5.5.4. Модель взаимодействия открытых систем iso/osi

Взаимодействие подсетей в ATN основано на эталонной модели открытой системы взаимодействия.

Архитектура протокола Международной организации по стандартизации (ISO), реализованная на базе эталонной модели Открытой системы, предназначена для обеспечения взаимодействия систем с неоднородными данными, с надежным обменом сообщений не зависимо от типа подсети и физической нагрузки, через которые сообщения проходят.

Архитектура ЭМВОС имеет структуру взаимодействия систем передачи данных, где сообщения пересекают уровни, каждый из которых обеспечивается четко определенным обслуживанием к верхнему уровню (рис. 5.25).

ЭМВОС состоит из семи уровней по возрастающей иерархии:

- Физический;

- Канальный;

- Сетевой;,

- Транспортный;,

- Сеансовый,

- Представления (воспроизведение);

- Прикладной (применение).

Четыре нижних уровня: физический, канал передачи данных, сеть связи, транспортировка формируют сетевую зависимую часть из архитектуры протокола ISO.

Три верхних - сеанс связи, воспроизведение и применение обеспечивают общую поддержку функционального применения.

Р ис.5.25. Модель взаимодействия открытых систем ISO/OSI

Преимущество иерархической модели OSI заключается в том, что, поскольку функционирование каждого уровня хорошо определено, и, услуги, требуемые для каждого уровня, обеспечиваются немедленным интерфейсом нижележащего уровня, с одновременным обменом информации между объектами в соответствии с содержанием "протокола", реализация обслуживания хорошо организована и управляема. Любые функции, которые осуществлены на данном уровне, должны быть не только четко определены, но и обеспечивать обслуживание на нижележащем уровне. Так, например, применение прогрессивной технологии по увеличению передачи данных, на одном уровне, может быть минимизировано, с экономической точки зрения, на выше лежащем уровне.

5.6. Наблюдение в перспективной cns [13]

5.6.1. Автоматическое зависимое наблюдение

Автоматическое зависимое наблюдение (АЗН или ADS – Automatic Dependent Surveillance) - концепция, основанная на передаче данных "воздух-земля", по которым информация о воздушных судах, включая местоположение, время и др. автоматически передается на землю соответствующему полномочному органу УВД (рис.5.26.).

Эта информация извлекается из бортовой навигационной системы без ведома летного экипажа, а частота передачи этой информации может определяться на основе "контракта", заключаемого между наземным и бортовым оборудованием. В основе этого контракта может лежать время, например каждые 10 минут, или события, например прохождение точки на маршруте или эшелона полета, или он может основываться на любой комбинации этих двух параметров. Индивидуальные контракты заключаются для каждого полета, хотя они могут быть стандартизированы и храниться в "библиотеке" наземного оборудования. В системе также предусмотрена аварийная функция, которая может активизироваться из кабины экипажа.

Технология контрактного вида получила название АЗН-К(контрактная) или АЗН-А(адресная)

По сути АЗН-К является предельным обобщением принципа вторичной локации с всенаправленным адресным запросом.

Технология вещательного типа получила название АЗН-В.

При АЗН-В ВС с периодичностью обусловленной характеристиками полёта автоматически передаёт данные о своём местоположении и другую дополнительную информацию по ОВЧ каналам связи. АЗН будет использоваться главным образом за пределами зоны действия радиолокационных средств, где AMSS может обеспечить связное обслуживание. AMSS также может обеспечить связное обслуживание в других континентальных районах. Внедрение ВЧ и ОВЧ линий передачи данных "воздух-земля", а также достаточная точность и надежность навигационных воздушных судов дают возможность обеспечить наблюдение в районах, где при существующей инфраструктуре ощущается недостаток в таких видах обслуживания, в частности в океанических и других районах, в которых трудно, экономически нецелесообразно или даже невозможно внедрить существующие системы.

Р ис.5.26. Получение информации наблюдения при использовании АЗН-В

Кроме районов, в которых в настоящее время отсутствует иная информация о местоположении воздушных судов помимо представляемых пилотами сообщений о местоположении, АЗН найдет серьезное применение в других районах, где АЗН может служить в качестве дополнения или резервного средства по отношению к радиолокатору и вероятно сможет уменьшить потребность в первичных радиолокаторах.

Как и существующие системы наблюдения, применения АЗН в полном объеме требует дополнительной двусторонней передачи данных и/или речевой связи между пилотом и диспетчером, когда может потребоваться речевая связь для передачи срочных или нестандартных сообщений.

Состав и длина сообщений АЗН приведены в таблице 5.7.

Таблица 5.7. Характеристика сообщений АЗН

№ п/п	Содержание сообщения	Передача сообщения		дискретность	Длина сообщения в битах
		постоянная	По запросу
Основное содержание
1	Широта/долгота	+	-	0,0125 минуты	42
2	Высота	+	-	2,4 м	16
3	Время	+	-	0,125 с	15
4	Показатель качества	+	-		16
5	Опознавательный индекс*	-	+	8 на 6 бит	48
6	Поле активизации**	-	+		16
Расширенное содержание
7	Координаты в следующей точке маршрута	-	+	0,0125 минуты	42
8	Расчётная высота в следующей точке маршрута	-	+	2,4 м	16
9	Координаты по маршруту через одну точку	-	+	0,0125 минуты	42
10	Высота расчетная по маршруту через одну точку	-	+	2,4 м	16
11	Курс	-	+	0,1 градус	12 + 1
12	Фактическая приборная скорость (число Маха)	-	+	1 км/ч	13 + 1
13	Вертикальная скорость	-	+	0,08 м/с	12
Дополнительное содержание
14	Скорость ветра	-	+	2 км/ч	9
15	Направление ветра	-	+	0,7 градуса	9
16	температура	-	+	0,25 градуса	12

Примечание:

* регистрационный номер или план полёта;

** поле активизации указывает, какие из полей по запросу присутствуют в сообщении.

Знак + указывает, что сообщение передаётся.

Разрешающая способность по времени по требованиям ICAO составляет 0,125 с. При передаче данных за счёт дискретности возникает ошибка определения места, равная 31 м, при скорости ВС 900 км/ч.

Периодичность (частота) выдачи координатной информации при АЗН зависит от характера движения ВС в конкретной ситуации. Практически рассматриваются 10 ситуаций:

А₁ - полёт по прямолинейному участку трассы без тенденции нарушения её границ;

А₂ - манёвр в горизонтальной плоскости;

А₃ - манёвр в вертикальной плоскости (изменение эшелона);

А₄ - тенденция к нарушению границы трассы (маршрута);

А₅ - нарушение границы трассы (маршрута);

А₆ - тенденция к нарушению установленных норм эшелонирования;

А₇ - нарушение установленных норм эшелонирования;

А₈ - полёт в особых случаях;

А₉ - особые случаи в полёте;

А₁₀ - полёты, требующие специального контроля.

С учетом указанных ситуаций, информация АЗН может быть распределена по группам приоритета по передаче (табл.5.8.).

Таблица 5.8. Приоритеты передачи информации АЗН

№ п/п	Приоритет	Ситуации	Периодичность обновления координатной информации, с	Доля ВС, находящихся в данных ситуациях, %
1	I	А8, А9, А7, А10	5	9
2	I	А2, А3	7	9
3	II	А4, А5, А6	30	6
4	III	А1	180	85

ICAO рекомендует применять АЗН с учётом территорий и характера воздушного движения. Различают районы АЗН: океанические, маловысотные, континентальные с низкой плотностью воздушного движения, континентальные с высокой плотностью воздушного движения.

Широкое применение рассматриваемой технологии наблюдения возможно при организации каналов передачи данных «борт - земля» и разработке современных АС УВД, с алгоритмами сопровождения и обнаружения конфликтных ситуаций учитывающими специфику получения информации АЗН.