Материал: Радионавигационные системы и комплексы. лабораторный практикум. Федоров С.М., Сиваш М.А

Рис. 21. Окно результатов определения местоположения

–повторить вышеуказанные действия с как минимум 7- мью другими БС – на карте будут отображены все БС, для которых были введены параметры для определения их местоположения;

–выделить 3 БС, наиболее близко расположенных к студенту (абоненту сети сотовой связи GSM);

–определить две наиболее дальние от абонента БС.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Какие бывают диапазоны частот для сетей GSM?

2.Преимущества и недостатки GSM сетей?

3.Что такое TDMA и FDMA? Поясните их отличия.

4.Почему возникают искажения речи при цифровой обработке и передаче в системах связи стандарта GSM?

5.Что такое EFR-технология и в чем её особенность?

30

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2

РАДИОМОНИТОРИНГ ДВИЖЕНИЯ ВОЗДУШНЫХ ОБЪЕКТОВ И ТЕХНОЛОГИЯ ADS-B

2.1. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

Цель работы:

1)получение основных теоретических сведений о принципе работы технологии мониторинга воздушных объектов ADS-B и ее особенностях современного использования;

2)получение практических навыков мониторинга воздушных объектов по технологии ADS-B, а также получения важной информации о каждом объекте с помощью специального прикладного ПО на базе лабораторного стенда RTL_SDR-R820T2;

3)определение местонахождения обслуживающих абонентов базовых станций на основе технических данных, получаемых от них.

При выполнении домашнего задания студенты должны изучить принцип работы технологии мониторинга воздушных объектов ADS-B, особенности ее использования в современных системах радионавигации, ее важные преимущества.

В процессе выполнения лабораторного задания студенты получают практические навыки мониторинга воздушных объектов по технологии ADS-B, получения важной информации о каждом объекте с помощью специального прикладного ПО.

Указанные ранее операции производятся на базе лабораторного стенда RTL_SDR-R820T2, а также необходимого для данных задач пакетов прикладного программного обеспечения.

31

При выполнении работы студенты используют следующее оборудование:

–лабораторный стенд RTL_SDR-R820T2;

–персональный компьютер с ОС Windows версии 7, 8.1, или 10 (сборка 1703);

–программный декодер принимаемого сигнала RTL1090;

–комплекс специального программного обеспечения для мониторинга воздушных объектов ADS-B Scope.

2.2.НЕОБХОДИМЫЕ ТЕОРИТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Технология радиомониторинга движения воздушных объектов ADS-B

АЗН-В (ADS-B – Automatic dependent surveillancebroadcast или автоматическое зависимое наблюдениевещание) – технология наблюдения и управления воздушным трафиком, которая позволяет получать информацию по аэронавигации с большей точностью, чем это было возможно ранее. Данная система сейчас внедряется в США, России и других странах.

Аббревиатура «ADS-B» расшифровывается так: automatic – не требует вмешательства пилота или внеш-

него запроса;

dependant – зависит от точных данных о положении и скорости от навигационной системы самолета (например, GPS);

surveillance – предоставляет положение воздушного судна, высоту, скорость и другие данные наблюдения службам, которым требуется эта информация;

broadcast – информация передается для использования как воздушными судами, так и наземными службами.

32

АЗН-В также передает лётчикам в реальном времени погодную информацию, что позволяет расширить осведомленность летчика об окружающей его метеорологической обстановке, чем удается повысить безопасность полетов. Доступ к данной технологии бесплатен для всех. Так воздушное судно, которое оборудовано транспондером ADS-B передает свои координаты, курс, высоту, горизонтальную и вертикальную скорость во время всего полета всем воздушным судам, которые находятся в воздухе, диспетчерским вышкам. А приемники данной технологии, установленные в команднодиспетчерском пункте и на борту воздушного судна, обеспечивают точное отображение на экране РЛС движения воздушных судов, оборудованных транспондером.

Вотличие от устаревшей радиолокационной техники, ADS-B использует высокоточные сигналы от GPS. В результате ADS-B способна выполнять свои функции даже там, где обычный радар бессилен – даже в отдаленных районах или горной местности. Поскольку ADS-B может функционировать при низких высотах, а также на земле, где она может быть использована для мониторинга трафика на взлетнопосадочных полосах (ВПП) и рулежных дорожках аэропортов. Не только авиадиспетчеры могут осознать преимущества ADS-B. Воздушные суда с установленным определенным оборудованием на борту могут также получать с помощью ADS-B информацию по другим ВС, находящимся в этом же районе, и бесплатные данные по погоде (при наличии специальной подписки для полетов в воздушном пространстве США) (рис. 22).

Всоответствии с концепцией воздушно-транспортной системы нового поколения и единого европейского неба (NextGen Air Transportation System and Single European Sky (SES)), оснащенные должным образом самолеты, будут передавать свои идентификационные данные, местоположение, трек, скорость и другие важные данные с помощью технологии, которая называется ADS-B Out.

33

Рис. 22. Общий принцип работы технологии ADS-B

Наземные станции ADS-B передают информацию о движении воздушных судов и погодных условиях, которая отображается в кабине на экране РЛС, если воздушное судно оборудовано данной технологией, но которая в полной мере реализована только в воздушном пространстве США.

Технология ADS-B была создана на основе таких систем, как:

1.Режим Mode-A или вторичный радар (SSR), который используют гражданские и военные воздушные суда. Обеспечивает до 4096 кодов ответчика (идентификационных кодов) и является самым популярным режимом. Mode-A передает информацию о высоте, ICAO-коде и идентификационном коде. В данном режиме координаты воздушного судна не передаются. Частота запроса для Mode-A – 1030 МГц.

2.Режим Mode-S занимается сканированием воздушного пространства на частоте запроса 1030 МГц, а ответы посылает на частоте 1090 МГц. Несущую, для уменьшения помех для запросов в Mode-A/C, модулируют с использованием DPSK. Если транспондер получает запрос от наземного радара, то получение запроса он подтверждает излучением ФИМ (фазово-модулированного сигнала) на частоте 1090 МГц. При этом самолет каждую секунду, вне зависимости от нали-

34