Зміст
Введення
Аналітичний огляд аеродромних РЛС
Призначення, розміщення та особливості аеродромних РЛС
Нормативи ICAO для аеродромних РЛС
Розрахунок технічних параметрів РЛС
Опис спрощеної структурної схеми РЛС та принципів її роботи
Висновок
Список використаних джерел
Введення
Безпека і регулярність польотів повітряних суден, а також економічні показники повітряного руху літаків цивільної авіації в значній мірі визначаються радіотехнічними засобами забезпечення польотів. За допомогою радіотехнічних засобів диспетчери служби руху вирішують такі завдання, як управління рухом ПС на землі і в польоті, запобігання конфліктних ситуацій у повітрі, забезпечення безпечних інтервалів між повітряними судами у вертикальній і горизонтальній площинах, прийняття своєчасних заходів з надання допомоги екіпажам при особливих випадках в польоті.
Серед радіотехнічних засобів забезпечення польотів особливе місце займають радіолокаційні станції (РЛС). До їх характерним властивостей відносяться:
висока оперативність отримання даних про координати літаків і додаткової польотної інформації, необхідної для УВС (номер рейсу, висота, запас палива, вектор швидкості, сигнали про аварійні ситуації);
досить високий ступінь об'єктивності отриманих даних, оскільки суб'єктивний фактор в радіолокаційних станціях проявляється лише на останній стадії переробки інформації при зчитуванні її диспетчером;
повнота інформації про стан повітряної обстановки у всій контрольованій зоні управління;
наочність представлення інформації про місцезнаходження літаків і в деяких випадках навіть траєкторій їх руху, так як радіолокаційне зображення повітряної обстановки на екранах індикаторів РЛС, як правило, є як би зменшеною моделлю реального розташування літаків у просторі;
висока точність і надійність наземних РЛС, оскільки умови роботи апаратури на землі в стаціонарних умовах дозволяють використовувати резервування, зменшити діапазон кліматичних впливів на обладнання, збільшити розміри антен, захистити антени від аеродинамічних навантажень, полегшити умови обслуговування апаратури. Споживачі радіолокаційної інформації пред'являють до РЛС різні найчастіше суперечливі вимоги, задовольнити яким одночасно одна РЛС не може. Тому вони диференціюються за певними групами залежно від функцій різних служб, які використовують інформацію РЛС. Так існують трасові, аеродромні, посадочні, огляду льотного поля, метеорологічні та інші види РЛС. У деяких випадках розробляються радіолокаційні комплекси (РЛК), що поєднують функції двох або більшого числа видів радіолокаційних станцій.
Початок розвитку радіолокаційних систем в Росії відноситься до тридцятих років минулого сторіччя. Безпосереднім поштовхом до створення радіолокаційних методів виявлення об'єктів послужив розвиток військової авіації та виникнення у зв'язку з цим необхідності завчасного виявлення НД противника. Цим пояснюється і та обставина, що основним замовником і споживачем радіолокаційної техніки і в нашій країні, і за кордоном були на перших етапах розвитку радіолокації різного роду військові відомства.
Сучасний етап розвитку авіації характеризується широким впровадженням автоматизованих систем управління повітряним рухом (АС УПР), використанням останніх досягнень обчислювальної техніки, більш сучасних радіоелектронних засобів управління повітряним рухом, навігації, посадки і зв'язку, вдосконаленням методів і засобів технічної експлуатації авіаційної техніки.
Аналітичний огляд аеродромних РЛС
Аеродромні оглядові РЛС (ОРЛ-А) призначені для отримання інформації про повітряну обстановку, необхідної при контролі та УВС в районі аеродрому і для введення ПС у зону дії посадкових коштів. У нормах, прийнятих в ГА і вироблених постійною комісією з радіотехнічної та електронної промисловості, ОРЛ-А позначені ПРЛ-В2 і діляться на наступні класи: ПРЛ-В1 з Rmax = 150 км; ПРЛ-В2 з Rmax = 80 км і ПРЛ-В3 з Rmax = 46 км.
Інформація, що отримується за допомогою аеродромних оглядових станцій, використовується диспетчерам аеродромних центрів АС УВС, диспетчерських пунктів підходу (ДПП), головних диспетчерських пунктів підходу (ГДПП), диспетчерських пунктів кола (ДПК), диспетчерських пунктів системи посадки (ДПСП) і місцевих диспетчерських пунктів ( МДП).
Технічні характеристики аеродромних оглядових РЛС повинні забезпечувати роздільну здатність і точність визначення координат ЛА відповідно до міжнародних і вітчизняних норм. Крім того, вони повинні мати ефективні засоби придушення сигналів, відбитих від місцевих предметів і гідрометеорів. Аеродромні станції повинні виявляти і визначати місце розташування цілей, що знаходяться на невеликих висотах і на близькій відстані від РЛС. Вимоги до максимальної дальності дії аеродромних радіолокаторів диференціюються залежно від конкретного призначення станції і класу аеропорту, де передбачається встановити радіолокатор. Для великої інтенсивності польотів необхідно використовувати аеродромні оглядові радіолокатори варіанту "У 1" з дальністю дії ≈ 150 км.
У менш великих аеропортах доцільно встановлювати аеродромні радіолокатори варіанту "У 2" з максимальною дальністю дії ≈ 80 км. Для того щоб забезпечити необхідною інформацією диспетчера кола, досить відповідно до рекомендацій ICAO мати радіолокатор варіанту "У 3" з дальністю дії ≈ 46 км.
Призначення, розміщення та особливості аеродромних РЛС
Аеродромні диспетчерські радіолокаційні станції призначені для контролю і управлінням повітряним рухом у районі аеродрому і виведення повітряних суден у зону дії посадкового радіолокатора. Контроль і управління повітряним рухом здійснюється на основі інформації про дальність, азимут, а також додаткової інформації про повітряні судна, отриманої за допомогою радіолокаційних станцій і літакових відповідачів. Ця інформація повинна бути повною і точною, у зв'язку з чим аеродромні диспетчерські радіолокаційні станції повинні задовольняти вимогою міжнародною організацією цивільної авіації ІСАО. Технічні характеристики аеродромних РЛС повинні забезпечувати роздільну здатність і точність визначення координат ЛА відповідно до міжнародних і вітчизняних норм. Крім того, вони повинні мати ефективні засоби придушення сигналів, відбитих від місцевих предметів і гідрометеорів. Аеродромні станції повинні виявляти і визначати місце розташування цілей, що знаходяться на невеликих висотах і невеликому видаленні від РЛС.
Вимоги до максимальної дальності дії аеродромних радіолокаторів диференціюються залежно від конкретного призначення станції і класу аеропорту, де передбачається встановити радіолокатор.
Аеродромний РЛК розташовується в бік від осі ЗПС, щоб забезпечити мінімум перевідбиттів по вторинному каналу і послабити вплив шкідливого НВЧ - випромінювання. Крім того, потрібно врахувати, що вздовж ЗПС на 120 м від осі проходить критична зона КРМ, тому РЛС розташовується за її межами (120-185м від осі ЗПС, по можливості ближче до КТА).
Склад і розміщення обладнання АОРЛ-85:
Апаратура РЛК змонтована в спеціальних контейнерах, що мають всі необхідні умови для роботи апаратури та персоналу (вентиляція, кондиціювання повітря, освітлення, пожежна та охоронна сигналізація і т.д.), на позиції контейнери монтуються в збірку з двох контейнерів, створюючи єдине технічний будинок. Таке конструктивне рішення зводить до мінімуму будівельно-монтажні роботи на позиції. Двопроменеві антенна система з допомогою спеціального перекриття верхнього та нижнього променів забезпечує формування зони огляду у вертикальній площині в діапазоні кутів від 0,5 до 45 градусів. Нижній промінь, формований верхнім опромінювачем і відбивачем, працює як на передачу, так і на прийом. Верхній промінь працює тільки на прийом. Використання інформації верхнього приймального променя в ближній зоні дозволяє знизити рівень перешкод від підстилаючої поверхні приблизно на 20 дБ. У горизонтальній площині зона огляду забезпечується механічним обертанням антени зі швидкістю 12 або 15 об / хв. Зондувальні сигнали, що формуються двоканальної передавальної системою, випромінюються одночасно на двох мчать на 56 Мгц, забезпечуючи двочастотний режим опромінення мети. З метою забезпечення необхідного потенціалу ПРЛ поряд з мінімальною дальністю і високою роздільною здатністю в кожному періоді повторення випромінюються два зондирующих сигналу різної тривалості: монохроматичне і складний з внутріімпульсной ЛЧМ. До складу приймальної антени входить апаратура аналогової та цифрової обробки сигналів, оцінки параметрів сигналів (карта перешкод), некогерентного та когерентного накопичення, селекції рухомих цілей, обчислення координат.
У ПРЛ організований спеціальний метеоканал. Прийом метеоінформації в режимі роботи при круговій поляризації здійснюється з ортогонального входу поляризатора верхнього опромінювача антени. Апаратура при е ма і обробки метеоканала ідентична основному каналу. При роботі в режимі лінійної поляризації метеоінформації витягується з нульового доплерівського фільтра основного каналу. Програмно-обчислювальний пристрій ПРЛ робить обчислення координат ВС і формує контури метеооброзованій в шести градаціях.
Головний процесор РЛК виробляє об'єднання відміток ПРЛ і ВРЛ, траси цілей, виконуючи, таким чином, функції вторинної обробки інформації. Крім того, він одночасно використовується як процесор автоматизованої системи контролю та управління вiд. Обчислювальні засоби головного процесора мають повне автоматичне резервування і здатні адаптуватися до перевантажень.
Автоматизована система контролю і управління (АСКУ) дозволяє як з місцевого, так і дистанційного (наприклад, з КДП) проводити управління режимами роботи РЛК, оцінку технічного стану, діагностику несправностей і автоматичну реконфігурацію комплексу (перехід на резерв).
Вбудоване контрольне обладнання дозволяє здійснювати діагностику і пошук несправностей до типового елементу заміни. Високий ступінь автоматизації РЛК поряд з його високою надійністю забезпечують можливість роботи без постійної присутності на радіолокаційної позиції обслуговуючого персоналу.
Нормативи ICAO для аеродромних РЛС
Зона виявлення. Аеродромний радіолокатор повинен виявляти ПС із ефективної відбиває площею 15 м 2 і більше, що знаходяться в зоні прямої видимості (з точки розташування антени) в межах простору, охоплюваного обертанням на 360 град навколо вертикальної осі антени плоскої фігури. У той же час нормами ICAO рекомендується збільшити зону виявлення.
Точність. Похибка у визначенні положення позначки цілі по азимуту не повинна бути більше ± 2 °.
Похибка індикації дальності не повинна перевищувати 5% від дійсного відстані до цілі або 150 м у залежності від того, яка з цих величин більше, тобто: σ max r ≤ 0,05 r; σ max r ≥ 150 м, де r - похила дальність до цілі.
Для нових РЛС, спроектованих після прийняття норм ICAO, похибка індикації дальності не повинна перевищувати 3% від дійсного відстані до цілі або 150 м і в залежності від того, яка з цих величин більше.
Роздільна здатність станції по азимуту повинна бути не гірше 4 град.
Роздільна здатність по дальності повинна бути не гірше 1% відстані від антени радіолокатора до мети або 230 м у залежності від того, яка з цих величин більше, тобто: δ r ≤ 0,01 r; δ r ≥ 230 м
Швидкість поновлення інформації. Інформація про дальність і азимут ПС, що знаходяться в межах зони виявлення радіолокатора, повинна поновлюватися не рідше, ніж кожні 4 с.
Основні вимоги ІКАО для оглядових аеродромних радіолокаторів наведені в таблиці 1.
Таблиця 1.
Характеристика | Рекомендації ІКАО |
Максимальна дальність, км | 46 |
Імовірність правильного виявлення | 0,9 |
Імовірність помилкових тривог | 10 -6 |
Еквівалентна площа мети, м 2 | 15 |