CC BY
7
УДК 629.7.08
ОБНОВЛЕНИЕ БАЗЫ ДАННЫХ СИСТЕМЫ ВСС-95-1В
ПОСРЕДСТВОМ ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ
*
Е. Д. Шемелёв , Д. К. Утемишев, В. В. Перемышленников
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
E-mail: shemelev_zhenya_@mail.ru
Из-за недостатков, существующих в системах наблюдения, навигации и связи становится невозможным получение точной оперативной информации о фактическом местоположении ЛА в реальном времени при визуальных полётах в горных местностях и в приполярных областях.
Ключевые слова: система связи, навигация, GNS\ATM.
UPDATE OF THE DATABASE SYSTEM VSS-95-1V BY REMOTE CONTROL
E. D. Shemelev*, D. K. Utemishev, V. V. Peremshlennikov
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: shemelev_zhenya_@mail.ru
Due to the shortcomings in surveillance, navigation and communication systems, it becomes impossible to obtain accurate operational information about the actual position of the aircraft in real time during visual flights in mountainous areas and in the circumpolar regions.
Keywords: communication system, navigation, GNS\ATM.
Чтобы навигация была точной и безопасной на воздушных судах (ВС) используют не только спутниковые навигационные системы, но и вычислительные системы самолётовождения (на отечественных - ВСС, на зарубежных - FMS/FMC), а также системы раннего предупреждения близости земли (СРПБЗ) [1; 2].
Современные ВС снабжены комплексом таких систем как ВСС, ИНС и СНС которая является основной системой, осуществляющей координированный полёт в комплексе с такими навигационными системами, как инерциальная и спутниковая [3; 4]. Современные отечественные ВС удовлетворяют требованиям ICAO RNP по зональной навигации благодаря комплексу ВСС, ИНС и СНС, который обеспечивает достаточно точное вождение ВС. Примерами таких самолетов можно назвать Ан-148, Ту-204-300, Ту-214, Ил-96-300 и др.
Чтобы оперативное планирование маршрута было успешным при возникновении сложных ситуаций, а также при донесении об изменениях в аэронавигационной информации или осуществлении полёта в момент смены циклов AIRAC (1 раз в 28 дней, в 0:00 UTC) необходимо оперативно принимать аэронавигационные данные. Во время работы баз данных СРПБЗ, ВСС, либо СНС может произойти сбой или появиться ошибка. Чтобы обеспечить безопасность полетов в таком случае еще одним важным параметром становится оперативное обновление бортовой базы данных [5].
Система глобальной персональной спутниковой связи Globalstar действующая с 1999 г., охватывает практически всю территорию Российской Федерации - включительно до 70° с. ш. На сегодняшний день процесс формирования орбитальной группировки является завершённым. В августе 2000 г. был введён в эксплуатацию российский сегмент Globalstar [6].
Спутники Globalstar имеют простые («прозрачные») ретрансляторы без бортовой коммутации сигналов, тем самым это приводит к уменьшению их веса (до 450 кг), увеличению надёжно-
Секция «Техническая эксплуатация электросистем и авионики»
сти, увеличению срока эксплуатации (не менее 7,5 года), а также к меньшей стоимости в сравнении с другими проектами подобного назначения.
Новейшие технологии связи системы Globalstar:
• Речевой кодер с переменной скоростью и шумоподавлением.
• Доступ с кодовым разделением (CDMA).
• Одновременная организация пользовательского канала через несколько КА.
• Мягкая эстафетная передача от луча к лучу, от спутника к спутнику.
• Адаптивное управление мощностью бортового и абонентского передатчиков.
Орбитальная группировка системы Globalstar представляет собой группировку из: основных (48) и резервных (4) низкоорбитальных спутников. Спутники располагаются на 8 орбитах по 6 космических аппаратов на каждой. Эту группировку спутников выводят на 1414 км с наклоном 52° к экватору. Период обращения космического аппарата на орбите - 114 мин. Фазовый сдвиг между космическими аппаратами на соседних орбитах составляет 7,5°. Такая структура космического сегмента осуществляет одновременное наблюдение на средних широтах, которые являются основным регионом обслуживания - не менее 2 космических аппаратов.
Данный показатель значительно отличает систему Globalstar от конкурирующей системы Iridium, в которой структура космического сегмента, основана на односпутниковом покрытии территории.
На линиях Земля - космос (либо космос - Земля) распространение радиоволночень сильно осложняется воздействием, оказываемым атмосферой Земли, т. е. ионосферой и тропосферой. Это воздействие особенно ощутимо на таких частотах как 10 ГГц и выше, а кроме этого и малых углах места антенны земной станции (при малых углах прихода волны).
Воздействие ионосферы может проявляться в таких явлениях как: поглощение энергии, дисперсия сигнала, «мерцании» сигнала, вращении плоскости поляризации (фарадеево вращение). Использование круговой поляризации волны полностью устраняет влияние этого явления.
На распространение радиоволн на линиях Земля-Космос воздействие тропосферы может проявляться в различных явлениях.
Изменяющийся индекс рефракции в тропосфере и его нерегулярность могут вызвать дефокусировку луча антенны, возникновение многолучевости сигнала и «мерцание», а также изменить угол прихода волны, уменьшить эффективное усиление антенн. Дефокусировка луча при угле места 3° вызывает потери сигнала менее 0,4 дБ, а также и при больших изменениях рефракции. Данные измерений зависимости угла прихода волны от угла места, вызванной рефракцией, в морской тропической атмосфере выглядят так: при 1° - 0,65°, 3° - 0,35° и 5° - 0,25°. В полярном же континентном климате зависимость была такой: при 1° - 0,44°, 3° - 0,25° и 5° - 0,17°. Но это явление можно не брать во внимание, так как большинство антенн земных станций снабжено устройствами ручного, либо автоматического наведения по максимуму сигнала.
А также такие явления как многолучёвость и «мерцание» сигнала не оказывают значительного влияния на его уровень и поэтому ими также можно пренебречь. Значительное же воздействие тропосферы проявляется при поглощении атмосферными газами энергии радиоволн. Не менее существенное влияние оказывают гидрометеоры (особенно дождь), поглощающие и деполяризующие радио волны.
Рассмотренный нами выше канал связи, целью которого является качественная передача данных, на сегодняшний день является наиболее подходящим для современных условий эксплуатации. Так как в настоящее время нет точности, достоверности передачи, слабая помехозащищённость.
При использовании системы Globalstar отпадёт необходимость в инженере ПНК, который обновляет вручную систему ВСС-95-1В с помощью компьютера и программы каждые 28 дней. Все необходимые действия по обновлениям различного рода программ будут происходить автоматически в режиме реального времени.
Данная система требует экспериментальной проверки на реальном ВС для выявления и устранения недостатков в работе и структуре.
Библиографические ссылки
1. Гоголь В. А. Основы системы спутниковой навигации : учеб. пособие. Красноярск, 2001. 84 с.
2. Крыжановский Г. А., Черняков М. В. Оптимизация авиационных систем передачи информации. М. : Транспорт, 1986. 294 с.
3. Липкин И. А. Спутниковые навигационные системы. М. : Вуз. кн., 2001. 288 с.
4. Соловьёв Ю. А. Спутниковая навигация и её приложения. М. : Эко-Трендз, 2003.
5. Сетевые спутниковые радионавигационные системы / В. С. Шебшаевич и др. ; под ред. П. П. Дмитриева и В. С. Шебшаевича. М. : Радио и связь, 1982. 272 с.: ил.
6. Ломовицкий В. В. Основы построения систем и сетей передачи данных. М. : Горячая линия-Телеком, 2005.
© Шемелев Е. Д., Утемишев Д. К., Перемышленников В. В., 2018
