РАЗДЕЛ ІІІ. НАБЛЮДЕНИЕ

Наблюдение является одной из ключевых функций CNS, поддерживающих системы АТМ. Предъявляемые системой организации воздушного движения требования к наблюдению будут меняться в зависимости от рассматриваемого воздушного пространства, а также интенсивности и сложности воздушного движения. Эти требования можно определить как следующие:

- имеющиеся системы наблюдения предоставляют обновляемые сообщения о местоположении воздушных судов, используемые для обеспечения безопасного эшелонирования, при этом:

1. В океаническом воздушном пространстве и в районах с низкой интенсивностью воздушного движения частота обновления информации с периодом в 12 с является достаточной.

2. В условиях высокой интенсивности воздушного движения/в районах аэродромов более приемлемой является частота обновления информации через 4 с.

3. Точность системы наблюдения должна обеспечивать минимумы эшелонирования в заданном воздушном пространстве.

4. Система наблюдения должна позволять органу обслуживания воздушного движения предоставлять пользователю возможность выбора траектории полета по маршруту и обеспечивать в полном объеме использование аварийных процедур; и

5. Система наблюдения должна оказывать помощь в проведении поисково-спасательных работ.

Используемые в настоящее время системы наблюдения можно разделить на два основных типа: системы зависимого наблюдения и системы независимого наблюдения, рис. 43.

В системах зависимого наблюдения данные о местоположении воздушного судна определяются на борту воздушного судна и затем передаются органу обслуживания воздушного движения. Существующая система передачи речевых донесений о местоположении представляет собой зависимую систему наблюдения, при котором место воздушного судна определяется при помощи бортового навигационного оборудования и затем передается пилотом органу обслуживания воздушного движения по радиотелефонной связи.

В системах независимого наблюдения, наблюдение основано на использовании радиолокаторов для контроля за воздушной обстановкой, первичных (PSR – Primary Surveillance Radar) или вторичных (SSR – Secondary Surveillance Radar), которые измеряют расстояние и азимут воздушного судна от места установки радиолокатора, а также на использовании радиопеленгаторов.

Б удущие системы наблюдения будут включать в себя (по крайней мере на обозримую перспективу) не только вышеупомянутые средства, но также автоматическое зависимое наблюдение (Automatic Dependant System) о котором будет сказано ниже.

3.1. Системы независимого наблюдения: классификация радиолокационных

станций

Радиолокацией называется область радиотехники, в которой используются отражения, переизлучения или собственные излучения электромагнитных волн для обнаружения различных объектов и измерения их координат и параметров движения.

Источником информации о присутствии объекта в определенной области воздушного пространства, его координатах и параметрах движения являются радиолокационные сигналы, поступающие от объекта. В соответствии со способом образования радиолокационных сигналов различают три вида радиолокационных наблюдений, рис. 44.

При первом виде наблюдений используют отраженные от объекта радиолокационные сигналы, излучаемые радиолокационной станцией (РЛС), рис. 44 а). Для осуществления наблюдения необходимо, чтобы объект обладал отражающими свойствами. Такими свойствами в большей или меньшей степени обладает любой объект, электромагнитные характеристики которого (электрическая и магнитная проницаемость) отличаются от таких же характеристик пространства. Часть отраженной электромагнитной энергии распространяется в направлении РЛС, принимается ею и используется для обнаружения объекта, а также измерения его координат. Основным достоинством этого вида наблюдения является то, что он позволяет получать информацию практически о любом объекте и поэтому получил наиболее широкое распространение в технике радиолокации.

Второй вид радиолокационного наблюдения основан на использовании сигнала, переизлученного специальной ретрансляционной аппаратурой, установленной на объекте наблюдения и называемой ответчиком, рис. 44 б). Переизлученный сигнал называется ответным. Достоинством данного вида наблюдения является большая интенсивность ответного сигнала по сравнению с отраженным, что повышает эффективность наблюдения, и при этом, ответный сигнал может содержать дополнительную информацию о координатах объекта, параметрах его движения.

Первые два вида радиолокационного наблюдения относятся к методам активной радиолокации, так как в них РЛС воздействует на объект активно путем излучения сигнала. Во втором виде наблюдения, объект, в свою очередь, активно воздействует на РЛС, путем излучения ответного сигнала. Радиолокационная система, осуществляющая второй вид наблюдения, называется радиолокационной системой с активным ответом или вторичной радиолокационной системой, в отличие от первичной, соответствующей первому виду радиолокационного наблюдения.

Третий вид радиолокационного наблюдения основан на приеме собственного радиоизлучения объектов и по этой причине называется пассивной радиолокацией, рис. 44 в). При реализации этого вида наблюдения РЛС не излучает радиоволны, а только принимает собственные радиоизлучения объектов, к которым относятся тепловое излучение в р адиодиапазоне, излучение возникающее при работе двигателей, излучение различных радиотехнических средств, находящихся на объекте.

Классификация радиолокационных средств обслуживания воздушного движения может производиться в зависимости от постановки задачи по различным признакам: по принципу взаимодействия с объектом наблюдения (первичные, вторичные, вторичные с адресным запросом), по характеру обзора подконтрольного воздушного пространства (РЛС с круговым обзором, секторные, РЛС с программированным обзором, моноимпульсные), по способу сканирования (вращения) диаграмм направленности антенн (механическое, электронное), по числу определяемых координат целей (двух-, трехкоординат-)

ные РЛС), по характеру излучаемых сигналов (импульсные, непрерывного действия), по назначению для целей обслуживания воздушного движения (трассовые, аэродромные, посадочные, обзора летного поля, метеорологические) и т.д.

Наиболее часто используется классификация РЛС, основанная на объединении их по принципу тактического назначения для целей обслуживания воздушного движения. При этом ввиду существенных отличий в характере получаемой информации и специфики построения аппаратуры первичные и вторичные радиолокаторы, несмотря на то, что они

могут иметь одно и то же тактическое назначение, рассматриваются отдельно.

Первичные радиолокаторы объединяются в следующие группы:

- обзорные трассовые;

- обзорные аэродромные;

- посадочные;

- обзора летного поля;

- метеорологические радиолокаторы.

Вторичные радиолокаторы могут обслуживать районные и аэродромные зоны обслуживания воздушного движения. По принципу построения они делятся на автономные и встроенные. По характеру взаимодействия с бортовыми ответчиками вторичные радиолокаторы разделяются на радиолокаторы с общим и дискретно-адресным запросом.

Трассовые обзорные радиолокаторы

Трассовый обзорный радиолокатор представляет собой радиолокационную систему дальнего действия, предназначенную прежде всего для обеспечения информации о местоположении воздушных судов и их перемещениях над большими площадями.

Трассовые обзорные радиолокаторы позволяют органам обслуживания воздушного движения:

- обнаруживать воздушные суда и определять их местоположение;

- контролировать выдерживание экипажами воздушных судов заданных маршрутов воздушного движения;

- предупреждать нарушения продольных и боковых интервалов между воздушными судами;

- обнаруживать местоположение метеообразований, представляющих потенциальную опасность для деятельности авиации;

- оказывать помощь экипажам при потере ими ориентировки, путем определения координат воздушного судна и передачи экипажу указаний по дальнейшему следованию воздушного судна;

- опознавать принадлежность воздушных судов и получать дополнительные данные о них путем использования встроенных вторичных каналов радиолокации, работающих с самолетными ответчиками.

Основное требование, предъявляемое к трассовым обзорным радиолокаторам, заключается в обеспечении большой дальности действия при достаточно хорошей точности и разрешающей способности. В том случае если трассовый обзорный радиолокатор предназначен для обеспечения информацией автоматизированных систем обслуживания воздушного движения а него встраивается вторичный канал радиолокации. В некоторых случаях предусматривается сопряжение первичного трассового обзорного радиолокатора с автономным вторичным радиолокатором. Образованные таким образом радиолокационные комплексы располагаются или в непосредственной близости от здания районного диспетчерского центра, или могут находиться на радиолокационных позициях, расположенных за сотни километров от него. В последнем случае радиолокационная информация преобразуется аппаратурой первичной обработки информации в цифровую форму и передается в центр управления по линиям связи.

Аэродромные обзорные радиолокаторы

Аэродромный обзорный радиолокатор предназначен для обеспечения относительно близкого обзора воздушного пространства в окрестностях одного или нескольких соседних аэродромов и оперативного управления движением в данном воздушном пространстве.

Технические характеристики аэродромные обзорных радиолокаторов должны иметь эффективные средства подавления сигналов, отраженных от местных предметов и гидрометеоров, давать возможность обнаруживать и определять местоположение целей, находящихся на небольших высотах и на близком удалении от радиолокатора. Требования к максимальной дальности действия аэродромных обзорных радиолокаторов дифференцируются в зависимости от конкретного назначения. Для крупных аэропортов со сложной организацией воздушного пространства и воздушного движения возникает необходимость использовать радиолокаторы с большей дальностью действия, по сравнению с небольшими аэропортами с низкой интенсивностью воздушного движения.

Посадочные радиолокаторы

Посадочные радиолокаторы предназначены для контроля с земли соблюдения воздушным судном заданной линии курса и глиссады на посадочной прямой, а также для управления посадкой путем передачи команд органом обслуживания воздушного движения, корректирующих заход на посадку.

Посадочные радиолокаторы могут использоваться или как автономное средство обеспечения посадки, или как средство контроля за посадкой воздушных судов на аэродромах, оборудованных радиомаячными системами посадки. В настоящее время применение посадочных радиолокаторов для целей гражданской авиации неуклонно снижается.

Радиолокаторы обзора летного поля

Предназначены для контроля и руководства движением воздушных судов и другого транспорта на площади маневрирования аэродрома в условиях плохой или ограниченной видимости.

Основное требование, предъявляемое к радиолокаторам обзора летного поля – получение возможно большей разрешающей способности радиолокационного изображения летного поля и находящихся на нем объектов при любых погодных условиях.

Метеорологические радиолокаторы

Данные радиолокаторы предназначены для обнаружения и определения местоположения очагов гроз и ливневых осадков, а также их скорости и направления перемещения. Требования, предъявляемые к метеорологическим радиолокаторам, определяются спецификой объектов, с которыми они работают.