Вторичные радиолокационные станции

1. Вторичные радиолокационные станции

2. Классификация РЛС по принципу эксплуатационного назначения

3. Вторичные радиолокаторы:

• Требования к вторичным радиолокаторам
определяются федеральными авиационными
правилами«Радиотехническое обеспечение полетов и
авиационная электросвязь. Сертификационные
требования», введёнными приказам №248 ФАС от 11
августа 2000 года.
• Представляет собой разнесенный в пространстве
единый радиотехнический комплекс, состоящий из
запросчика и ответчика, соединенных каналами связи.
• Служит для определения координат самолетов,
получения, декодирования, обработки и
преобразования дополнительной информации о ВС,
оборудованных бортовыми ответчиками,
соответствующими нормам ИКАО и России.

4.

• Запросчик через антенну,
вращающуюся по азимуту и
имеющую узконаправленную
ДН в горизонтальной и широкую
в вертикальной плоскости,
излучает на частоте запроса
кодированные запросные
посылки.
•Они принимаются ответчиками
всех ВС, находящихся в зоне
действия запросчика.
•Ответчики имеют
всенаправленные ДН в
горизонтальной и
слабонаправленные ДН в
вертикальной плоскостях.
•В ответчике после
декодирования принятых
запросных сигналов
формируются ответные сигналы
запрашиваемой информации.

5.

Примечание:
1. Нормативы в п.п. 2-3 установлены для вероятности правильного обнаружения не менее 0,9 и вероятности ложных тревог по
собственным шумам приемника равной10-6 при высоте полета ВС 10 000 м для трассового ВРЛ и 6 000 м для аэродромных ВРЛ.
2. При сопряжении ВРЛ с ОРЛ-Т допускается использование периода обновления информации 20 с.
3. Норматив по пункту 7 проверяется и подтверждается при вводе в эксплуатацию.

6. Особенности вторичных РЛС

• ВРЛ должен обеспечивать работу в режимах"УВД" и"RBS" как
автономно, так и совместно с ОРЛ-Т(ОРЛ-А).
• ВРЛ должен быть размещен таким образом, чтобы
обеспечивался непрерывный радиолокационный контроль за
полетами ВС, оборудованных самолетными ответчиками, в
секторах ответственности зоны ОВД.
• Позиция, на которой размещен ВРЛ, должна отвечать
следующим требованиям:
o В секторах прохождения контролируемых трасс величины углов
закрытия по углу места с высоты расположения фазового
центра антенны ВРЛ не должны превышать0,5 градуса.
o Расстояние от места размещения ВРЛ до различных
сооружений и местных предметов должно соответствовать
требованиям эксплуатационной документации на
радиолокатор.

7.

• Времяимпульсное кодирование
применяется в запросном канале.
• При этом методе каждому из значений
информации, подлежащей передаче,
присваивается свой временной интервал.
• Максимальное число двухимпульсных
кодов N:

8.

• Любое число в позиционной системе может
быть записано следующим образом:
12310
— это число 123 в десятичной системе счисления;
1738
— то же число в восьмеричной системе счисления;
11110112
— то же число, но в двоичной системе счисления;
0001 0010 0011BCD — то же число, но в десятичной системе счисления с двоичным
кодированием десятичных цифр (Двоично-десятичный код - binary-coded decimal).

9. Способы предоставления позиций для передачи двоичных чисел

10. Запросные коды в режимах УВД и RBS

• Передача кодированных сигналов по
международным нормам ICAO производится
на несущих частотах 1030 МГц (запрос) и 1090
МГц (ответ).
• Отечественный стандарт устанавливает
частоты: 837,5 МГц (запрос) и 740 МГц (ответ).
• Кодирование запросных сигналов в обоих
форматах производится времяимпульсными
кодами.

11. Структура сигнала запроса

• Длительность импульсов запросных кодов и импульса
подавления составляет 0,8±0,1 мкс.

12. Структура сигнала запроса при трехимпульсном подавлении

13.

14. Структура ответных сигналов режима УВД

•Координатный код состоит из двух импульсов, обозначенныхPK1 и PK3. Временной интервал τк
между ними зависит от кода запроса.
•Совместно с импульсами PK1 и PK3 может передаваться сигнал«БЕДСТВИЕ» РК2, который должен
отстоять от импульса PK1 на6 мкс.
•После координатного кода следует ключевой код, состоящий из трех импульсов PKИ1…РКИ3.
Интервал τ к–кл между импульсом PK3 координатного кода и импульсом PKИ1 должен соответствовать
следующим значениям: при передаче бортового номера– 8,5 мкс; высоты полета и запаса топлива –
14 мкс; вектора скорости– 10 мкс.
•Ключевой код передается в двоичной системе счисления тремя разрядами методом активной паузы.
В каждом разряде две позиции, временной интервал между которыми4 мкс.

15.

•Для передачи информационного сигнала используется двоично-десятичная система
счисления. Информация передается 40 разрядами методом активной паузы (80 позиций).
•Временной интервал между соседними позициями в разряде – 4 мкс. Для повышения
достоверности информации на земле, она передается дважды: с 1-го по 20-й разряд и с
21-го по 40-й разряд.
•Временной интервал между последней позицией ключевого кода и первой позицией
информационных импульсов составляет 4 мкс.

16.

полная структура ответного сигнала при запросе
бортового номера.

17.

информация о высоте полета и остатке топлива
(ЗК2).
•Информация о высоте передается в 1…14 разрядах.
•В 15-м разряде указывается признак высоты: «1» – абсолютная; «0» – относительная.
•В 16-м разряде значение «1» соответствует сигналу«БЕДСТВИЕ» (этот же сигнал
указывается импульсомPK2 в координатном коде).
•Данные о запасе топлива в процентах от полной вместимости топливных баков
передаются в 17…20 разрядах информационного кода.
На рис. изображена структура ответного сигнала при запросе текущей информации:
абсолютная высота 1270 м и остаток топлива 35%.

18.

•В ответном сигнале можно передавать высоту полета до 30000м с градациями через10м.
•Кроме того, возможна передача отрицательных значений абсолютной барометрической
высоты от 0 до 300м. При передаче отрицательных значений высоты разряды 8, 13, 14
должны иметь символ «0», а разряды 9, 10, 11, 12 – символ «1». Значение абсолютной
высоты передается группой разрядов 1…7.

19.

•Информация о запасе топлива шифруется десятичными цифрами, имеет 12 градаций и передается в
пятой декаде натуральным четырехразрядным двоичным кодом. При массе топлива 50...100 %
полной заправки передается цифра 10, в двоичном коде имеющая вид 1010. Затем при расходе
каждых 5 % половины запаса передаются десятичные цифры от 9 до 0, т. е. от 1001 до 0000.
•В современных типах ответчиков данные о запасе топлива (в соответствии с нормами на ВРЛС)
передаются 15 градациями (15 десятичными числами) в процентах от полной вместимости топливных
баков. От 100 до 50% градаций идут через 10%, от 50 до 5 % — через 5 %.

20.

•При запросе кодом ЗK3 ответчик формирует информационное слово,
обеспечивающее передачу аргумента вектора скорости в пределах от 0⁰ до 360⁰ с
градацией 1⁰.
•Значения модуля вектора скорости в интервале от 0 до 3500 км/ч с градацией 10
км/ч.
•Данные об аргументе и модуле вектора скорости передаются с использованием
трех десятичных цифр

21. Структура ответных сигналов режима RBS

• Ответный сигнал режима RBS состоит из двух опорных импульсов F1 и
F2, которые являются координатными. Между этими импульсами расположены
13 позиций информационного кода.
• Информационный код включает в себя четыре трехразрядных декады A, B, C, D
информационных импульсов.
• По требованию диспетчера с земли после импульса F2 может передаваться
импульс опознавания (SPI), предназначенный для опознавания одного из двух
воздушных судов с одинаковым кодом опознавания.

22.

1
4
4
• При запросе кодом А
самолетный ответчик
передает условный номер
натуральным двоичновосьмеричным
четырехразрядным кодом.
• Декадой А передаются
тысячи, В – сотни, С –
десятки, D – единицы.
Каждая декада имеет три
разряда, поэтому передача
чисел 8 и 9 невозможна.
• Наибольшее
число, которое может быть
передано – 7777

23.

Код высоты полета – 99 850 футов
При запросе ответчика кодом С с борта воздушного судна передается
информация о барометрической высоте в футах с градацией через100 футов
(30,48 м). Передача данных о высоте ведется четырьмя декадами со следующими
градациями в декадах:
D – 32000 футов,
А– 4000 футов,
В– 500 футов,
С– 100 футов.
Отсчет высоты ведется от остаточной – 1200 футов.

24.

Код Грея — система счисления, в которой два соседних значения различаются
только в одном разряде.
Коды Грея легко получаются из двоичных чисел путём побитовой операции
«Исключающее ИЛИ» с тем же числом, сдвинутым вправо на один бит и в
котором старший разряд заполняется нулём. Следовательно, i-й бит кода Грея
Gi выражается через биты двоичного кода Bi следующим образом:
Информация о высоте полёта ВС для передачи быстроменяющейся информации
о высоте международными нормами утвержден для использования циклический
код Гиллхэма, представляющий собой совокупность рефлексного трехдекадного
кода Грея и специального трехразрядного рефлексного кода Гиллхэма является
то, что для соседних градаций высоты в футах коды различаются в одном разряде,
что уменьшает вероятность ошибок при наложении цифровых значений высоты.

25. Недостатки обычных ВРЛ

• – наложение ответных сигналов от
воздушных судов, имеющих близкие
значения наклонной дальности и азимута;
• – ложные ответы на запросы по боковым
лепесткам ДНА;
• – переотражение сигналов от находящихся
вблизи систем вторичной радиолокации
«местных» предметов (возвышенностей,
зданий и т.п.);
• – насыщение радиоканала сигналами из-за
приема всех ответов на все запросы.

26. Моноимпульсные ВРЛ

27.

Дискретно-адресная система
27

28.

29. Структура сообщения 1090ES

Сигнал излучается состоит из 112 информационных бит, длительность всего
сообщения - 120 микросекунд. В среднем может излучаться ежесекундно
6,2 сообщений.
Сообщение состоит из преамбулы и блока данных. Преамбула представляет
собой последовательность из четырех импульсов, а блок данных - последовательность
импульсов с фазовой манипуляцией и информационной скоростью 1 Мбит/с.
29

30.

В состав ВРЛ должны входить:
• антенно-фидерная система (АФС);
• приемо-передающая аппаратура;
• аппаратура обработки радиолокационной информации;
• аппаратура передачи данных;
• аппаратура сопряжения с потребителями
радиолокационной информации или ОРЛ-Т, ОРЛ-А;
• система ТУ-ТС - система контроля, управления и
сигнализации;
• комплект эксплуатационной документации;
• ЗИП комплект.

31.

32. Крона

33.

• Вторичный радиолокатор (ВРЛ) обеспечивает:
- запрос воздушных судов, оборудованных ответчиками RBS и УВД;
- моноимпульсный прием и обработку сигналов ответа от воздушных судов (ВС);
- выдачу радиолокационной информации (РЛИ) в цифровом виде.
• При наличии в своем составе аппаратуры сопряжения систем (АСС)
дополнительно обеспечивает:
- сопряжение с первичным радиолокатором (ПРЛ) типа 1РЛ139, 1Л118 (Лира) и
другими;
- выдачу РЛИ ВРЛ по каналам RS-232 в цифровые автоматизированные системы
управления воздушным движением (АС УВД);
- круговое подавление сигналов от боковых лепестков ДН антенны по запросу и
ответу (за счет амплитудного сравнения сигналов суммарного канала и канала
подавления) во всей зоне действия;
- подавление переотражений, перекрывающихся ответов(вне зоны разрешения),
ответов на втором, третьем ходе развертки, несинхронных импульсных помех
(НИП);
- посекторное (64 сектора по азимуту) уменьшение мощности передатчик а(ПРД)
на 3, 6, 12 дБ;
- включение режима улучшенного подавления по запросу II SLS;
- включение различных законов регулирования усилением приемников (ВАРУодного из 8 возможных в режиме УВД);
- изменение периода повторения запросных сигналов с изменением закона
вобуляции (линейный или по случайному закону);
- изменение характера чередования режимов запроса (однократного,
двукратного, трехкратного);
- существует возможность встраивания режима S (ДАС ВРЛ)

34.

35.

36.

37. Корень - АС

38.

• Предназначена для определения азимута и дальности
ВС и получения полетной информации от отечественных
и иностранных ВС о их состоянии.
• Состоит из собственно ВРЛС, размещенной в кабине
автоприцепа, а также аппаратуры групповой и
индивидуальной, устанавливаемой на команднодиспетчерском пункте (КДП).
• Оборудование, размещенное в автоприцепе, включает
приемопередающие устройства, антеннофидерную
систему, аппаратуру управления и распределения
сигналов, аппаратуру обработки, а также аппаратуру
контроля и питания. На КДП устанавливается
аппаратура: отображения информации, обработки и
распределения сигналов, контроля и питания.
Информация от ВРЛС на КДП передается по линии
передачи данных.
• ВРЛС «Корень-АС» может работать автономно и вместе
с ПРЛС. Цель совместного использования ВРЛС с ПРЛС —
получение координатной информации от обеих РЛС, а
полетной — от ВРЛС, для совмещенного отображения
информации на общих индикаторах.

39.

40. МВРЛ-СВК

41. Описание

• Вторичный радиолокатор МВРЛ-СВК
предназначен для обнаружения, измерения
координат (азимут-дальность), запроса и
приема дополнительной информации от
воздушных судов, оборудованных
самолетными ответчиками, с последующей
выдачей информации в центры (пункты)
ОВД.
• МВРЛ-СВК прошел Государственные и
Сертификационные испытания в ноябре 1997
года.С середины 1998 г. МВРЛ-СВК
выпускается серийно.

42. Состав оборудования МВРЛ-СВК:

- Двухдиапазонная антенна (LVA)
- Антенный модуль
- Контейнер с оборудованием
- Дистанционно управляемый контрольный ответчик
- Дистанционный терминал
Шкаф обработки и управления
Шкаф передатчика
Контрольный индикатор
Местный терминал

43.

44. Самолетный ответчик

45. Радиолокационный ответчик СО-96

46.

• Бортовой ответчик является составной частью системы вторичной
радиолокации, обеспечивающей наземные диспетчерские службы
информацией, необходимой для управления воздушным движением.
• Радиолокационный ответчик СО-96 предназначен для работы:
o с отечественными радиолокаторами систем управления воздушным
движением;
o с вторичными обзорными и посадочными радиолокаторами;
o с обзорными радиолокаторами систем наведения;
o с бортовой аппаратурой Госопознавания;
o с зарубежными вторичными радиолокаторами систем управления
воздушным движением по стандарту IСАО.
• Современная элементная база и новейшие технологии позволили
уменьшить объем ответчика и массу основного блока почти в 4 раза
по сравнению с существующими аналогами. Конструкция ответчика не
требует дополнительного обдува и не нуждается в амортизаторах.
• Установлен и успешно эксплуатируется на самолетах
МиГ-29СМТ, МиГ-29СБТ, Су-25СМ, Су-27СМ, Су-ЗОМК, Су-ЗОМК2, Су34, Ил-76, Ан-148, МиГ-31, Ту-160, Ту-95М, Ан-70 и вертолетах «Ансат»,
Ка-52, Ми-26, Ми-38, Ка-226, Ка-32, Ка-62.

47. Состав изделия

• блок СО-96,
• пульт управления,
• блок посадочных сигналов (БПС),
• приставка бланкирования,
• устройство набора номера (УНН),
• АФС.
Состав изменяется в зависимости от объекта,
на который устанавливается СО-96.

48.

Режимы работы
УВД, РСП, П-35, БАН, A, AC,
«Контроль», «Знак»,
«Бедствие»
Характеристики приемного тракта
Частота приема
в режиме УВД, РСП
837.5, 1030 МГц
в режиме П-35
2905 МГц
в режиме работы с
9370 МГц
посадочными
радиолокаторами (ПРЛ)
в режиме
1030 МГц
RBS
Характеристики передающего устройства
Мощность в импульсе
300 - 800 Вт
Средняя наработка на отказ 5000 час
Диапазон рабочих
-60°С...+60°С
температур
Габариты
Блок СО-96
90х185х270 мм
Пульт управления
148х80х80 мм
Блок посадочных сигналов 210х90х119 мм
Электропитание
бортсеть +27 В
Потребляемая мощность
не более 50 Вт

49. Радиолокационный ответчик GARMIN GTX-345

50. Особенности

поддержка технологий ADS-B In/Out (Automatic dependent surveillancebroadcast – автоматическое зависимое наблюдение-вещание (АЗН-В) –
система слежения и управления воздушным трафиком, при этом, ADS-B Out –
технология, позволяющая ВС передавать ADS-B данные, ADS-B In – технология,
позволяющая ВС принимать ADS-B данные);
возможна интеграция с системами контроля трафика TCAS – система
предупреждения столкновения самолётов в воздухе;
подключение к дисплею FIS-B – компонент АЗН-В технологии, который
обеспечивает распространение в эфире бесплатной информации о погоде,
временным ограничениям на полёты и специальной информации о
воздушной обстановке.);
по интерфейсу Bluetooth возможна передача данных о трафике, погоде и
местоположении портативному электронного устройства (PED);
предупреждает об отклонениях высоты;
имеет встроенные таймеры;
отображает плотность, давление и температуру воздуха;
может иметь встроенный модуль GPS (опционально).

51.

52. Система ТСAS (Traffic alert and Collision Avoidance System)

53. В комплект оборудования TCAS входят:

компьютерный блок,
который просчитывает
варианты развития
событий и определяет
выдаваемые команды;
две
приемопередающие
антенны,
устанавливаемые
сверху и снизу
фюзеляжа (одна из них
направленная
(сверху), другая
всенаправленная);
отдельные антенны
для S- транспондеров;
дисплей-индикатор в
кабине.

54. Ответчик и TCAS

ATC: 1 или 2. Переключателем выбирают – откуда будут браться данные о высоте полета: с альтиметра командира
(положение «1») или с альтиметра второго пилота (положение «2»).
IDENT – после нажатия этой кнопки идет принудительная передача в эфир кода ответчика и информации о
положении воздушного судна. Продолжается такая передача 15–20 секунд.
STBY (Standby) – отключение ответчика и TCAS. Прибор продолжает работать. Разница с режимом OFF в том, что при
переводе в любой другой режим из положения STBY прибор начинает функционировать мгновенно. А из
положения OFF ответчику понадобится около 5 секунд, чтобы заработать в нормальном режиме.
ALT OFF – выключение передачи высоты.
XPNDR – в этом режиме работает только ответчик. Система TCAS отключена, но на аэродроме, благодаря этой
функции, нас видит радар наземного движения.
TA – (Traffic Advisory Only). В этом режиме работает ответчик, а система TCAS передает только предупреждения о
воздушной обстановке; никакие рекомендации по устранению конфликтной ситуации не выдаются.
TA/RA (Traffic Advisory/Resolution Advisory) – режим нормальной эксплуатации прибора в полете. В этом режиме:
работает ответчик, работает предупреждение о воздушной обстановке, включена система рекомендации по
устранению конфликтной ситуации.