Режимы опроса авиационного транспондера
Режимы опроса авиационного транспондера представляют собой стандартные форматы импульсных последовательностей от опрашивающего вторичного радара наблюдения (SSR) или аналогичной системы автоматического зависимого радиовещания (ADS-B). Формат ответа обычно называют «кодом» от транспондера , который используется для получения подробной информации с соответствующим образом оборудованного самолета.
В своей простейшей форме «Режим» или тип запроса обычно определяется интервалом между двумя или более импульсами запроса. Существуют различные режимы: от режима 1 до 5 для военного использования, до режима A, B, C и D и режима S для гражданского использования.
Режимы допроса
[ редактировать ]несколько различных протоколов радиочастотной связи Для авиационных транспондеров стандартизировано :
| Военный режим |
Гражданский режим |
Описание |
|---|---|---|
| 1 | Предоставляет 2-значный 5-битный код миссии (по выбору из кабины). [1] | |
| 2 | Содержит 4-значный восьмеричный код единицы (устанавливается на земле для истребителей, может быть изменен в полете транспортным самолетом). [1] | |
| 3 | А | Предоставляет четырехзначный восьмеричный идентификационный код самолета, который устанавливается в кабине, но назначается авиадиспетчером. Режим 3/A часто комбинируется с режимом C для предоставления информации о высоте. [2] |
| С | самолета Предоставляет барометрическую высоту и обычно объединяется с режимом 3/A, чтобы обеспечить комбинацию 4-значного восьмеричного кода и высоты, как режим 3 A/C, часто называемый режимом A и C. [2] | |
| 4 | Обеспечивает трехимпульсный ответ, задержка зависит от зашифрованного запроса. [1] | |
| 5 | Обеспечивает криптографически режима S и ADS-B. защищенную версию GPS-положения [1] | |
| С | Предоставляет несколько форматов информации для выборочного опроса. Каждому воздушному судну присвоен фиксированный 24-битный адрес. [2] | |
Режим A и режим C реализуются с использованием радиолокационной системы управления воздушным движением в качестве физического уровня , тогда как режим S реализуется как автономный протокол с обратной совместимостью. ADS-B может работать с использованием режима S-ES или приемопередатчика универсального доступа в качестве транспортного уровня : [3]
| АДС-Б | |||
| Мода S-ES | УАТ | ||
| Режим А | Режим С | Режим S | |
| ATCRBS | |||
Режим А
[ редактировать ]Когда транспондер получает запрос на запрос, он передает настроенный код транспондера (или « код крика »). Это называется «Режим 3А» или, чаще, Режим А. Отдельный тип ответа, называемый «Идентификация», можно инициировать с самолета, нажав кнопку на панели управления транспондера.
Режим A с режимом C
[ редактировать ]Ответ кода транспондера режима A может быть дополнен ответом по барометрической высоте , что тогда называется работой в режиме C. [2] Барометрическая высота определяется датчиком высоты, который представляет собой либо отдельный автономный блок, установленный на самолете, либо встроенную часть транспондера. Информация о высоте передается на транспондер с использованием модифицированной формы модифицированного кода Грея, называемого кодом Гиллхэма .
Реакции в режимах A и C используются, чтобы помочь авиадиспетчерам определить положение и высоту конкретного самолета на экране радара, чтобы сохранить эшелонирование. [2]
Режим S
[ редактировать ]Другой режим, называемый Mode S (Select), предназначен для того, чтобы помочь избежать чрезмерного опроса транспондера (наличие большого количества радаров в загруженных зонах) и обеспечить автоматическое предотвращение столкновений. Транспондеры режима S совместимы с системами вторичного радиолокационного наблюдения (ВОРЛ) режима A и режима C. [2] Это тип транспондера, который используется для функций TCAS или ACAS II ( бортовая система предотвращения столкновений ) и необходим для реализации расширенной передачи самогенерируемых сигналов , одного из средств участия в ADS-B системах . Самолет, оснащенный TCAS, должен иметь транспондер режима S, но не все транспондеры режима S включают TCAS. Аналогичным образом, для реализации расширенного самогенерируемого сигнала ADS-B Out 1090ES требуется транспондер режима S, но существуют и другие способы реализации выхода ADS-B (в США и Китае). Формат сообщений режима S документирован в Doc 9688 ИКАО, Руководство по конкретным услугам режима S. [4]
Функции режима S
[ редактировать ]При опросе транспондеры режима S передают информацию о самолете в систему ВОРЛ , в TCAS приемники на борту самолета и в систему ADS-B ВОРЛ. Эта информация включает в себя позывной самолета и/или постоянный 24-битный адрес самолета ИКАО (который для целей человеческого интерфейса представлен в виде шести шестнадцатеричных символов). Одной из скрытых особенностей транспондеров режима S является то, что они обратно совместимы; воздушное судно, оснащенное транспондером режима S, по-прежнему может использоваться для отправки ответов на запросы в режиме A или C. Эту функцию можно активировать с помощью определенного типа последовательности опросов, называемого межрежимным. [ нужна ссылка ]
24-битный адрес ИКАО
[ редактировать ]Воздушным судам, оборудованным режимом S, присваивается уникальный 24-битный адрес ИКАО или (неофициально) «шестнадцатеричный код» режима S при национальной регистрации, и этот адрес становится частью свидетельства о регистрации самолета . Обычно адрес никогда не меняется, однако транспондеры перепрограммируются и иногда перемещаются с одного самолета на другой (предположительно в эксплуатационных или финансовых целях) либо при техническом обслуживании, либо путем изменения соответствующей записи в системе управления полетом самолета .
Всего 16 777 214 (2 24 -2) доступны уникальные 24-битные адреса ИКАО (шестнадцатеричные коды). [5] [6] 24-битный адрес ИКАО может быть представлен в трех цифровых форматах: шестнадцатеричном , восьмеричном и двоичном . Эти адреса используются для обеспечения уникальной идентификации, обычно присваиваемой отдельному воздушному судну или регистрации.
В качестве примера ниже приведен 24-битный адрес ИКАО, присвоенный самолету -челноку с регистрацией N905NA: [7] [8]
- Шестнадцатеричный: AC82EC
- Восьмеричный: 53101354
- Двоичный: 1010110010000010111011100 (Примечание: иногда пробелы добавляются для визуальной ясности, таким образом, 1010 1100 1000 0010 1110 1100 { Hex Big Endian } и 001 101 110 100 000 100 110 101 { Octal Little Endian })
- Десятичный: 11305708
Это все тот же 24-битный адрес Самолета-Шаттла, представленный в разных системах счисления (см. выше).
Проблемы с транспондерами режима S
[ редактировать ]Проблема с транспондерами режима S возникает, когда пилоты вводят неправильный идентификационный код полета в транспондер режима S. [9] В этом случае возможности ACAS II и режима S SSR могут быть ухудшены. [10]
Расширенный сквиттер
[ редактировать ]В 2009 году ИКАО опубликовала «расширенную» форму режима S с большим количеством форматов сообщений для использования с ADS-B ; [11] в 2012 году он был усовершенствован. [12] Страны, внедряющие ADS-B, могут потребовать использования либо режима расширенного самогенерируемого сигнала соответствующим образом оборудованного транспондера режима S, либо транспондера UAT на частоте 978 МГц.
Использование в метеорологии
[ редактировать ]Данные режима S могут содержать векторы движения самолета относительно Земли и атмосферы. Разница между этими двумя векторами заключается в ветре, воздействующем на самолет. [13] Расчет ветра (и температуры на основе числа Маха и истинной воздушной скорости ) был разработан одновременно Зибреном де Хааном из KNMI и Эдмундом Стоуном из Метеорологического бюро . [14] В Великобритании количество наблюдений с самолетов увеличилось примерно с 7500 в день по данным AMDAR до более чем 10 миллионов в день. Метеорологическое бюро, работающее в партнерстве с KNMI и FlightRadar24, активно развивает расширенные возможности, включая данные со всех континентов, кроме Антарктиды. [15]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д НАТО СТАНАГ 4193
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж Пепплер, Иллинойс: С нуля , страницы 238–239. Aviation Publishers Co. Limited, Оттава, Онтарио, двадцать седьмое исправленное издание, 1996 г. ISBN 0-9690054-9-0
- ^ Бурфейнд, Брэндон К. (2020). «Взаимодействующая конфиденциальность ADS-B» . Тезисы и диссертации . Технологический институт ВВС. п. 10.
- ^ Руководство по конкретным услугам режима S (2-е изд.). Международная организация гражданской авиации. 2004. ISBN 92-9194-407-6 .
- ^ «Управление гражданской авиации Великобритании – «24-битные адреса самолетов ИКАО» » . Caa.co.uk. 2 октября 2007 года . Проверено 7 февраля 2013 г.
- ^ «Евроконтроль – «Технический обзор режима S» » . Eurocontrol.int. Архивировано из оригинала 31 марта 2013 года . Проверено 7 февраля 2013 г.
- ^ Ральф Д. Клот, DL4TA, Людвигсбург, Германия «Самолеты на HFDL — 24-битный идентификатор ИКАО» . Ткань.Нет . Проверено 7 февраля 2013 г.
{{cite web}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка ) - ^ «База данных самолетов» . Airframes.org . 11 августа 2005 года . Проверено 7 февраля 2013 г.
- ^ Международная организация гражданской авиации (март 2005 г.). «Третье заседание Целевой группы по исследованию и внедрению автоматического зависимого наблюдения – вещания (ADS-B) (ADS-B TF/3)» (PDF) . Проверено 28 марта 2008 г.
- ^ Евроконтроль - Циркуляр аэронавигационной информации (AIC) - 24-битные адреса самолетов ИКАО и отчеты об идентификации самолетов (в протоколах третьего заседания Целевой группы по исследованию и внедрению автоматического зависимого наблюдения - вещания (ADS-B) (ADS-B TF/) 3))
- ^ ИКАО (2008). Doc 9871 ИКАО, Технические положения для режима S и расширенного самогенерируемого сигнала (1-е изд.). Международная организация гражданской авиации. ISBN 978-92-9231-117-9 .
- ^ ИКАО (2012). Doc 9871 ИКАО, Технические положения для режима S и расширенного самогенерируемого сигнала (2-е изд.). Международная организация гражданской авиации. ISBN 978-92-9249-042-3 .
- ^ де Хаан, С. (2011). «Наблюдения за ветром и температурой с высоким разрешением с самолетов, отслеживаемых радаром управления воздушным движением Mode-S» . Журнал геофизических исследований . 116 (Д10). Бибкод : 2011JGRD..11610111D . дои : 10.1029/2010JD015264 . ISSN 2169-897X .
- ^ Стоун, ЭК (2016). «Сеть приемников режима S для регулярного сбора метеорологических данных с самолетов» . Журнал атмосферных и океанических технологий . 33 (4): 757–768. Бибкод : 2016JAtOT..33..757S . doi : 10.1175/JTECH-D-15-0184.1 . ISSN 0739-0572 .
- ^ «Расширение сбора метеорологических данных с самолетов» (Пресс-релиз). Метеорологическое бюро. 21 марта 2023 г. Проверено 5 апреля 2024 г.