1.3,3. Авиационное радиовещание
Авиационное радиовещание используется для: информирования экипажей воздушных судов, находящихся в полете, при оперативном полетно-информационном обслуживании (АФИС); автоматической передачи информации в районе аэродрома (АТИС); автоматической передачи метеоинформации для экипажей ВС, находящихся на маршруте (ВОЛМЕТ) [1,3-5].
Радиовещательные передачи метеорологической и полетной информации являются важным фактором, обеспечивающим безопасность и регулярность воздушного движения. Различные разновидности программ автоматического вещания метеоинформации согласно Приложению к Конвенции ИКАО [2] получили названия АТИС, ВОЛМЕТ, СИГМЕТ.
Для оперативного обеспечения находящихся в районе аэродрома ВС полетной и метеорологической информацией используются радиовещательные сети АТИС диапазона МВ [З]. Автоматическое аэродромное метеовещание АТИС осуществляется циклично и непрерывно открытым текстом без сокращений со скоростью не более 90 слов в минуту с
обновлением метеоинформации не реже чем через 30 мин. При возникновении опасных метеоявлений и при изменении рабочего направления ВПП, состояния ее поверхности и коэффициента сцепления осуществляется внеочередная смена транслируемых сообщений. Программа
передач АТИС обеспечивает трансляцию сведений, необходимых экипажу ВС для выполнения посадки или взлета: название аэродрома; время наблюдения; вид предлагаемого захода на посадку; используемые системы посадки; используемые ВПП; особые условия на поверхности ВПП и коэффициент сцепления; задержку в зоне ожидания; эшелон перехода; скорость и направление ветра; данные о сдвиге ветра; дальность видимости на ВПП; погоду на аэродроме; высоту нижней границы облаков; температуру воздуха; точку росы; данные для установки высотомера; информацию об особых метеоявлениях в зонах взлета и посадки (гроза, град, обледенение, шквал, осадки, бури, смерч, турбулентность).
Автоматическое метеовещание для экипажей ВС, находящихся в полете - ВОЛМЕТ, осуществляет передачу метеоинформации, относящейся к определенным аэродромам, на русском и английском языках открытым текстом: позывной канала; время наблюдения; позывной аэропорта; ветер у земли; видимость; видимость огней высокой и малой интенсивности; явления погоды; количество облаков нижнего яруса; форма облаков; высота нижней границы облачности; температура воздуха; давление на аэродроме; обледенение; грозовые очаги и их координаты, определяемые с помощью наземных метеорадиолокаторов; закрытие облаками гор и высотных сооружений; прогноз захода на посадку.
Вещание информации об опасных для полетов метеоявлениях СИГМЕТ представляет краткое описание фактических или прогнозируемых данных подобных явлений на маршруте полета и их эволюцию [3].
1.4. Роль связи в системах управления воздушным движением
Управление воздушным движением включает целый комплекс мероприятий по разработке планов полетов ВС и их реализации с использованием современных радиотехнических средств обеспечения полетов, применяемых в автоматизированных системах УВД. Средства воздушной и наземной связи являются составными частями автоматизированных систем УВД.
Основными функциями средств связи являются: обеспечение постоянно действующей радиосвязью "диспетчер-борт" экипажей всех ВС в зоне управления; трансляция с радиолокационных позиций (РЛП) в центр УВД радиолокационной и пеленгационной информации по стандартным каналам тональной частоты (ТЧ); громкоговорящая связь между диспетчерами и техническим персоналом РЛП и служб аэропорта; служебная телефонная связь внутри РЛП и между РЛП и центром УВД. Для объективного контроля и расследования летных происшествий во всех аэропортах ГА и в автоматизированных системах управления воздушным движением ведется регистрация речевых переговоров в воздушной и наземной связи.
Под автоматизированной системой управления воздушным движением понимают совокупность технических объектов, объединенных в единое целое и целенаправленно используемых для безопасного, экономичного и регулярного управления потоками ВС. Автоматизированные системы управления воздушным движением обеспечивают управление движением воздушных судов в любое время суток в разных метеоусловиях при высокой интенсивности полетов, когда в ограниченном пространстве одновременно находится большое число ВС с различными летно-техническими характеристиками, непрерывно изменяющими свое положение по различным траекториям.
Существующие системы УВД используют радиолокационные комплексы, аппаратуру обработки и отображения информации, распределяемую по пультам диспетчерских пунктов, ЭВМ и системы связи и передачи цифровых данных. Для любых систем УВД типичным является обработка больших потоков информации с передачей ее в аналоговом или цифровом виде по сетям связи на значительные расстояния. В настоящее время в системах УВД применяется метод так называемого процедурного управления воздушным движением, при этом приоритет отдан человеку - диспетчеру. Поэтому, несмотря на автоматический прием и передачу сопровождаемых ВС из зоны ответственности одного диспетчера в зону ответственности другого, такие системы называют автоматизированными.
Структурное построение АС УВД зависит от их назначения. С учетом принципов организации воздушного пространства, которое делится на зоны и секторы [3, 8, 9], они подразделяются на аэродромные и трассовые (районные). Трассовая АС УВД охватывает воздушное пространство нескольких территориальных районных центров управления (РЦ УВД) и занимает площадь 400...500 тыс. км2. В такой воздушной зоне одновременно осуществляется управление сотнями ВС на значительных удалениях от центра управления. Для повышения безопасности полетов и обеспечения нормальной работы диспетчеров воздушное пространство разделено на секторы, которые являются наименьшими структурными элементами системы управления воздушным движением [9]. В секторах оборудованы разнесенные радиолокационные позиции (РЛП), которые создают радиолокационные поля, перекрывающие воздушное пространство на всю глубину полетов и задействованы системы радиосвязи "земля-борт" с большим радиусом действия.
Схема построения трассовых (районных) АС УВД [9] приведена на рис. 1.4. Здесь показаны несколько РЛП (обозначены треугольниками с соответствующими номерами) с их зонами действия (окружности), воздушные трассы (сплошные линии), кабельные линии связи (штрих-
пунктир) и граница зоны УВД (пунктир).
Каждая РЛП состоит из нескольких объектов (площадок), на которых размещается радиотехническое оборудование (РТО) и системы энергоснабжения. На площадках РЛП находится радиотехнический комплекс, в состав которого входят:
- первичный радиолокатор типа "Скала-М";
- вторичный радиолокатор "Корень-АС";
- многоканальный автоматический радиопеленгатор АРП-АС или
АРП-75;
- аппаратура первичной обработки информации (АПОИ) - два комплекта;
- аппаратура для передачи данных радиолокаторов и радиопеленгаторов по телефонным каналам связи в центр УВД;
- приемный радиоцентр;
- передающий радиоцентр.
На радиолокационной площадке в отдельном зале расположен узел связи. В нем размещены: АТС, аппаратура уплотнения кабельных линий связи
(К-60П или ИКМ-15) и универсальные линейные коммутаторы УЛК-90. В отдельном зале смонтированы радиолокационные станции, аппаратура передачи данных (АПД) и рабочее место для контроля исправности радиолокаторов (РМК). Антенны первичного и вторичного радиолокаторов совмещены, размещены на сборных металлических вышках и закрыты радиопрозрачным куполом.
Разнесенные объекты РЛП соединены между собой многопарным телефонным кабелем типа ТЗСАШп, подключение к кабельной сети осуществляется через входные кабельные стойки (ВКС) объектов РЛП.
Укрупненная структурная схема РЛП показана на рис. 1.5 [9]. Центр УВД координирует и объединяет работу всех РЛП, метеорадиолокаторов, автономных трассовых пеленгаторов, отдельных абонентских пунктов, расположенных на удалении от ЦУВД. Приемные и передающие центры радиосвязи являются обязательными составными частями РЛП.
Они удалены от радиолокационных станций, разнесены между собой и управляются дистанционно из ЦУВД; радиолокационные позиции соединены с центром УВД и друг с другом кабельными линиями связи с аппаратурой уплотнения. По этим линиям в центр УВД передается непрерывная и дискретная радиолокационная информация, осуществляется дистанционное управление средствами радиосвязи и трансляция радиотелефонных переговоров по линии "диспетчер-борт", осуществляется телефонная и громкоговорящая служебная связь по линии "Центр УВД - РЛП" и "РЛП - РЛП".
Для объективного контроля и расследования летных происшествий осуществляется регистрация речевых переговоров в каналах воздушной и наземной связи в АС УВД и аэропортах [9]. Для документирования речевых переговоров используются многоканальные магнитофоны SHR-216 или
П-500.
Наземная сеть связи базируется на использовании магистральных кабельных линий "РЛП - центр УВД" и "РЛП - РЛП" с применением различной каналообразующей аппаратуры.
Оперативная ГГС "диспетчер-диспетчер" и "диспетчер-технический состав" осуществляется по прямым абонентским линиям с помощью аппаратуры ГГС типа "Орех" и аппаратуры с избирательным вызовом "Ива-20".
Служебная телефонная связь на каждой РЛП осуществляется с помощью малоемкостной квазиэлектронной АТС типа П-439 или "Квант".
Для телефонной связи с соседними РЛП и ЦУВД применяют аппаратуру уплотнения кабельных линий типа К-60П или цифровые системы типа ИКМ-15.
Выходные сигналы АРП-АС преобразуются в цифровую форму в устройстве аналого-цифрового преобразования (АЦП) и через аппаратуру уплотнения по каналам тональной связи (ТУ-ТС) передаются в АПОИ.
Агрегатные (АГР) вынесены в отдельное помещение. Обязательным условием является подвод электропитания от двух независимых трансформаторных подстанций.
Основой системы воздушной связи являются бортовые и наземные
радиостанции (РС), которые обеспечивают беспоисковой и бесподстроечной постоянно действующей радиотелефонной связью "диспетчер-борт" все ВС в зоне управления и прием/передачу цифровых данных.
Наземные РС размещены на передающих автоматизированных центрах и дистанционно управляются из ЦУВД. Передающий центр отнесен от РЛП на 1,5-2 км. На нем устанавливаются несколько радиостанций метрового (МВ) диапазона волн, одна-две универсальные РС, например, Р-845 и несколько передатчиков ДКМВ типа "Береза". Все радиостанции управляются из ЦУВД с помощью системы дистанционного управления (ДУРС) типа ТУКВ-2. Приемный центр отнесен как от передающего центра, так и от радиолокаторов. На нем устанавливаются несколько радиоприемников МВ-диапазона "Полет", несколько универсальных радиоприемников ДКМВ типа "Сосна" или типа Р-872. Радиоприемники подключены к одной антенне через широкополосные антенные усилители (ШАУ), приемники ДКМВ работают с отдельными антеннами.
Информационные сигналы поступают в центр УВД через универсальные линейные коммутаторы (УЛК) и соответствующие ВКС.
Связь является основой процедурного УВД, при котором информация о динамической воздушной обстановке формируется по докладам экипажей с помощью каналов воздушной связи [8, 9].
Качество связи и охват ею всех элементов системы воздушного транспорта оказывают непосредственное влияние на эффективность транспортных процессов, безопасность и регулярность полетов.