CC BY
8
Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2021. Том 3
УДК 629.7.086
РАЗРАБОТКА SDR ПРИЕМНИКА ДЛЯ КОНТРОЛЯ ДАЛЬНЕГО ЭФИРА СИСТЕМ
ПОСАДКИ ВОЗДУШНЫХ СУДОВ
М. В. Аркасов Научный руководитель - И. И. Горбачева
Красноярский филиал Санкт-Петербургского государственного университета гражданской авиации Российская федерация, 660135, г. Красноярск, ул. Взлетная, д. 15 E-mail: [email protected]
В исследуемом проекте производится разработка SDR приемника для проверки эфира систем посадки воздушных судов. Также проведено построение и исследование модели SDR приемника в Matlab/Simulink.
Ключевые слова: SDR приемник, курсовой радиомаяк, глиссадный радиомаяк, эфир, Matlab, Simulink.
ELABORATION OF SDR RECEIVER FOR EXAMINING OF DISTANT BROADCAST OF
AIRCRAFT LANDING SYSTEMS
M. V. Arkasov Scientific supervisor - I. I. Gorbacheva
Krasnoyarsk branch of Saint- Petersburg state university of civil aviation 15, Vzletnaya St, Krasnoyarsk, 660135, Russian Federation E-mail: [email protected]
In investigated project the elaboration of SDR receiver for examining of distant broadcast of aircraft landing systems is being made. Also the design and analysis of SDR receiver in Matlab/Simulink has been done.
Keywords: SDR receiver, localizer, glideslope, broadcast, Matlab, Simulink.
Многократные случаи лётных происшествий при заходе на посадку в аэродромах Российской Федерации говорят о существенной потребности оборудования аэропортов (аэродромов, вертолётных площадок) современными средствами обеспечения посадки в трудных метеорологических условиях при определенном минимуме погоды и в условиях метеоминимумов категорий ИКАО [1].
Фактически все без исключения посадки выполняются согласно визуальным ориентирам вне зависимости от того, выполнялся ли первоначальный этап захода на посадку по правилам визуального полета или же завершение полета происходило по правилам полетов по приборам. В конце концов, летчик визуально наблюдает ВПП и сажает воздушное судно по визуальным ориентирам [2].
Чем раньше наступает визуальный контакт с огнями подхода и с ВПП, тем больше времени лётчик располагает для устранения погрешностей захода. Это особенно немаловажно для скоростных и тяжёлых воздушных судов, различающихся высокими скоростями подхода к началу выравнивания и высокой инертностью.
Совершенствование авиационной техники и методов ее обслуживания в настоящее время невозможно без систематического анализа изменения состояния авиационных систем в
Секция «Молодежь, наука, творчество»
процессе их эксплуатации. Поэтому такой анализ выполняет роль обратной связи, позволяющей оценивать эффективность проводимых промышленностью и личным составом гражданской авиации мероприятий, для систематического повышения надежности самолетов и обеспечения безопасности посадки и взлета. В результате исследования было выявлено простейшее решение данной проблемы - запустить квадрокоптер, исследующий глиссаду для проверки эфира систем посадки [3].
Вначале проверяем эфир, все ли в порядке, по 2 зонам. Выносная зона (курсового глиссада) и апертурная зона (на каждой антенне стоит датчик, на который отражается часть излучения) смотрим эти 2 зоны по узкому и широкому каналу. По широкому каналу выносную зону мы вообще никак посмотреть не можем.
В итоге мы решаем задачу исследования эфира в диапазоне частот работы курсо-глиссадной системы посадки самолетов. Данный проект посвящен разработке SDR приемника для проверки эфира систем посадки воздушных судов. Построение и исследование модели SDR приемника проведено в Matlab/Simulink [4].
При воплощении проекта в жизнь облегчится проверка систем посадки, не нужны будут дорогостоящие летные проверки, которые не только экономически не выгодны, но и являются загрязнителями воздушной среды.
Проведена работа по разработке системы исследования эфира на частотах курсо-глиссадной системы посадки самолетов, а именно частотах посадочной системы самолетов, курсо-глиссадной системы [5]. Разработана схема в программе Simulink на базе приемника RTL-SDR, данная программа хорошо подходит для разработки и программирования подобных устройств, которая возможна только с использованием библиотеки Communications Toolbox Support Package for RTL-SDR Radio, проведен эксперимент по работоспособности схемы, получен спектр FM. Для устройства посчитан цифровой фильтр и диаграмма направленности антенны [6].
На основании проведенной выпускной квалификационной работы можно сделать вывод, что такая система распознавания эфира будет крайне полезной при исследовании. Но необходимы внесения возможности распознавания существующих и вносимых помех наводимы различной радиоаппаратурой аэропорта.
Поставленная задача выполнена, но по ходу выполнения было выявлено, что доработка только улучшит систему и устройство в целом.
Работу планируется продолжать, необходимо полностью убедиться в работоспособности устройства, при необходимости внести коррективы, и провести эксперимент по исследованию эфира в районе аэропорта.
Библиографические ссылки
1. Варакин Л.Е. Теория сложных сигналов / Л.Е. Варакин. - М.: Советское радио, 1970. -376 с.
2. Волков Л. Н. Системы цифровой радио связи: базовые методы и характеристики: учеб. пособие / Л. Н. Волков, М. С. Немировский, Ю. С. Шинаков. - М.: Эко-Тренд, 2005. - 392 с.
3. Гаранин М.В. Системы и сети передачи информации / М.В. Гаранин, В.И. Журавлев, С.В. Кунегин. - М.: Радио и связь, 2001. - 327 с.
4. Сергиенко А.Б. Цифровая обработка сигналов / А.Б. Сергиенко. - СПб.: Питер, 2002. -608 с.
5. Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы: Учебник для вузов / И.С. Гоноровский. - М.: Радио и связь, 1986. - 512 с.
6. Лем Г. Аналоговые и цифровые фильтры: Пер. с англ. / Г. Лем. - М.: Мир, 1982. - 592 с.
© Аркасов М. В., 2021
