Казаринов Ю.М. Радиотехнические системы. Под ред. Ю.М.Казаринова (2008) (1151786), страница 91
Текст из файла (страница 91)
Рекомендации по предотвращению угрозы столкновения выдаются за 15... 35 с до предполагаемого момента наибольшего сближения конфликтующих ВС и должны обеспечивать расхождение ВС по высоте не менее чем на 300 м. Маневры предотвращения столкновения, выработанные системой ТСАЯ, могут создавать ситуацию конфликта с другим ВС, оборудованным системой ТСАЯ, поскольку этот самолет может принять к выполнению маневр, направленный на первый самолет. Для избежания подобных ситуаций ВС обмениваются сообщениями согласования, используя адресные запросы. Самолет, который обнаружил у~розу столкновения первым, вырабатывает маневры уклонения и инициализирует процедуру связи с конфликтующим самолетом для координации маневров.
Одновременно взаимное расположение конфликтуюгцих самолетов и предполагаемые маневры уклонения отображаются на индикаторе диспетчера системы УВД. В необходимых случаях диспетчер имеет возможность включиться в процесс разрешения конфликтной ситуации (например, отменить маневры, рекомендуемые системой ТСАЬ, и предложить собственный вариант действий). В соответствии с нормативными документами 1САО, действующими в настоящее время, последнее слово остается за диспетчером. Рекомендации системы ТСАЯ отключаются на высоте 300 м и ниже во избежание неудобств при посадке самолета, а также по сигналам систем, имеющих более высокий приоритет (например, ОРИК вЂ” Огоцпс1 Ргохппйу %агп1пй Куз1ет — системы сигнализации опасного сближения с землей). Исследования, проведенные фирмами-разработчиками системы ТСАК под контролем 1САО, а также имеющийся опыт эксплуатации системы показали ее высокую эффективность с точки зрения снижения риска столкновения.
Что не менее важно, сис- 465 тема сама не ухудшает сложившуюся ситуацию. Однако полно зашиты от возможного столкновения система ТСАЯ не обеспечи вает. Кроме того, постоянно и высокими темпами растет интен сивность воздушного движения и напряженность в воздушном про странстве, особенно в районе аэропортов. Это является катализа тором интенсивных усилий, направленных на разработку новых,' более эффективных СП. Одним из результатов этих усилий является система ТСАЯ-2000, являющаяся развитием системы ТСАБ.
Проводятся также работы по построению бортовых СПС на основе использования данных СРНС. Отдельного внимания заслуживают системы автоматического зависимого наблюдения (АЗН), определенные 1САО как один из основных элементов будущей глобальной системы Связи, Навигации, Наблюдения/Организации Воздушного Движения. АЗН является методом наблюдения, при котором воздушное судно (или любой другой абонент) автоматически по линии передачи данных периодически предоставляет конкретному (при адресном АЗН) или любому (при радиовещательном АЗН) потребителю информацию своих бортовых систем.
В зависимости от конкретной реализации АЗН может включать в себя функции наблюдения по линиям связи «борт— земля» и «борт — борт», а также поддерживать некоторые виды применения, относящиеся к взаимодействию между воздушными судами и наземным транспортом (например, автозаправщиком). Одной из основных функций АЗН является обеспечение экипажа самолета информацией об окружающей воздушной обстановке.
В перспективе предусматривается доведение этой функции до функции предотвращения столкновений. В свою очередь, на основе решения задачи предотвращения столкновений может быть организовано автономное эшелонирование. При этом пилоты смогут принимать на себя ответственность за обеспечение эшелонирования, обеспечивая тем самым реализацию перспективных концепций 1САО: «свободного полета» и разделения ответственности за эшелонирование между диспетчером и пилотом. Автоматическое зависимое наблюдение может являться основой и для построения систем МСН.
Обмен данными по линии «борт — борт» при обеспечении необходимого объема и темпа обновления информации позволяет обеспечить решение не только задачи встречи ВС в воздухе, но и более общих задач МСН, включая автоматическое управление групповым полетом. Контрольные вопросы 1. В чем различие фазового и импульсно-фазового методов измерения РНП'? 2. Поясните зависимость погрешности измерения лальности (разности дальностей) в ФРНС от номинала и«сушей частоты сигнала.
466 3. Почему при измерении РНП в ИФРНС используется лишь начальный участок фронта сигнального импульса? Как зто влияет на погрешность измерения, обусловленную действием шума? 4. Поясните процедуру устранения многозначности измерений по начальному участку фронта сигнала. 5. Погрешность измерений РН1! в ИФРНС зависит от номинала несущей частоты Г«сигнала. К каким последствиям приводит увеличением«? 6. В чем причина ограниченной пропускной способности дальномерного канала РСЬН и системы ГЗМЕ? 7. Поясните особенности работы угломерного канала РСЬН в ненаправленном и направленном режимах, 8.
Как используется эффект Допплера для снижения ошибок измерения азимута в системе ЧОК? 9. Поясните принцип двухшкального измерения азимута в системе ТАСА!»!. 10. Поясните различия равносигнальных маяков и маяков с «опорным нулем», используемых в системах посадки метрового диапазона.
1!. Перечислите основные недостатки систем посадки метрового и дециметрового диапазонов волн. 12. Поясните принцип формирования измерительных сигналов в системе посадки сантиметрового диапазона. 13. Сформулируйте основные задачи систем межсамолетной навигации. 14. Поясните принципы обнаружения угрозы столкновения самолетов. !5.
Поясните сушность «критерия т». !б, Сформулируйте основные принципы построения системы ТСА$. глдвд и СПУТНИКОВЫЕ РАДИОНАВИГАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ 11.1. Спутниковые радионавигационные системы первого поколения В 1957 г. группа советских ученых под руководством академика В.А. Котельникова экспериментально подтвердила возможность определения параметров движения искусственных спутников Земли по результатам измерений допплеровского сдвига частоты сигнала, излучаемого с ИСЗ, в точке приема с известными координатами. Была установлена также возможность решения обратной задачи — нахождения координат точки приема по измеренному допплеровскому сдвигу частоты сигнала, излучаемого с ИСЗ, параметры движения которого известны.
Использование ИСЗ в качестве радионавигационной опорной станции, координаты которой хотя и изменяются, но заранее известны для любого момента времени, позволило создать ряд проектов спутниковых радионавигационных систем первого поколения. Характерной чертой первого поколения СРНС является применение низковысотных (низкоорбитных) ИСЗ и использование для навигационных определений сигнала одного ИСЗ, оказывающегося в зоне радиовидимости наблюдателя. рассмотрим следующую упрощенную модель местоопределения с использованием ИСЗ (рис.
11,!). Пусть ИСЗ вращается с известной постоянной скоростью ивсз по окружности радиусом Яисз в плоскости, проходящей через центр сферы (Земли). Положение ИСЗ в каждый момент времени известно, наблюдатель (потребитель) неподвижен и находится на поверхности Земли в некоторой точке П. ИСЗ излучает гармонические колебания частотойД„. Наблюдатель имеет возможность сравнивать частоту принимаемого от ИСЗ колебания 7;„(г) с частотой бортового эталона. Бортовой эталон имеет ту же частоту колебаний, что и излучаемый ИСЗ сигнал. Измерив разность частот у„',(г) -7,' = Г,((), можно построить зависимость допплеровского сдвига частоты Р; от времени г при различных дальностях: Р,(~а) < Р,(г0) < Р,(г0) (кривые 1...
3 на рис. 11.2). В момент г, допплеровский сдвиг Г,(г) = О, что соответствует наикратчайшему расстоянию между ИСЗ и потребителем. Наблюдатель, зафиксировавший момент изменения знака доп- 468 плеровской частоты, может утверждать, что находится в плоскости, нормальной к вектору скорости ИСЗ. Зная координаты ИСЗ в момент времени га и направление его движения, можно построить поверхность положения в виде плоскости, а также линию положения на поверхности Земли (линия СП на рис.
11.1). Для определения на этой линии точки, соответствующей местонахождению наблюдателя, можно использовать зависимость крутизны из- ян Рис. 11.2. Зависимость допплеровского сдвига частоты от времени Рис. 11.1. Упрощенная модель местоопределения с использо- ванием ИСЗ 469 менения г,(г) в момент г,, т.е. р'„'(г)/ = ', от расстояния г)Г,(г) 1=ь г)г) г=в между ИСЗ и точкой приема П. Для заданных оисз А и 1гисз «РУ тизна изменения Гл(г) в окрестности точки га однозначно связана с наклонной дальностью б(ге), т.е. расстоянием между ИСЗ и потребителем в момент времени г„. Определив 0(г,), строят поверхность положения в виде сферы с центром в точке нахождения ИСЗ в момент г,. Местоположение потребителя соответствует точке пересечения этой сферы с линией положения СП.
Таким образом, измерив г„и крутизну зависимости допплеровского сдвига частоты от времени г,'(г)~,, находят координаты потребителя на поверхности Земли. Рассмотренный метод определения координат называют дифференциальным донплеровским (траверзным). В космических РИС особое внимание уделяется зависимости качества радионавигационных измерений от мощности излучаемого ИСЗ сигнала. Помехоустойчивость радионавигационного канала тем выше, чем большая часть энергии принятого сигнала используется для измерения РНП. В связи с этим получил распространение метод радионавигационных измерений, основанный на интегрировании допплеровской частоты (рис. 11.3). Пусть в точке приема П вычисляют интеграл где [й; гт! — фиксированный интервал времени; с — скорость света; с„(г) — радиальная скорость ИСЗ относительно потребителя.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
