Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Авионика и Транспортные системы.
Лабораторная Работа № 02
Полуавтоматическая широковещательная система слежения за воздушной обстановкой (ADS-B).
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Описание
Вопрос 1 Что представляет собой Полуавтоматическая широковещательная система наблюдения за воздушной обстановкой (ADS-B)?
Полуавтоматическая широковещательная система слежения за воздушной обстановкой ADS-B (Automatic dependent surveillance-broadcast ADS-B system) является технологией наблюдения следующего поколения, которая подобно радарной системе обеспечивает вертикальные и горизонтальные разделительные стандарты воздушных судов. Система обеспечивает существенные преимущества в вопросах безопасности и эффективности, предлагая должным образом оборудованному и сертифицированному воздушному судну более гибкие, экономящие топливо маршруты через воздушное пространство, которое ранее управлялось только процедурной авиадиспетчерской службой.
Самолеты с ADS-B автоматически передают точные координаты своего местоположения ежесекундно Авиадиспетчерской службе (ATC). В результате ADS-B уменьшит вертикальные и горизонтальные разделительные минимумы для оборудованного самолета и позволит большему количеству самолетов следовать по самой эффективной траектории полета.
Вопрос 2 Откуда берутся данные о местоположении самолета оборудованного ADS-B?
Самолет, оборудованный ADS-B, определяет свою собственную позицию и периодически транслирует координаты свого местоположения и другую релевантную информацию наземным станциям и другим самолетам, оборудованным ADS-B. Данные координат обычно получаются от глобальной спутниковой системы навигации, или, реже, от инерционной системы отсчета самолета. ADS-B может использоваться в различных технологиях канала передачи данных, включая Mode-S Extended Squitter (1090 ES) (Модифицированный ответчик 1090 ES) работающий в диапазоне 1090 МГц, Universal Access Transceiver (Приемопередатчик Универсального Доступа на 978 МГц), и УКВ Канал передачи данных (VDL Режим 4).
Вопрос 3 Как ADS-B предоставляет улучшенное использование воздушного пространства авиакомпаниям-операторам – пользователям воздушного пространства и авиа-диспетчерам?
ADS-B предоставляет точную информацию и частые обновления пользователям воздушного пространства и авиа-диспетчерам, как следствие, поддерживает улучшенное использование воздушного пространства, снижая ограничения по потолку и видимости, улучшая наземное наблюдение, и повышая уровень безопасности, посредством эффективного конфликт-менеджмента.
Оборудованное ADS-B транспортное средство периодически транслирует – передает в эфир свой собственный вектор состояния (вектор в пространстве, размерности которого соответствуют всем независимым волновым функциям системы, мгновенному значению вектора, передающего всю возможную информацию о состоянии системы в тот момент), и другую информация, не зная, что другие транспортные средства или объекты могли бы получать эту информацию, и без ожидания подтверждения или ответа.
ADS-B является автоматическим в том смысле, что никакое действие пилота или диспетчера не требуется для того, чтобы информация была выдана и транслирована. Это - зависимое слежение в том смысле, что информация о типе слежения, полученная таким образом, зависит от соответствующих навигационных и транслирующих средств на воздушном судне – источнике информации. Международные стандарты авиации для отдельных технологий канала передачи данных ADS-B были стандартизированы Международной организацией гражданской авиации (ICAO).
Вопрос 4 Откуда происходит основная концепция трансляции – передачи координат местоположения самолета, основанной на бортовой базе навигационных данных?
Фундаментальное понятие широковещательной передачи координат местоположения самолета, основанной на бортовой базе навигационных данных, возвращается к по меньшей мере году 1973, когда американское Федеральное управление авиации спонсировало исследование альтернативных методов доступа к каналу передачи данных, включая широковещательный режим, для передачи отчетов полуавтоматического наблюдения.
Использование GPS как основной бортовой базы навигации данных и трех альтернативных каналов передачи данных воздух-земля были разработаны и развивались через организации национальных и международных стандартов в 1990-ых, приводя к стандартам ADS-B первого поколения в конце 1990-ых с дальнейшими усовершенствованиями, основанными на результатах технических оценок, и ограниченном практическом опыте. Все это объединилось в обновленные стандарты.
Похожим решением является Автоматическая Система Идентификации (AIS) – система, используемая морскими судами Службами Движения судов и поставками.
Функционирование
Вопрос 5 Из каких компонент состоит ADS-B?
ADS-B состоит из трех компонентов:
Источник вектора состояния и другой передаваемой информации, а так же пользовательских приложений, не являются частью системы ADS-B.
Два варианта коммуникативной связи используются в качестве физического уровня для трансляции сообщений о координатах местоположения ADS-B:
RTH60 is a 1090MHz Extended Squitter
GDL-90
ADS-B Universal Access Transceiver (UAT)
Part Number: 013-00176-01
Вопрос 6 Что представляет собой Модифицированный ответчик 1090 ES Режима-S на 1090 МГц, используемый в качестве решения на физическом уровне для передачи сообщений о координатах местоположения ADS-B?
1090ES
В 2002, Федеральное управление авиации (FAA) объявило о решении использовать дублированную систему связи, на базе Модифицированного ответчика 1090 ES на 1090 МГц и Приемопередатчика Универсального Доступа (UAT), как средства для системы ADS-B в Соединенных Штатах. В частности, Модифицированного ответчика 1090 для грузовых самолетов и частных/коммерческих операторов, эксплуатирующих современные магистральные самолеты, и Приемопередатчика Универсального Доступа (UAT) для обычных воздушных судов общего назначения гражданской авиации.
Европа пока еще официально не выбрала реализацию на физическом уровне для ADS-B. В настоящее время используется много разнообразных технологий. Однако, влиятельная программа КАСКАД Евроконтроля (Eurocontrol CASCADE program) использует исключительно1090ES.
Вопрос 7 Какая информация, известная как сообщение Модифицированного ответчика обеспечивается существующим транспондером Режима-S (TSO C-112 или автономный передатчик на 1090 МГц)?
При 1090 Модифицированном Ответчике, существующий транспондер Режима-S (TSO C-112 или автономный передатчик на 1090 МГц) поддерживает тип сообщения, известного как сообщение Модифицированного Ответчика (ES). Это - периодическое сообщение, которое предоставляет информацию о местоположении, скорости, времени, и, в будущем, намерении. Базовый ответчик не предоставляет информацию о намерении, так как текущие системы управления полетами не предоставляют такие данные – именуемые точками поворота или изменения траектории.
Чтобы позволить самолету отправлять сообщения Модифицированного Ответчика, транспондер модифицируется (TSO C-166A) и координаты местоположения самолета, и другая информация о статусе направляется к транспондеру. Наземные станции ATC и самолет, оборудованный системой предотвращения столкновений (Traffic collision avoidance system TCAS) уже, имеют необходимые приемники на 1090 МГц (Режим S), для получения этих сигналов, и потребуется только доработка, чтобы обеспечить прием и обработку дополнительную информацию Модифицированного Ответчика.
Согласно решению Федеральной Авиационной Администрации относительно ADS-B связи и техническим стандартам связного оборудования 1090ES, значительная доля транспортных самолетов теперь оборудуется 1090ES по всему миру, и 1090ES является стандартным оборудованием для фактически всех новых типов воздушных судов.
Приемопередатчик Универсального доступа
Вопрос 8 Что представляет собой Приемопередатчик Универсального Доступа (Universal Access Transceiver UAT), используемый в качестве решения на физическом уровне для передачи сообщений о координатах местоположения ADS-B?
Система UAT специально предназначена для работы в ADS-B. Поскольку UAT более гибок и имеет большую пропускную способность, многие эксперты Управления воздушным движением полагают, что UAT станет доминирующим стандартом коммуникации ADS-B в течение следующих десяти лет. UAT является также первой системой связи, которая будет сертифицирована для "подобных радару" служб ATC в США. С 2001, это обеспечивало 5 NМ (nautical mile) разделение воздушных судов (не хуже, как и с помощью радара) на Аляске.
UAT является единственным стандартом связи ADS-B, который действительно двунаправлен: пользователи UAT имеют доступ к наземным аэронавигационным данным (FIS-B) и могут получить сообщения от ближайшего трафика ((TIS-B)) через многоканальную службу шлюза, которая обеспечивает ADS-B сообщения для самолета, оборудованного 1090ES, и радарного трафика, не оборудованного ADS-B. Оборудованный UAT самолет может также наблюдать друг друга непосредственно с высокой точностью и минимальной задержкой.
Успешно работающие ADS-B – UAT сети устанавливаются как часть американской системы воздушного движения NextGen FAA. С 2006, американская компания помогает Университету Гражданской авиации Китая управлять самой большой системой ADS-B в мире – сетью, которая охватывает более 1200 NM по всему Центральному Китаю.
Однако, китайская система находится пока еще в стадии разработки и усовершенствования ключевых областей, таких как целевая фильтрация. В настоящий момент, если сообщается об одном местоположении самолета, но 3 наземных станции получают это сообщение, то это генерирует три цели для систем УВД авиадиспетчерской службы. В Соединенных Штатах, для сравнения, эти сигналы вместо этого фильтруются наземной системой, и только об одной цели сообщается Терминальным системам авиадиспетчерской службы, таким как STARS или CARTS.
Приложения, поддерживаемые ADS-B
Канал передачи данных ADS-B поддерживает много авиационных бортовых и наземных приложений. У каждого приложения есть свои собственные оперативные понятия, алгоритмы, процедуры, стандарты, и пользовательское обучение.
Вопрос 9 Какая информация предоставляется летному экипажу Кабинным Дисплеем информации о Трафике (Cockpit Display of Traffic Information CDTI)?
Кабинный Дисплей информации о Трафике (CDTI) является универсальным дисплеем, который предоставляет летному экипажу информацию о результатах слежении за другими самолетами, включая их местоположение. Информация о трафике для CDTI может быть получена от одиночного или многих источников, включая ADS-B, TCAS, и TIS-B. Прямая передача класса воздух-воздух ADS-B сообщений поддерживает индикацию ближайшего самолета на CDTI.
В дополнение к трафику, основанному на сообщениях ADS-B, функция CDTI могла бы также вывести на экран текущие погодные условия, ландшафт, структуру воздушного пространства, преграды, детализировала карты аэропорта, и другую информацию, относящуюся к определенной фазе полета.
Преимущества ADS-B
Вопрос 10 Какие преимущества безопасности, как предполагается, предоставляются реализацией ADS-B?
ADS-B предназначен, чтобы увеличить безопасность и эффективность. Преимущества безопасности включают:
Вопрос 11 Как применение ADS-B обеспечит увеличение пропускной способности и эффективности?
ADS-B включает увеличенной емкости и эффективности, поддерживая:
Вопрос 12 Почему некоторые провайдеры УВД еще не убеждены, что ADS-B является в настоящий момент подходящим для использования в областях высоких объемов перевозок?
Однако, хотя ADS-B является подходящим для слежения в отдалённых районах, где размещение радаров представляется трудным, некоторые провайдеры ATC еще не убеждены, что в настоящий момент это – наиболее подходящее для использования в областях высоких объемов перевозок, такой как в Британском и Североевропейском воздушном пространстве. Модификация и переход от стандартного SSR к ADS-B также потребовало бы инвестиций в инфраструктуре УВД. А это именно то, что многие европейские провайдеры могут не желать санкционировать. Кроме того, ADS-B не обеспечивает наземной проверки точности информации, получаемой от самолета, и здесь могли бы возникнуть неблагоприятные последствия для безопасности..
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Изучите данный текст и обозначьте основные преимущества, которые на Ваш взгляд будут очевидными для Системы Воздушных перевозок после внедрения Полуавтоматической широковещательной системой слежения за воздушной обстановкой (ADS-B). Просмотрите видео-фрагменты и ответьте на последующие вопросы.
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
PAGE - 7 -