GPS координаты.

>Пассивная радиолокация prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 163 Пассивная радиолокация основана на Пассивная радиолокация prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 163 Пассивная радиолокация основана на приёме собственного излучения объекта Goodrich WX-1000 Goodrich WX500 Stormscope Как правило, идет измерение электрической Е и Н магнитной составляющих излучения молнии.

>Эффект Доплера prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 164 Эффект Доплера - изменение Эффект Доплера prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 164 Эффект Доплера - изменение частоты, регистрируемой приёмником, вызванное движением их источника и/или движением приёмника. - частота зондирующего сигнала РЛС - частота принимаемого (отраженного от цели) сигнала - Частота Доплера - скорость цели Частота волны, отражённой от приближающегося объекта (υ отрицательная), увеличивается. От уходящего объекта (υ положительная)— уменьшается.

>TCAS - Traffic Collision Avoidance System  Система предупреждения столкновения самолетов в воздухе TCAS - Traffic Collision Avoidance System Система предупреждения столкновения самолетов в воздухе prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 165 Система самолёта, предназначенная для уменьшения риска столкновения воздушных судов. Система обозревает пространство вокруг воздушного судна, обнаруживая другие суда, оборудованные ответчиком системы TCAS. В случае возникновения риска столкновения, система предупреждает об этом пилотов.

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 166 TA RA traffic advisory (TA) – prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 166 TA RA traffic advisory (TA) – предупреждение resolution advisory (RA) – указания необходимые чтобы избежать столкновение

>TCAS prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 167 Ограничения TCAS: 1.  TCAS TCAS prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 167 Ограничения TCAS: 1. TCAS может выдать указания только по вертикальному эшелонированию. 2. Система управления воздушным движением не получает указаний, выданных TCAS судам. Для эффективной работы TCAS необходимо, чтобы этой системой были оснащены все самолеты, так как самолеты обнаруживают друг друга по ответчикам. Версии TCAS: TCAS I (Могут выдавать предупреждение "Traffic Advisory") TCAS II (указания “Resolution Advisory” descend, climb… etc.) TCAS III (Дополнение горизонтальными маневрами)

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 168 prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 168

>TCAS RA Displays Implemented on a PFD (Primary Flight Display) prof. F.J. Yanovsky - TCAS RA Displays Implemented on a PFD (Primary Flight Display) prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 169

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 170 prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 170

>Метеорологические РЛС prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 171 Метеорологические РЛС prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 171

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 172 NEXRAD Weather Radar prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 172 NEXRAD Weather Radar

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 173 prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 173

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 174 TARA prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 174 TARA

>prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 175 Прогнозирование гроз, ураганов Обнаружения зон турбулентности prof. F.J. Yanovsky - all rights reserved 175 Прогнозирование гроз, ураганов Обнаружения зон турбулентности Распознавание града Распознавание торнадо Обнаружение сдвигов ветра Метео РЛС для Авиации