Hệ thống thông tin dẫn đường giám sát và quản lý không lưu (CNS/ATM) của ngành hàng không dân dụng VIệt Nam

Tài liệu tham khảo Hệ thống thông tin dẫn đường giám sát và quản lý không lưu (CNS/ATM) của ngành hàng không dân dụng VIệt Nam

Chơng 1: Giới thiệu hệ thống thông tin dẫn đờng giám sát và quản

lí không lu (CNS/ATM) của ngành hàng không dân dụng Việt

Nam (HKDDVN) 4

1.1.CNS/ATM của HKDDVN hiện nay. 6

1.1.1 Thông tin (gồm thông tin cố định và thông tin lu động hàng không) 6

1.1.1.1 Hệ thống AFTN thông tin cố định 6

1.1.1.2 Hệ thống liên lạc thoại trực tiếp 7

1.1.1.3 Hệ thống thông tin di động 7

1.1.2 Hệ thống dẫn đờng phù trợ 8

1.1.2.1 Dẫn đờng hàng tuyến 8

1.1.2.2 Dẫn đờng tiếp cận và hạ cất cánh 8

1.1.3 Hệ thống radar giám sát 8

1.2 CNS/ATM của HKDDVN trong tơng lai. 11

1.2.1 Kế hoạch của HKDDVN đến năm 2010 11

1.2.2 So sánh kĩ thuật hệ thống 12

1.2.3 Phân tích hệ thống 12

1.2.3.1 Thông tin COM 12

1.2.3.2 Dẫn đờng Navigation 13

1.2.3.3 Giám sát ( Surveillance ) 16

Chơng 2: Mạng giám sát 17

2.1 Hệ thống radar giám sát của hàng không dân dụng Việt Nam 17

2.1.1 Các đài radar giám sát 17

2.1.2 Khái niệm radar sơ cấp (PSR-Primary Surveillance Radar) 18

2.1.3 Khái niệm radar thứ cấp (SSR-Secondary Survaillance Radar) 18

2.1.4 Trung tâm điều khiển bay ACC (Air Control Centre) 19

2.1.5 Quá trình xử lí dữ liệu radar 19

2.2 Các thiết bị của tổ hợp radar Alenia Marconi 20

2.2.1 Hệ thống anten 20

2.2.2 Radar giám sát sơ cấp 21

2.2.3 Radar giám sát thứ cấp đơn xung 22

2.2.4 Khối xử lí RHP (Radar Head Processor) 22

2.2.5 Khối kiểm tra và bảo trì RMM (Radar Mainternance Monitor) .23

2.2.6 Hệ thống kiểm tra và điều khiển từ xa RCMS (Remote Control & Monitoring System) 24

2.2.7 Phân hệ xử lí đầu vào dữ liệu radar RADIN (Radar Data Input Processing Subsystem) 24

2.2.8 Phân hệ xử lí dữ liệu radar (RDP), cảnh báo xung đột không lu (TCA) và xử lí ghi & phát lại (RPB) 25

2.2.9 Khối xử lí dữ liệu bay FDP (Flight Data Processing) 25

2.2.10 Hệ thống hiển thị hoạt động 27

2.2.11 Phân hệ truyền dẫn dữ liệu 29

Chơng 3: Tổng quan hệ thống radar thứ cấp 30

3.1 Các khái niệm cơ bản 30

3.1.1 Sơ đồ khối hệ thống 30

3.1.2 Nguyên lí làm việc 31

3.1.3 Các Mode cơ bản của radar Thứ cấp 33

3.1.3.1 Các đặc trng của tín hiệu hỏi 33

3.1.3.2 Các đặc trng tín hiệu trả lời 35

3.1.4 Giải mã thời gian thực 36

3.1.5 Giải mã và tách dữ liệu tự động 38

3.1.6 Tính toán khoảng cách của radar thứ cấp 39

3.1.6.1 Khoảng cách đờng lên 39

3.1.6.2 Khoảng cách đờng xuống 40

3.2 Các vấn đề và cách giải quyết 41

3.2.1 Nhiễu do tín hiệu trả lời không mong muốn (fruit) 41

3.2.2 Nhiễu do các tín hiệu trả lời bị trùng lên nhau một phần (garbling) 44

3.2.3 Triệt tiêu búp sóng phụ (sidelobe suppression) 45

3.2.3.1 RSLS (Receiver sidelobe suppression) 45

3.2.3.2 ISLS (Interrogator sidelobe suppression) 46

3.2.3.3 IISLS (Improved interrogation sidelobe suppression) 47

3.2.4 Kĩ thuật đơn xung (monopulse technique) 48

3.2.4.1 Anten radar thứ cấp đơn xung 48

3.2.4.2 Đo góc phơng vị bằng phơng pháp biên độ-pha 49

3.3 Mode S 51

Chơng 4 : Thiết bị radar giám sát thứ cấp SIR-M 54

4.1 Khái quát về SIR-M 54

4.2 Các phân hệ trong thiết bị SIR-M 55

4.2.1 Hệ truyền/nhận (transmitter/receiver) 55

4.2.1.1 Hệ truyền (transmitter) 55

4.2.1.2 Khối RF Part 56

4.2.1.3 Hệ nhận (Receiver) 57

4.2.1.4 Khối thay đổi hệ thống làm việc (Changeover Assy) 57

4.2.2 Hệ điều khiển/tách (Controler/Extractor-C/E) 58

4.2.2.1 Các tín hiệu vào thời gian thực 58

4.2.2.2 Tín hiệu định thời 59

4.2.3 Các khối chức năng của hệ điều khiển/tách (Controler/Extractor-C/E) 59

4.2.4 Khối chức năng giao diện 61

4.2.5 Nguồn cung cấp 62

4.3 Các khối RF của thiết bị SIR-M 63

4.3.1 Khối điều khiển và phát kiểm tra (Driver & Test Generator) 63

4.3.2 Khối truyền 2KWp 64

4.3.3 Khối RF Parts 67

4.3.4 Khối chuyển kênh làm việc (RF Change Over) 68

4.3.5 Khối hạn chế và ghép xen LIC (Limiter and Coupler) 69

4.3.6 Khối khuyếch đại cao tần (RF Amplifier) 70

4.3.7 Khối trộn tần (MIX-PIF) 71

4.3.8 Khối hiệu chỉnh pha và biên độ (APACOR) 72

4.3.9 Khối khuyếch đại logarithmic (LOG IF) 73

4.3.10 Khối chỉnh sửa độ tăng ích tín hiệu COS (Signal Gain Corrector) 75

4.3.11 Khối tách pha PHADE (Phase Detector) 76

4.3.12 Khối lọc tiền lựa chọn (Preselector Filter) 77

4.3.13 Khối thu (Receiver) 78

4.3.14 Kiểm tra trực/ngoại tuyến BITE 79

4.4 Đặc tính kĩ thuật 81

4.4.1 Đặc tính kĩ thuật 81

4.4.2 Đặc tính cơ học 84

4.4.3 Đặc tính môi trờng 84

Bảng chữ cái viết tắt.

ACC Area Control Centre

ACO Automatic Change Over

ACP Azimuth Change Pulse

ADS Automatic Dependent Surveillance

AFCC Air Force Coordination Center

AFTN Aeronautic Fixed Telecommunication Network

AGC Automatic Gain Control

APACOR Amplitude and Phase Corrector

ATC Air Traffic Control

ATC&C Air Traffic Command & Control

ATFM Air Traffic Flow Management

ATM Air Traffic Management

ATS Air Traffic Services

ASTERIX All purpose Structured Eurocontrol Radar Information Exchange

(data format)B.I.T Built-in-Test

CWP Control Working Position

DARD Direct Access Radar Data

DFR Defruiter

DIA Diagnosis Handler (TRH task)

DME Distance Measuring Equipment

DP Display Processor (CWP or RMM subsystem)

D&TG Driver And Test Generator

EDF Edges Detection and Filtering

FDPS Flight Data Processing System

FIR Flight Information Region

FMS Flight Management System

FPDH Flight Progress Data Handling

GPS Ground Positioning System

HDLC High-level Data Link Control (protocol)

HY Hybrid Power Divider

ICAO International Civil Aviation Organisation

IFDH Initial Flight Data Handling

IISLS Improved Interrogation Side-Lobe Suppression

ISLS Interrogator Side-Lobe Suppression

LAN Local Area Network

LIC Limiter and Coupler

LSB Least Significant Bit

MNI Main Network Interface

MPC Multi Protocol Converter

MPU Multiprogrammable Processing Unit

MRT Multi-Radar Tracking

MTBF Mean Time Between Failure

MTI Moving Target Indicator

MTTR Mean Time To Repair

NATMC National Air Traffic Management Center

NDB Non Directional Beacon

OBA Off Boresight Angle

OPS Operative Site

PHADE Phase Detector

PSR Primary Radar (subsystem)

PU Peripheral Unit

RADIN Radar Interface (subsystem)

RCMS Remote Control & Monitoring System

RDP Radar Data Processor (subsystem)

RHP Radar Head Processor (subsystem)

RMM Radar Maintenance Monitor (subsystem)

RPA RF Power Amplifier

RPB Record & PlayBack

RSLS Receiver Side-Lobe Suppression

SFPL System Flight Plan

SIR-M Secondary Interrogator Receiver-Monopulse

SSR Secondary Surveillance Radar (subsystem)

STC Sensitivity Time Control

TCA Traffic Conflic Alert

TRH Tracks Handler

UDP User Datagram Protocol

VOR VHF Omni-directional Radio Range

WDP Weather Data Processor (subsystem)

WDM Weather Data Management

Chơng 1: Giới thiệu hệ thống thông tin dẫn đờng giám sát và quản

lí không lu (CNS/ATM) của ngành hàng không dân dụng Việt Nam (HKDDVN)

1.1.CNS/ATM của HKDDVN hiện nay.

Hoạt động vận tải hàng không không thể thực hiện đợc nếu không có cácmạng thông tin liên lạc hàng không

Hệ thống thông tin ngành hàng không dân dụng Việt Nam (HKDDVN) đợcchia thành những mạng riêng có tính độc lập tơng đối, dựa theo đặc tính kĩthuật, chức năng nhiệm vụ hoặc theo không gian quản lí, cụ thể nh sau:

Mạng thông tin phục vụ điều hành bay

Mạng thông tin thơng mại hàng không

Mạng thông tin nội bộ ngành

Trong hoạt động vận tải hàng không, quản lí bay là lĩnh vực quan trọng nhất vì

nó là yếu tố quyết định tính an toàn cho mọi hoạt động của hàng không

Tại Việt Nam hiện nay việc chỉ huy điều hành bay tiến hành rộng khắp trongcả nớc, hoạt động ở 19 sân bay dân dụng, 22 hãng hàng không của 21 nớc có

đờng bay thờng lệ tới Việt Nam ,hơn 60 hãng quốc tế bay qua vùng thông báobay Hồ Chí Minh và Hà Nội

Hệ thống kĩ thuật ngành quản lí bay tập trung ở 3 chuyên ngành chính:

Thông tin

Dẫn đờng (phụ trợ không vận)

Giám sát (Radar)

1.1.1 Thông tin (gồm thông tin cố định và thông tin lu động hàng không)

Hệ thống thông tin cố định đảm bảo liên lạc thoại, thông tin số liệu giữa các cơquan KSKL trong nớc và quốc tế ,thông tin liên lạc giữa các đơn vị liên quantới quá trình quản lí và điều hành bay,liên lạc nội bộ với nhau trong một cơquan quản lí không lu

Hệ thống thông tin di động cho phép liên lạc thoại số liệu giữa các cơ quancung cấp dịch vụ không lu và các máy bay

1.1.1.1 Hệ thống AFTN thông tin cố định

Tại các trung tâm kiểm soát Hồ Chí Minh, Hà Nội, Đà Nẵng và trung tâm điềuhành bay quốc gia (Gia Lâm) đợc lắp đặt thiết bị chuyển điện văn tự động(AMSC), các thiết bị đầu cuối đảm bảo tự động chuyển các điện văn phục vụcho điều hành bay và các hoạt động hàng không khác

Toàn bộ hệ thống này đựơc sử dụng kĩ thuật công nghệ mới Sự giao tiếp giữachúng với nhau của 4 trung tâm trên bằng các đờng truyền vệ tinh, viba sốriêng của ngành quản lí bay

Để đảm bảo độ tin cậy và an toàn tuyệt đối, nối giữa chúng với nhau còn cómạng đờng truyền bu điện quốc gia (vệ tinh, viba số và cáp quang) để dựphòng khi đờng truyền chính bị trục trặc kĩ thuật Trong suốt quá trình sử dụngtoàn hệ thống luôn đảm bảo thông tin với độ tin cậy cao trên 99,9%

1.1.1.2 Hệ thống liên lạc thoại trực tiếp

Đã thiết lập các mạng thông tin để đảm bảo liên lạc giữa các cơ quan KSKLtrong từng khu vực (giữa TWR, APP và ACC tại NBA, DAD, TSN) cũng nhgiữa ACC HCM với ACC HAN Giữa ACC HCM, ACC HAN với các ACC kếcận : NamNinh (NNH), QuảngChâu (QZH), Kualalumpur (KUL), Bangkok

(BKK), HongKong (HKG) và trung tâm thông báo bay Vientian (FIC-VTE),Singapore, Philippines (MNL).

Đờng truyền từ ACC HCM tới các ACC kế cận là các đờng vệ tinh do bu điệnquản lí (Intelsat)

Đờng truyền từ ACC HAN tới VTE, NNH bằng HF.Đờng truyền từ ACC HAN

—ACC HCM là đờng vệ tinh (Intelsat) do bu điện quản lí

Các đờng truyền thông thoại khác liên lạc giữa 3 sân bay quốc tế là của quản líbay và của bu điện dùng làm dự phòng

Để đảm bảo liên lạc không địa ở các vị trí xa ngoài tầm phủ sóng của các VHF

đờng dài, tại ACC HAN và ACC HCM còn có phơng tiện liên lạc sóng ngắn

HF làm việc trên tần số quy định của vùng Đông Nam á

Các hệ thống chuyển mạch thoại Voice Switching (AVSC) ở các trung tâmkiểm soát đờng dài, tiếp cận, tại sân cho phép thông tin liên lạc giữa kiểm soátviên không lu với ngời lái máy bay và giữa ngời kiểm soát viên không lu vớicác cơ quan hiệp đồng điều hành bay thuận lợi và nhanh chóng

1.1.2.2 Dẫn đờng tiếp cận và hạ cất cánh

Tại các sân bay NBA, DAD, TSN đợc lắp đặt hệ thống dẫn đờng kết hợp gồm:

đài gần ,đài xa Location NDB, đài VOR/DME, ILS và hệ thống đèn tín hiệu.Tại các sân bay địa phơng toàn bộ trang thiết bị dẫn đờng đều là NDB

Tuy rằng với trang bị của hệ thống dẫn đờng trên đã đáp ứng đợc nhu cầu khaithác ,song với mức độ tăng trởng hoạt động bay sắp tới, để khai thác tối đacông suất các sân bay ,HKDDVN sẽ bổ sung thêm một số thiết bị dẫn đờngcho các sân bay địa phơng, thiết bị hạ cánh chính xác ILS….Đối với đờng dài,

để nâng cao độ chính xác đẫn đờng khai thác tối đa các đờng bay, các đàiNDB sẽ đợc dần thay thế bằng đài VOR/DME

1.1.3 Hệ thống radar giám sát

Vùng thông báo bay HCM (FIR HCM) có 3 tổ hợp radar Một tổ hợp đợc lắptại sân bay TSN gồm sơ cấp và thứ cấp; một đợc lắp đặt tại núi bán đảo SơnTrà ở DAD cũng gồm thứ cấp và sơ cấp và một radar thứ cấp tại Vũng Chua ởQuy Nhơn với cự li hoạt động của mỗi tổ hợp tơng ứng 80/250NM cơ bản đápứng đợc tầm phủ sóng từ mực bay 245 trở lên đối với radar thứ cấp

Trung tâm xử lí số liệu EUROCAT-200 toàn mạng radar thuộc FIR HCM đãgiải quyết đợc những yêu cầu KSKL hiện nay của hàng không

Vùng thông báo bay HAN (FIR HAN) có tổ hợp radar đờng dài gồm sơ cấp vàthứ cấp có hệ thống xử lí số liệu đồng bộ bảo đảm yêu cầu khai thác không l ucho ACC HAN và tiếp cận tại sân NBA, tầm hoạt động trên 300 km

Cả 3 khu vực tiếp cận của sân bay quốc tế NBA, DAD, TSN đều đợc kiểm soátbằng radar

Hình 1.1 Sơ đồ chức năng hệ thống thoại trực tiếp/ dịch vụ

APP-DAD AVSC (APP - TWR)

ACC - HCM

AVSC (ACP,APP,TWR)

ACC MNL ACC HKG

ACC SIN ACC KUL

ACC PNH ACC BKK

Vệ

tinh

Hình 1.2 Sơ đồ chức năng hệ thống Thông tin cố định AFTN

Ghi chó:

BiÓu thÞ ® êng truyÒn chÝnh BiÓu thÞ ® êng truyÒn dù bÞ (c¸p quang )

1.2 CNS/ATM của HKDDVN trong tơng lai

1.2.1 Kế hoạch của HKDDVN đến năm 2010

Hệ thống thông tin liên lạc:

Sử dụng đờng truyền dữ liệu không

địa trực tiếp cho liên lạc thờng xuyên ATS

Sử dụng thoại SATCOM cho liên lạc không thờng

xuyên và khẩn cấp ATS trên biển và các vùng xa

Thực hiện mạng viễn thông HK ATN

Giữa năm 2000Cuối năm 2000Năm 2005

Hệ thống dẫn đờng cho tàu bay:

Sử dụng dẫn đờng đờng dài GPS

Sử dụng GPS cho tiếp cận không chính xác

Tiếp cận chính xác bằng DGNSS

Cuối năm 2005Năm 2005 Năm 2010

Hệ thống giám sát tàu bay :

Radar thứ cấp Mode S truyền số liệu đất đối

không

Sử dụng hệ thống giám sát tự động phụ thuộc

ADS

Năm 2005Năm 2010

Tóm lại cho tới nay đối với cộng đồng hàng không quốc tế thì vấn đề có haykhông thực hiện hệ thống không vận CNS/ATM mới không còn là một vấn đềtranh cãi mà là một sự thực hiển nhiên, một tiến trình đang đợc tích cực tiếnhành cụ thể hoá Điều quan trọng là sự phối hợp và nhận thức trách nhiệm củamình giữa các quốc gia trên từng khu vực và trên toàn thế giới Ngay cả cácquốc gia cha có kế hoạch về CNS/ATM thì điều đáng quan tâm là sự hiểu biết

về quá trình này, để xác định đúng hớng đi cho mình, từ đó có đợc sự đầu t

đúng, hợp lí về thiết bị và đào tạo con ngời không lãng phí tiền bạc của nhà ớc

n-1.2.2 So sánh kĩ thuật hệ thống

Trớc khi đi đến phân tích từng yếu tố của hệ thống, ta cần thấy đợc những hạnchế của hệ thống hiện nay.Đó là phơng thức phát sóng bằng LF, MF, HF,VHF, UHF, truyền dẫn bằng các loại cáp

Cự li liên lạc bị hạn chế bởi độ cong trái đất Độ tin cậy không cao do bị rốiloạn bởi khí quyển, bởi sự thay đổi đặc tính truyền sóng của các hệ thống khác

và bị nhà cửa che chắn

Việc triển khai gặp nhiều khó khăn nh núi non biển cả những vùng xa xôi Mabão cũng có thể gây ra nhiều hỏng hóc.

Về phơng tiện kĩ thuật hệ thống không vận hiện nay thờng là kĩ thuật tơng tự(Analog) Khi truyền dẫn các tín hiệu liên tục tơng tự nh tín hiệu ban đầu, dễ

Kĩ thuật của hệ thống mới là số (Digital), tín hiệu truyền đi có dạng xung.Chính vì vậy khả năng chống nhiễu cao, tách đợc tạp âm ra khỏi tín hiệu, đơngnhiên độ tin cậy cao

Hệ thống mới sử dụng phơng thức số liệu làm tăng khả năng liên lạc gấp nhiềulần Hơn nữa đây là thông tin băng rộng dung lợng kênh lớn

1.2.3 Phân tích hệ thống

1.2.3.1 Thông tin COM

Một trong những yếu tố quan trọng nhất của hệ thống CNS/ATM mới đó làthông tin (C) bởi vì nó là chiếc chìa khoá đối với tơng lai của quản lí không lu.Thông tin giải quyết phần lớn các chức năng của hệ thống Nó cung cấp các đ-ờng truyền cho liên lạc không địa, cho liên lạc dới đất liền, và cho cả chứcnăng giám sát phụ thuộc tự động ADS

Có 3 phơng tiện liên lạc không địa: Liên lạc bằng vệ tinh, liên lạc bằng VHF

số liệu (VHF data link) và bằng đờng truyền số liệu Mode S ở radar giám sátthứ cấp SSR Liên lạc bằng vệ tinh gồm trạm vệ tinh không gian, trong sơ đồ là

vị trí AMS, trạm đạt trên máy bay AES, trong sơ đồ là vị trí Airborn, và trạm

điều khiển xa dới đất liền Remote GES Liên lạc không địa bằng vệ tinh, mộtnớc hoặc thậm trí một khu vực chỉ sử dụng tối đa 1 trạm vệ tinh mặt đất, sửdụng các đờng điều khiển xa từ kiểm soát viên không lu tới trạm mặt đất GES

là chủ yếu, đó là các đờng truyền số liệu thuộc hệ thống ATN

Ngoài 3 phơng thức truyền số liệu trên còn có 2 phơng thức thoại bằng số dựphòng đó là VHF VOICE và AMSS VOICE, chủ yếu cho nơi có vùng trungcận có mật độ bay cao và liên lạc khẩn nguy

Hệ thống thông tin viễn thông hàng không ATN sơ đồ 2 gồm cả dới đất liền vàtrên máy bay thực chất là các yếu tố thông tin Nó nối các phơng tiện thông tinkhác nhau lại bằng việc dựa vào tiêu chuẩn đấu nối hệ thống mở của tổ chứctiêu chuẩn hoá quốc tế OSI, bằng cách thông qua cổng vào “Gateway” đợcxem nh là ATN router Có 2 phơng thức liên lạc số liệu trên ATN đó là số liệu(Type A) và điện văn (Type B- nh AFTN hiện nay)

Tóm lại đây là hệ thống mở và cấu trúc mở, cho phép ghép nối nhiều phơngtiện thông tin kể cả các mạng bên ngoài hàng không miễn là chúng tuân thủcùng tiêu chuẩn OSI (cùng protocol, cùng thông số).

Về phơng thức khai thác, kiểm soát viên không lu (controller) liên lạc với ngờilái (pilot) bằng bàn phím, khắc phục đợc sự yếu kém về ngôn ngữ của cả 2 bênnhất là ngoại ngữ Không chỉ các kiểm soát viên không lu mới liên lạc đợc vớimáy bay, các đối tợng khác cũng có thể tham gia hệ thống, trong sơ đồ là vị tríOTHER CENTRES Ví dụ các hãng hoặc đại diện các hãng hàng không cũng

có thể đấu nối thiết bị của mình vào hệ thống để có thể liên lạc với các máybay đang bay, nắm bắt các số liệu về chuyến bay

Hệ thống vệ tinh GPS sử dụng các phơng pháp đo cự ly chính xác từ các vệ

tinh GPS để xác định vị trí và thời gian chính xác toàn cầu

Phần không gian gồm có 24 trạm vệ tinh trong 6 mặt quỹ đạo ở độ cao 20200

km

Phần kiểm soát có 5 trạm kiểm soát và 3 ăng ten ở dới đất, sử dụng máy thuGPS để theo dõi các vệ tinh nhìn thấy, thu gom các dữ liệu cự ly từ các tín hiệu

vệ tinh Thông tin từ các trạm này đợc xử lý tại các trạm kiểm soát chính xác

để xác định đồng hồ vệ tinh và tình trạng quỹ đạo để cập nhật điện văn dẫn đ ờng của mỗi trạm vệ tinh và phát thông tin cập nhật tới các vệ tinh

-Phần thu của ngời sử dụng gồm có ăng ten và bộ xử lý máy thu để thu và tínhtoán phép giải nhằm cung cấp vị trí và thời gian cho ngời sử dụng

Các vệ tinh không gian phát tín hiệu thời gian và điện văn số liệu, thiết bị máybay xử lý để có đợc vị trí của vệ tinh và số liệu về tình trạng cũng nh cách tínhtoán mất bao thời gian để tín hiệu vô tuyến từ vệ tinh đến máy thu Các thông

số về quỹ đạo đo đợc chính xác của từng vệ tinh đợc phát nh là một phần của

điện văn số liệu đợc phát thuộc vệ tinh GPS

Bằng cách biết đợc vị trí chính xác của từng vệ tinh và tính toán thời gian phùhợp chính xác với các đồng hồ nguyên tử trên vệ tinh, máy thu có thể đồngthời giải đợc 4 thành phần trong đó có 3 thành phần về vị trí và một thành phần

là thời gian

Hệ thống GLONASS của Nga cũng gồm 24 trạm vệ tinh không gian bay ở quỹ

đạo 19100 km Vị trí và thời gian có đợc là dựa vào phơng pháp đo thời gianchuyển giao "Transit time " và đổi Doppler của tín hiệu cao tần do vệ tinhGLONASS phát ra

Để có đợc vị trí 3 chiều và thời gian cần đo đạc (thu tín hiệu ) từ ít nhất 4 vệtinh dẫn đờng

Để có đợc vị trí 2 chiều (đã biết độ cao và thời gian) cần đo đạc (thu tín hiệu )

từ ít nhất 3 vệ tinh dẫn đờng

Hệ thống GPS và GLONASS một mình không đáp ứng các hoạt động baychính xác ví dụ nh tiếp cận chính xác, để đáp ứng các yêu cầu đặc tính hoạt

động nh độ chính xác tính toàn vẹn, tính sẵn có, tính liên tục thì cả 2 hệ thốngnày cần đợc bổ sung thêm các mức chia làm 3 loại nh sau:

Bổ sung trên máy bay :

Thiết bị theo dõi tính toàn vẹn tại máy thu ( RAIM ) để nhận biết vệ tinh có sự

cố và loại bỏ ra khỏi cách tính toán xác định vị trí Dựa vào thông tin này ng ờilái xác định mức chất lợng hiện có để điều chỉnh hoạt động bay

Hệ thống dẫn đờng bằng quán tính INS đợc dùng cho thời gian ngắn khi Anten

vệ tinh bị máy bay che khuất hoặc khi các vệ tinh không còn hiệu quả

Bổ sung tại chỗ trên đất liền : Còn gọi là hệ thống GNSS vi sai.

Nếu muốn hoạt động bay đến mức tiếp cận chính xác cấp 3 cần đặt thiết bịtheo dõi tại sân bay hoặc gần sân bay Thiết bị monitor này phát tín hiệu sửasai cho máy bay để tăng độ chính xác trong phạm vi bán kính 37km Cần cókênh liên lạc số liệu giữa máy bay và mặt đất

các hệ thống bổ sung phạm vi khu vực bằng cách sử dụng các vệ tinh đo đạc

đồng bộ để phát các thông tin bổ sung thêm nh tính toàn vẹn, tín hiệu cự lyphụ thêm, thành phần vi sai, nó cho phép hoạt động ở mức tiếp cận chính xáccấp 1

Thiết bị điện tử trên máy bay:

Nói chung chỉ có các máy thu GPS hoặc GLONASS không đợc coi là đáp ứngcác nhu cầu cho bất kì giai đoạn bay nào Các hệ thống đa phần tử tinh vi dựavào GNSS có sử dụng các hệ thống bổ sung và theo dõi tính toàn vẹn thì thíchhợp cho hoạt động bay đờng dài và tiếp cận không chính xác Việc sử dụngGPS để bay theo quy tắc bay thiết bị IFR là dựa vào máy thu đa phần tử, trongthiết bị này phần tử GPS là để tăng độ chính xác không đợc xem là phần tử duynhất để bay theo IFR Vị trí theo GPS đợc so sánh liên tục với vị trí có đợc từcác phần tử khác nh OMEGA, dẫn đờng theo quán tính INS Nếu vị trí GPS saikhoảng 3NM thì phần tử GPS bị loại bỏ

Các hệ thống dẫn đờng đa phần tử nh kết hợp GNSS/IRS ( tham khảo quán tính) hoặc GNSS/IRS/FMS ( hệ thống quản lý bay trên máy bay ) đợc xem nh là

Toạ độ

Hệ thống vệ tinh dẫn đờng toàn cầu theo chấp thuận của ICAO sẽ sử dụng toạ

độ WGS-84 ( hệ thống đo đạc toàn cầu do bộ quốc phòng Mỹ đa ra ) mà mốctham chiếu là trọng tâm trái đất Theo kế hoạch của ICAO các quốc gia phải

chuyển sang và công bố toạ độ của mình theo hệ toạ độ WGS-84 bắt đầu từtháng 1 năm 1998.

Với các hệ thống vệ tinh dẫn đờng này, việc dẫn đờng phụ thuộc vào độ chínhxác tuyệt đối của một loạt các điểm waypoints đặc biệt là các điểm sử dụngcho tiếp cận hạ cánh phải cực kì chính xác theo cùng hệ đo đạc toàn cầu WGS-

84 đợc vệ tinh dẫn đờng sử dụng

Cơ sở dữ liệu Database.

Các cơ sở dữ liệu đợc thiết lập và cập nhật qua việc khảo sát các phù trợ hiệnnay, các vị trí và thềm đờng băng và qua việc thiết kế các đờng bay, tiếp cậnmới Các quốc gia phải đảm bảo tính toàn vẹn của số liệu vị trí waypoints và

đệ trình thông tin tới nhà cung cấp database để cung cấp cho nhà sản xuất trênmáy bay

Phơng thức tiếp cận bằng thiết bị phải đợc nhà chức trách quốc gia chấp thuận

và đa vào cơ sở dữ liệu database GNSS Máy bay chỉ đợc bay tiếp cận theoGNSS khi phơng thức tiếp cận bằng thiết bị đợc đa vào cũng nh đợc truy suất

từ Database ở máy thu GNSS

1.2.3.3 Giám sát ( Surveillance )

Chức năng giám sát nhìn vào sơ đồ ta thực sự ít thấy so với các hệ thống radarhiện nay, nó chỉ còn lại Radar giám sát thứ cấp SSR ( gọi là giám sát dựa vàoRadar ) đợc nâng cấp thêm kênh thông tin số liệu Mode S và chủ yếu là giámsát phụ thuộc tự động ADS ( gọi là giám sát dựa vào thông tin )

Ngợc lại việc giám sát đợc thực hiện một cách đầy đủ và chính xác

Giám sát ADS là một sự kết hợp giữa dẫn đờng GNSS và thông tin Máy bay tự

động phát các số liệu trên hệ thống dẫn đơng ở máy bay xuống các phơng tiệnkiểm soát không lu dới đất liền thông qua một trong ba đờng truyền số liệuthông tin không địa nh đã nói trên để kiểm soát viên không lu đợc biết Thôngtin về vị trí máy bay đợc hiển thị trên màn hình tơng tự nh hiển thị ở màn hìnhradar hiện nay

Yếu tố tự động hoá ( Automation ) không kém phần quan trọng, nó làm giảmbớt hoặc loại bỏ những hạn chế đối với hoạt động của quản lý không lu so vớicác hệ thống hiện nay, ví dụ nh xử lí số liệu bay, quản lí luồng không luATFM

Cuối cùng khi hệ thống CNS/ATM hoàn chỉnh các thiết bị NDB/ADP,VOR/DME ACARS, HF, ILS/MLS cat I sẽ đợc loại bỏ

Chơng 2: Mạng giám sát

2.1 Hệ thống radar giám sát của hàng không dân dụng Việt Nam

2.1.1 Các đài radar giám sát.

Radar sơ cấp (PSR) Radar thứ cấp (SSR)

ACC Tân Sơn Nhất

PSR/SSR

Nội Bài SSR Vinh PSR/SSR Sơn Trà SSR Vũng Chua SSR Cà Mau PSR/SSR Tân Sơn Nhất

2.1.2 Khái niệm radar sơ cấp (PSR-Primary Surveillance Radar)

Đài radar sơ cấp (PSR) hoạt động theo nguyên tắc phát xạ năng lợng điện từ ờng vào không gian và thu tín hiệu phản xạ quay trở về từ các vật phản xạ haycòn gọi là mục tiêu Tín hiệu phản xạ sẽ cung cấp thông tin về vị trí của mụctiêu trong không gian nh cự li từ đài radar tới mục tiêu, góc phơng vị của mụctiêu so với hớng bắc và đợc thể hiện lên trên màn hiện sóng hay màn hình.Những thông tin về vị trí mục tiêu (máy bay) trong không gian sẽ đợc sử dụng

tr-để giám sát và dẫn đờng cho các máy bay hàng không dân dụng

Qua việc tính thời gian từ điểm phát đi đến điểm thu về sẽ xác định đợc thông

số cự li mục tiêu

Định hớng mục tiêu thông qua vị trí anten hay góc phơng vị của anten tại thời

điểm thu đợc tín hiệu

Đo lợng dịch tần doppler ở tín hiệu phản xạ sẽ tính toán ra thông số chuyển

động của mục tiêu

Bán kính làm việc tối đa của radar sơ cấp tuỳ thuộc yêu cầu đặt hàng, thông ờng là 80NM (150Km)

th-Radar sơ cấp có vai trò qua trọng trong việc giám sát các máy bay ở khu vựctại sân và vùng tiếp cận (100-150Km)

2.1.3 Khái niệm radar thứ cấp (SSR-Secondary Survaillance Radar)

Đài radar tứ cấp hay còn gọi là radar nhận biết, radar hỏi-đáp phục vụ công táckiểm soát không lu của hàng không dân dụng là loại đài radar sử dụng nguyên

lí hỏi-đáp tích cực, làm nhiệm vụ phát hiện, nhận biết các máy bay hàng khôngdân dụng trong vùng phủ sóng của đài Các thông tin của radar thứ cấp đợc sửdụng để phục vụ việc kiểm soát không lu và dẫn đờng cho các máy bay hàngkhông dân dụng

Hệ thống radar thứ cấp gồm đài Interrogator dới mặt đất và transponder trênmáy bay Các thông số chỉ tiêu hệ thống theo chuẩn ICAO, đảm bảo tất cả cácmáy bay đều có thể trao đổi thông tin với mọi trạm radar thứ cấp dới đất

Radar thứ cấp nhận tin tức về mục tiêu bằng cách phát tín hiệu hỏi cho máybay và thu tín hiệu trả lời từ transponder trên máy bay, xử lí để lấy thông tinmong muốn

Radar thứ cấp đóng vai trò trong quá trình kiểm soát đờng dài (vùng hàngtuyến)

Đài radar thứ cấp và sơ cấp có thể hoạt động độc lập hoặc kết hợp với nhau.Khi kết hợp, anten của radar sơ và thứ đợc gắn chung trên một bệ quay và tínhiệu của hai kênh sẽ đợc kết hợp với nhau để hiển thị trên màn hình

2.1.4 Trung tâm điều khiển bay ACC (Air Control Centre)

Tại trung tâm ACC có hệ xử lí dữ liệu radar và xử lí dữ liệu bay RDP/FDP,thực hiện các chức năng chính:

Thu thập tin tức radar từ nhiều đài radar khác nhau

Chuyển đổi tin tức từ nhiều đài radar về một gốc tính không gian và thời gian ởtrung tâm xử lí

Đa ra mục tiêu duy nhất từ các đài khác nhau cùng phát hiện đợc lên màn hìnhlàm việc của kiểm soát viên không lu (KSVKL).

Phân phối tín hiệu radar cho các màn hình khác nhau

Xử lí dữ liệu kế hoặch bay và thông tin liên quan giúp KSVKL biết đợc tiếntrình của các chuyến bay

2.1.5 Quá trình xử lí dữ liệu radar

Vấn đề xử lí tin tức radar đợc chia làm 3 cấp nh sau:

Xử lí tin tức radar cấp 1

Xử lí tin tức radar cấp 2

Xử lí tin tức radar cấp 3

* Xử lí tin tức radar cấp 1

Nhiệm vụ chính đặt ra khi xử lí sơ cấp là tách tín hiệu có ích từ vô số tín hiệu

đi tới radar, trong đó có nhiễu Nhiệm vụ tách tín hiệu là chỉ rõ sự tồn tại củatín hiệu có ích và ớc lợng các thông số mang tin tức về mục tiêu trên không.Sau xử lí cấp 1 thì mục tiêu đã đợc phát hiện

* Xử lí tin tức radar cấp 2

Quá trình xử lí tin tức radar cấp 2 giúp phát hiện quỹ đạo mục tiêu, bám quỹ

đạo mục tiêu và tính toán các tham số của quỹ đạo (độ cao, góc phơng vị, vậntốc và code của máy bay)

* Xử lí tin tức radar cấp 3 :

Chuyển đổi tin tức từ nhiều đài radar về 1 gốc tính không gian và thời gian ởtrung tâm xử lí

Hợp nhất tin tức từ nhiều đài radar

Hình thành tình báo tổng quát

Có sự phối hợp của nhiều đài radar Mỗi đài có 1 local track (bám mục tiêu),nhiều đài radar cùng phát hiện 1 mục tiêu thì phải quy chuẩn đó là 1 mục tiêu(nếu không sẽ có hiện tợng double callsign : trên màn hình sẽ xuất hiện hai

điểm dấu của cùng một mục tiêu)

Xử lí dữ liệu cấp 1,2 thực hiện tại đài radar, xử lí dữ liệu cấp 3 thực hiện tạitrung tâm ACC

2.2 Các thiết bị của tổ hợp radar Alenia Marconi.

(Tham khảo hình Mạng giám sát vùng thông báo bay Hanoi)

Tổ hợp radar Alenia Marconi là tổ hợp radar thuộc hệ thống giám sát sử dụngtại sân bay Nội Bài và sân bay Vinh

Tổ hợp gồm những thiết bị sau:

Hệ thống radar giám sát sơ cấp và thứ cấp đơn xung PSR/MSSR (PrimarySurveillance Radar/ Monopulse Secondary Surveillance Radar) tại sân bayquốc tế Nội Bài

Hệ thống radar giám sát thứ cấp đơn xung MSSR tại sân bay Vinh

Trung tâm xử lí dữ liệu radar RDPC (Radar Data Processing Center) và trungtâm xử lí dữ liệu bay FDPC (Flight Data Processing Center) tại sân bay quốc tếNội Bài.

Trung tâm điều hành không lu từ xa bao gồm: Trung tâm điều khiển và ramệnh lệnh không lu ATC&C (Air Traffic Command & Control), trung tâmhiệp đồng không lực AFCC (Air Force Coordination Center) và trung tâm quản

lí không lu quốc gia NATMC (National Air Traffic Management Center)

(1-Đặc điểm của tổ hợp anten:

Hệ thống anten có độ ổn định cao

Kĩ thuật radar đơn xung nhằm nâng cao độ chính xác của góc phơng vị

Búp sóng phơng vị hẹp để tăng khả năng phân biệt mục tiêu và giảm ảnh hởngcủa nhiễu

Tốc độ quay của búp sóng lớn để hạn chế ảnh hởng của mặt đất

Giản đồ hớng cosec trong mặt phẳng thẳng đứng đợc hiệu chỉnh để duy trì tỉ

số S/N cao đối với các mục tiêu có khoảng cách gần

Radar với chế độ đa phân cực hạn chế ảnh hởng của thời tiết

2.2.2 Radar giám sát sơ cấp.

Hệ thống radar giám sát sơ cấp AMS ATCR-33S DPC bao gồm radar điềukhiển không lu băng S có thể vận hành kết hợp với các hệ thống ATC tự độnghiện đại, đặc biệt là với các thiết bị tại vị trí đầu cuối

Hệ thống ATCR 33S sử dụng các kĩ thuật tiến bộ để có thể hoạt động tại cáckhu vực không có ngời điều khiển, sử dụng các bộ trích dữ liệu gắn trongradar, các thao tác điều khiển có thể đợc thực hiện từ xa, xử lí tự động dữ liệutheo dõi đợc từ đài radar, truyền đợc dữ liệu băng hẹp, đạt đợc chỉ số MTBF(Mean Time Between Failure) cao nhờ việc sử dụng các thiết bị bán dẫn hoá

Hệ thống ATCR 33S DPC có khả năng thu nhận các tín hiệu phản xạ trở về đài

Sau khi nhận biết đợc loại tín hiệu phản xạ radar có khả năng tự động lựa chọncấu hình phù hợp nhất với chế độ vận hành hiện thời trong vùng radar giámsát Việc lựa chọn này đợc điều khiển nhờ hệ thống các bản đồ địa lí và mộtmáy tính trong bộ trích dữ liệu mục tiêu đợc gắn vào trong radar.

Đặc điểm chính của ATCR 33S DPC nh sau:

Anten có độ tăng ích lớn, búp sóng đợc tạo ra thích hợp để có đợc chế độ làmviệc tốt nhất trong vùng có nhiễu và không có nhiêu

Máy phát bán dẫn có độ ổn định cao

Nhiễu toàn hệ thống nhỏ

Điều khiển độ nhạy thời gian STC (Sensitivity Time Control) theo phơng vị và

cự li

Loại bỏ nhiễu địa vật theo phơng vị và cự li

Sử dụng các dạng sóng khác nhau tuỳ thuộc cự li ngắn hay dài

Có khả năng vận hành trong cả hai chế độ tần số cố định và tần số phân tập.Loại trừ phản xạ do sự truyền lan bất thờng

Kênh thời tiết có thể phát hiện 6 cấp độ ma khác nhau

Modul hoá các khối để báo trì dễ dàng

Sử dụng mữc ngỡng thích nghi cho các bộ lọc Doppler để giảm khả năng báo

động lầm và ảnh hởng của nhiễu khí tợng

Lựa chọn bank lọc phù hợp để đáp ứng bank lọc thuộc hệ thống AMTD thay

đổi theo mật độ nhiễu địa vật

2.2.3 Radar giám sát thứ cấp đơn xung.

Radar giám sát thứ cấp đơn xung AMS SIR-M là hệ thống dựa trên cơ sở kĩthuật bán dẫn hoá Nhờ có cấu trúc modul mà SIR-M có khả năng linh độngcao, bởi vậy dễ dàng đợc đợc nâng cấp từ radar thứ cấp SSR đơn xung lênradar thứ cấp SSR mode S (Selective Mode) sau này

Đặc điểm chính và chức năng chính của radar thứ cấp đơn xung SIR-M:

Hệ thống có cấu hình kênh dự phòng

Khả năng phân biệt mục tiêu theo góc phơng vị và cự li cao

Độ phân giải mục tiêu cao

Hoạt động của bộ điều khiển và bộ trích dữ liệu mục tiêu đợc lập trình

Công suất theo góc phơng vị tại đầu ra có thể tự động thay đổi

Máy thu logarit đợc tự động hoá

Sử dụng thuật toán trích dấu hiệu mục tiêu tự động để có đợc búp sóng thíchhợp

Khối chuyển đổi tự động lựa chọn kênh thích hợp dựa vào các bản tin phântích trực tiếp

Chỉ số MTBF (Mean Time Between Failure) thấp.

Chỉ số MTTR (Mean Time To Repair) thấp

2.2.4 Khối xử lí RHP (Radar Head Processor).

Khối RHP là cốt lõi của hệ thống radar chính (Radar Head) có cấu hình dựphòng nóng Khối RHP là điểm nút của một mạng truyền tin phức tạp gồm: hệthống các radar (PSR, SSR, kênh thời tiết), các trung tâm ATC và hệ thống xử

lí dữ liệu môi trờng

Khối RHP nhận dữ liệu từ radar sơ cấp, thứ cấp thông qua mạng LAN thựchiện chức năng kết hợp và theo dõi dấu hiệu mục tiêu và gửi các dữ liệu đã đợc

xử lí tới phần vận hành Những dữ liệu này cũng đợc truyền tới hệ thống kiểmtra và bảo trì cho mục đích bảo trì hệ thống

Các bản tin dự đoán đờng bay đợc gửi tới hệ thống kiểm tra và điều khiểnCMS (Control & Monitor System) trong hệ thống radar chính thông qua mạngLAN, và tới CMS trong phần vận hành cũng bằng đờng truyền dữ liêu đó chophép điều khiển toàn bộ hệ thống từ xa

Khối RHP còn nhận từ phân hệ GPS tín hiệu đồng bộ để cung cấp thời điểm

đồng bộ cho toàn bộ hệ thống

Nhiện vụ chính của RHP là:

Kết hợp các dấu hiệu mục tiêu thu đợc từ radar sơ cấp và thứ cấp

Loại bỏ các cảnh báo lầm

Xử lí dữ liệu thời tiết

Các tín hiệu tại đầu ra của hệ thống radar theo dõi là các tín hiệu về mục tiêu,quỹ đạo mục tiêu và dữ liệu thời tiết Những dữ liệu này đợc truyền thông quacác tuyến nối tiếp (ví dụ modem) tới trung tâm ATC

RHP với cấu hình dự phòng nóng (Master/Slave) đảm bảo khả năng hoạt động

ổn định Khối Master/Slave thực hiện trao đổi dữ liệu với nhau và với các thiết

bị khác để có thể chuyển mạch một cách tự động giữa hai khối trong khoảngthời gian rất ngắn khi có sự cố và vẫn đảm bảo sự liên kết dữ liệu tại đầu ra

2.2.5 Khối kiểm tra và bảo trì RMM (Radar Mainternance Monitor).

Khối RMM giúp cho ngời vận hành có đợc cái nhìn tổng thể toàn bộ hiệntrạng về khả năng hoạt động của hệ thống radar trong những điều kiện khácnhau, trong đó có khả năng vận hành của radar sơ cấp và thứ cấp phát hiệnmục tiêu, của bộ trích mục tiêu và thuật toán quét quỹ đạo

Chức năng kiểm tra của khối RMM thông qua mạng LAN hiển thị tất cả cácdấu hiệu mục tiêu đến từ khối RHP, các dấu hiệu mục tiêu thu đợc từ MSSR vàPSR và dữ liệu về thời tiết thu đợc từ kênh thời tiết

Khối RMM còn hiển thị tín hiệu raw video và tín hiệu video đã đợc tổng hợptrên cùng một monitor RMM nhận dữ liệu radar đợc tổng hợp tại chỗ từ khốiRHP và tín hiệu raw video (gồm các xung phơng vị và xung chính hớng bắc),các sơ đồ thời tiết lấy trực tiếp từ ATCR 33S DPC và MSSR

Tại cùng một thời điểm, RMM quản kí nhiều tín hiệu raw video nhờ hệ thốngcáp nối trực tiếp tới các thiết bị radar Tín hiệu đã tổng hợp và các tín hiệu rawvideo cùng đợc hiển thị để có thể so sánh giữa việc phát hiện mục tiêu (thểhiện qua raw video) và việc trích vị trí dấu hiệu mục tiêu (thông qua dữ liệutổng hợp).

2.2.6 Hệ thống kiểm tra và điều khiển từ xa RCMS (Remote Control & Monitoring System).

RCMS có giao diện thân thiện với ngời vận hành, cho việc kiểm tra và điềukhiển toàn bộ hệ thống Khối RCMS nối trực tiếp với mạng LAN

Khối RCMS thực hiện giám sát và điều khiển các thiết bị sau:

PSR (Radar giám sát sơ cấp)

MSSR (Radar giám sát thứ cấp)

RHP (Khối xử lí tin radar cấp 2)

RMM (Khối kiểm tra và bảo trì)

Bản tin về trạng thái hệ thống bao gồm trạng thái vật lí và logic nhận đợc ờng xuyên thông qua mạng LAN Phơng pháp điều khiển đợc thực hiện bằngcách gửi địa chỉ bản tin tới các thiết bị đặc biệt để kích hoạt các thủ tục có liênquan

th-2.2.7 Phân hệ xử lí đầu vào dữ liệu radar RADIN (Radar Data Input Processing Subsystem).

Phân hệ Radin thu và xử lí dữ liệu về mục tiêu và quỹ đạo mục tiêu từ 6 đàiradar khác nhau bao gồm:

Quỹ đạo mục tiêu và dữ liệu thời tiết thu từ khối xử lí radar RHP tại Nội Bài.Dữ liệu của radar thứ cấp đơn xung MSSR thu từ khối RHP tại Vinh

Dữ liệu của radar thứ cấp đơn xung Thomson RSM 970 đặt tại Vũng Chua.Dữ liệu thu từ radar sơ cấp và thứ cấp đơn xung Thomson RSM 970 và TRAC

Phân hệ GPS Clock nhằm đồng bộ hoá các Host Computer thuộc mạng DualLAN ATC Phân hệ gồm một khối đồng bộ với thời gian chuẩn đợc cung cấpbởi bộ dao động thạch anh (thiết bị DEC-9G do SITTI Subcontractor cung

cấp) Khối đồng bộ đợc nối với một bộ thu GPS thông qua đờng truyền RS

422, cung cấp tín hiệu đồng bộ

2.2.8 Phân hệ xử lí dữ liệu radar (RDP), cảnh báo xung đột không lu (TCA) và xử lí ghi & phát lại (RPB).

Phân hệ RDP/TCA/RBP nhận và xử lí dữ liệu từ khối RADIN thông qua mạngDual LAN ATC

Dữ liệu tại đầu ra của các phân hệ RDP, TCA, RPB đợc gửi tới khối hiển thịthông qua mạng Dual LAN ATC Dữ liệu MRT đợc gửi tới 3 trung tâm hiệp

đồng bay từ xa thông qua đờng truyền nối tiếp cho phép những vị trí

sự trong vùng FIR do Việt Nam kiểm soát

Các chức năng chính của phân hệ này là:

Xử lí dữ liệu radar thông qua mạng LAN

Kết hợp quỹ đạo của mục tiêu theo dõi đợc từ nhiều đài radar để tạo thànhhình ảnh tổng hợp và đợc đa tới khối hiển thị qua mạng Dual LAN

Xử lí phân tích xung đột trong thời gian ngắn (các xung đột giữa máy bay vàmáy bay), thông báo độ cao an toàn tối thiểu (liên quan tới xung đột giữa máybay và mặt đất) và cảnh báo vùng xâm phạm nguy hiểm (liên quan tới xung

đột giữa máy bay và vùng cấm bay) nhờ chức năng theo dõi của nhiều đàiradar và gửi các cảnh báo có liên quan đến tình trạng xung đột không lu tớikhối hiển thị

Kết hợp dữ liệu về quỹ đạo theo mode C với quỹ đạo theo dõi đợc bởi toàn hệthống

2.2.9 Khối xử lí dữ liệu bay FDP (Flight Data Processing).

Hệ thống FDP (flight data processing) là 1 hệ thống kép dựa trên kiến trúc mở,

nó xử lí dữ liệu kế hoạch bay và các thông tin khác có liên quan để cung cấpcho ngời kiểm soát không lu biết đợc tiến trình của các chuyến bay, theo các

điều luật ICAO PANS-RAC 4444 Nó có 1 đơn vị hoạt động chính và 1 đơn vị

dự phòng, để đảm bảo phục vụ liên tục trong trờng hợp có lỗi đơn khi xử lí

FDP nhận và xử lí thông tin về kế hoặch bay từ mạng AFTN và thông tin vềdấu hiệu mục tiêu từ RDP thông qua mạng Dual LAN ATC

Dữ liệu tại đầu ra khối FDP (các thông tin về kế hoặch bay đã đợc xử lí) đợcgửi tới khối điều khiển thông qua mạng Dual LAN ATC và sử dụng các tuyếntruyền nối tiếp từ AFCC để truyền luồng dữ liệu FDP từ các FDP server tới vịtrí FO của trung tâm hiệp đồng

Khối AMS sẽ cho biết cách thức thực hiện việc kết nối ngay khi các giao thứckhuôn dạng dữ liệu đã đợc truyền

Các chức năng chính của FDP:

Xử lí dữ liệu về môi trờng

Hệ thống FDP có cơ sở dữ liệu lu trữ tất cả các dữ liệu về môi trờng (về địa lícũng nh quá trình bay của máy bay) Các thông tin này cần thiết cho các dịch

vụ khác

Quá trình xử lí bản tin.(Message handling)

Chức năng này kết hợp với tổng đài với các đơn vị ở bên ngoài hệ thống Nócho phép tự động gửi ,nhận, lu trữ, tách, hiển thị và truyền đi các bản tin ATStrong thời gian thực, các bản tin MET/AIS, các bản tin phối hợp và khai báo, Quá trìng xử lí dữ liệu bay ban đầu.(IFDH)

Chức năng này liên quan tới quá trình khởi tạo và chỉnh sửa ban đầu của 1SFPL Trớc khi SFPL chuyển sang trạng thái “active”

Quá trìng xử lí dữ liệu quá trình bay.(FPDH)

Chức năng này liên quan tới quá trình chỉnh sửa dữ liệu của SFPL sau khi nóchuyển tới trạng thái “active” cho tới trạng kết thúc

Dự báo đờng bay

Mục đích của chức năng này là dự báo toàn bộ đờng bay của 1 chuyến baytrong biên giới của không phận kiểm soát Đờng bay này xác định các mốc địa

lí bay qua và phát hiện các sự kiện liên kết với chu kì sống của SFPL Hơn nữa,

đờng bay dự báo đợc sử dụng bởi các chức năng phụ, ví dụ nh chức năng giámsát đờng bay chuẩn giống nh là thông tin đầu vào sơ cấp

a/ Vị trí làm việc của ngời điều khiển radar

Khối CWP (Control Working Position) là nhân tố chính của giao diện ngờimáy trong môi trờng hoạt động ATC với các thiết bị đồ hoạ hiện đại nhằmthuận tiên cho hoạt động điều khiển Khối CWP lựa chọn kiến trúc hệ thốngmở

Khối CWP đáp ứng các yêu cầu vận hành tại các vị trí làm việc của ngời điềukhiển Nó có khả năng thực hiện chức năng điều khiển cả trong vùng phủ sónghay không phủ sóng của radar.

Khối CWP có thể đợc vận hành chỉ bởi một ngời điều khiển, vì mục đích này

mà hầu hết các thiết bị đầu vào đều đợc liên kết với khối hiển thị đồ hoạ

Chức năng chính của CWP là:

Quản lí thiết bị hiển thị nh cửa sổ, màn hình, các hộp thoại

Quản lí tình trạng lu lợng: tình trạng về lu lợng hiện tại và trong tơng lai gầndựa trên các thông tin có liên quan đến kế hoặch bay và sự ngoại suy trongmột quá trìmh ngắn Những dữ liệu liên quan tới tình trạng lu lợng hiện tại vàdữ liệu về mục tiêu và quỹ đạo bay, kế hoặch bay và các cảnh báo

Quản lí dữ liệu liên quan tới không phận

Quản lí dữ liệu liên quan tới khí tợng

Quản lí dữ liệu giám sát

Hiển thị kế hoặch bay và dữ liệu MET/AIS

Nhập các dữ liệu và kế hoặch bay phù hợp với các tiêu chuẩn của ICAO

Quản lí hệ thống cơ sở dữ liệu kế hoặch bay

Hiệu chỉnh các bản tin có lỗi

Nhận và gửi các bản tin AFTN

Từ vị trí FO, hệ thống quản lí dữ liệu hàng không cho phép quản lí cơ sở dữliệu về môi trờng kế hoặch bay, cung cấp chuỗi các nhân tố cho phép ngời sửdụng tìm kiếm, theo dõi dữ liệu, thêm, xoá hay cập nhật dữ liệu và thực hiệnviệc kiểm tra toàn bộ dữ liệu

c/ Hệ thống quản lí điều khiển CMS

Với mục đích có đợc cái nhìn toàn bộ về tình trạng hoạt động của hệ thống,ngời vận hành CMS đợc trang bị hệ thống quản lí, điều khiển để kiểm tra th-ờng xuyên sự vận hành của các thiết bị cấu thành hệ thống

Tất cả các chức năng mà các nút trong hệ thống đảm nhận đợc gửi tới CMS dớidạng một tập tin gọi là bản tin trạng thái (Status Message) Những thông tinnày bao gồm:

Tình trạng chế độ vận hành (Master, Master/Slave, Master-Alone)

Tình trạng vật lí của các tuyến nối thông tin (nh tuyến nối giữa radar và hệthống điều khiển từ xa)

Tình trạng vật lí của các thiết bị ngoại vi (nh đĩa cứng)

Hệ thống CMS với kiến trúc modul gồm các máy tính đợc nối trực tiếp vớimạng LAN Vị trí vận hành CMS có thể thực hiện chức năng giám sát các hoạt

động của hệ thống cũng nh chức năng giám sát kĩ thuật Mỗi chức năng có mộttập hợp lệnh mà ngời sử dụng đợc phép đa ra đối với hệ thống ATC Thêmnữa, vị trí vận hành CMS cũng có thể chức năng giám sát toàn cầu, với chứcnăng này ngời sử dụng có thể đa ra tất cả các loại mệnh lệnh đối với hệ thốngATC

Hệ thống CMS đợc nối với các vị trí khác của trung tâm ACC thông qua mạngLAN Ngoài ra CMS còn có thể chuyển đổi các bản tin thông qua các tuyếnnối tiếp liên kết khối RADIN với khối RHP

d/ Bộ tạo bản đồ

Bộ tạo bản đồ của sổ X (X-Window Map Generator) là sản phẩm ứng dụngphần mềm tạo ra các bản đồ trong môi trờng UNIX Với hệ thống OPS tại nộibài thì phần mềm XMG đợc sử dụng trong trạm vận hành quan sát

Phầm mềm XMG có nhiệm vụ:

Cấu trúc nên cơ sở dữ liệu cố định (đợc xác định là một tập hợp những điểmtrong vùng FIR tạo nên các datamark)

Tạo các bản đồ có sự tơng tác trong suốt một hoặc nhiều phiên làm việc

Tạo các file kí hiệu hệ thống để mô tả dữ liệu bản đồ

Tạo ra các bản tin ứng dụng TCA để thực hiện chức năng cảnh báo xung độtkhông lu

2.2.11 Phân hệ truyền dẫn dữ liệu.

Các chức năng RDP/RPB/TCA đợc thực hiện thông qua cặp Compaq Server cócấu hình dự phòng, thực hiện nhận và xử lí dữ liệu radar từ phân hệ RADINthông qua mạng Dual ATC

Chức năng FDP cũng gồm hệ thống Compaq Dual Server nhận và xử lí thôngtin về kế hoặch bay từ đờng truyền AFTN và thông tin quỹ đạo mục tiêu từRDP thông qua Dual LAN ATC Chức năng FDP cũng quản lí các bản tinchuyển đổi qua những tuyến nối OLDI với những trung tâm bên cạnh

Mạng LAN thứ 3 (DARD LAN), dữ liệu radar truy nhập trực tiếp nhằm đảmbảo truyền dẫn dữ liệu của radar tới các khối thuộc ACC, APP, TWR ngay cảkhi mạng Dual LAN hay RDP gặp sự cố

Tuyến nối giữa những vị trí TWR/APP với các nut khác của hệ thống là cápquang Trung tâm hiệp đồng quản lí không lu từ xa RATMCC thực hiện chứcnăng hiệp đồng không lu thông qua các tuyến nối tiếp cho phép luồng dữ liệuMTR từ khối RDP tới trạm vận hành RATMCC Một cấu hình tơng tự cũng đ-

ợc lựa chọn để thông báo kế hoặch bay cho vị trí hiển thị kế hoặch bay AFCC.Việc thiết kế và nâng cấp tất cả các phân hệ và lựa chọn các tiêu chuẩn sửdụng các yếu tố:

Hệ điều hành: UNIX và Window NT

Đồ hoạ: X-Window,MOTIF

Giao diện: SCSI/IDE

Giao diện nối tiếp: RS-232 và giao thức HDLC.

Ngôn ngữ lập trình: ANSI C, ADA/C++

Khuôn dạng kế hoặch bay: chuẩn ICAO Doc.4444 và chuẩn Châu Âu

Khuôn dạng truyền dữ liệu: Asterix

Chơng 3: Tổng quan hệ thống radar thứ cấp.

3.1 Các khái niệm cơ bản

3.1.1 Sơ đồ khối hệ thống

Hệ thống radar thứ cấp gồm đài radar thứ cấp đặt dới mặt đất và máy phát đápTransponder đặt trên máy bay

Hình 3.1 Sơ đồ khối tổng quan hệ Transponder

Trạm radar thứ cấp dới đất có thể chia làm 5 phần:

Phân hệ máy phát có các khối: tạo mã hỏi, tiền điều chế, tạo dao động phát,

điều chế, khuyếch đại công suất phát

Phân hệ máy thu có các khối: khuyếch đại cao tần, trộn tần, khuyếch đại trungtần, tách sóng, khuyếch đại video, tạo dao động ngoại sai, giải mã trả lời

Phân hệ điều khiển và hiển thị: tạo nhịp đồng bộ, máy tính điều khiển, mànhiển thị thông số

Phân hệ anten: chuyển mạch thu phát, anten

Hình 3.2 Sơ đồ khối tổng quát trạm radar dới đất.

3.1.2 Nguyên lí làm việc

Muốn biết thông tin về máy bay là dân sự hay quân sự, mã hiệu (tên) gì, đang

ở độ cao bao nhiêu đài radar thứ cấp cần phát đi tín hiệu hỏi thuộc mode hỏitơng ứng

Mode hỏi là các xung có độ rộng xung và khoảng cách xung tuân theo quyluật cụ thể ứng với mục đích hỏi Tổ hợp này thông thờng gồm 3 xung P1, P2

và P3 có cùng độ rộng xung 0.80.1s Trong đó P2 chậm sau P1 khoảng2s và giữ vai trò là xung kiểm tra, khảng cách P1-P3 hình thành nên modehỏi

Các xung này đợc tạo ra bởi khối chức năng tạo mã hỏi và tiền điều chế, có tần

số thấp, không thể truyền lan xa trong không gian nên bắt buộc phải đổi lêncao tần nhờ điều chế với sóng mang cao tần (1030MHz), sau đó phát qua anten

định hớng đến Transponder trên máy bay Để làm việc này các xung hỏi tầnthấp lần kợt đợc gia công trong các tầng điều chế, khuyếch đại công suất rồichuyển đến phân hệ Anten

Việc điều chế thờng phải trải qua 2 bớc sau:

Bớc một điều chế ra tín hiệu xung cao tần 1030MHz

Anten

Chuyển mạch thu/phát

KDCS phát

KD cao tần phát

Tạo mã hỏi Tiền điều chế KD trung tần

Tạo nhịp

Tách sóng

Hiển thị thông số

Giải mã trả lời

Tạo sóng

mang

Tạo dao động ngoại sai

Máy tính

điều khiểnNguồn

Bớc hai sẽ cắt gọt sờn xung cao tần để có đợc độ rộng và độ dốc sờn xung thoảmãn yêu cầu kĩ thuật.

Tầng KDCS sẽ khuyếch đại công suất phát tín hiệu sao cho phù hợp với yêucầu về tầm phủ sóng trong không gian tơng ứng với địa hình hoạt động cụ thể.Việc điều chỉnh KĐCS do chơng trình đợc lập trình trong máy tính điều khiển

đảm nhiệm

Trớc khi chính thức đa vào vận hành tại một địa điểm xác định, ngời ta sẽ tiếnhành khảo sát địa hình không gian xung quanh (trong mặt phẳng phơng vị) đểbiết đợc các vị trí địa vật lồi lõm gây lệch đờng truyền tín hiệu, tạo ra các tiaphản xạ không mong muốn (nó làm cho đài radar xác định nhầm vị trí mụctiêu trả lời) Căn cứ vào đó ngời ta lập trình chơng trình điều khiển mức côngsuất phát ra trong mỗi sector trong mặt phẳng phơng vị sao cho giảm thiểu các

ảnh hởng xấu do địa vật gây nên

Hình 3.3 Điều chỉnh công suất phát theo địa vật quanh đài

Anten của trạm mặt đất thực hiện cả phát tín hiệu hỏi lẫn thu tín hiệu trả lời từmáy bay Nguyên tắc thu phát tin là qua các búp sóng chính có tính định hớngcao

Transpondor trên máy bay khi thu đợc tín hiệu hỏi là các xung cao tần phát từ

đài radar thứ cấp sẽ thực hiện kiểm tra, xử lí, giải mã tín hiệu này rồi tìm mãtrả lời tơng ứng để phát đáp thông qua anten thu phát vô hớng Tần số tín hiệutrả lời là 1090MHz

Trở lại trạm radar mặt đất, thông tin trả lời từ transponder thu qua anten thứcấp sẽ đợc xử lí qua các công đoạn KDCT, trộn tần với dao động nội trongmáy thu để đổi về trung tần, khuyếch đại trung tần rồi tách sóng, tách ra tínhiệu video cũng nh tín hiệu trả lời, gửi vào phân hệ điều khiển và hiển thị để cónhững thông tin mong muốn Quá trình xử lí trong máy thu là quá trình xử lí

Máy bay đ ợc hỏi

bởi tia trực tiếp Máy bay đ ợc hỏi bởi tia phản xạ có

công suất đủ lớn sẽ trả lời và gây ra hiện

t ợng bóng ma

Giảm công suất trong vùng có địa vật gây phản xạ sẽ giảm sự phản xạ và loại trừ hiện t ợng bóng ma

Giả

Vị trí thật

Địa vật gây phản xạ

tín hiệu tơng tự Các tín hiệu tơng tự này sẽ đợc chuyển đổi thành tín hiệu số

và đợc xử lí tại khâu cuối trong phân hệ điều khiển và hiển thị

Phân hệ điều khiển và hiển thị giữ vai trò trái tim Nó thực hiện chuyển đổi A/

D để kiểm tra, xử lí các thông tin tách đợc trong máy thu, cho ra kết quả cuốicùng và đa lên hiển thị cũng nh chuyển giao kết quả này đến các bộ phận liênquan cần thiết Phân hệ này không những cấp tín hiệu đồng bộ hoạt động giữakhối thu và khối phát mà còn thực hiện phân tích tín hiệu thu, tín hiệu phát để

có những thông tin về trạng thái hoạt động của các phân hệ chức năng từ đótạo ra tín hiệu điều khiển điều khiển trở lại tác động vào các phận hệ này để ổn

định hoạt động của trạm mặt đất cũng nh đa ra các cảnh báo khẩn cấp khi có

sự cố về thiết bị

Để đảm bảo an toàn cũng nh tính liên tục trong hoạt động, trạm radar mặt đất

có cấu trúc dự phòng cho cả phân hệ phát, phân hệ thu và phân hệ điều khiển

3.1.3 Các Mode cơ bản của radar Thứ cấp

3.1.3.1 Các đặc trng của tín hiệu hỏi

Tần số sóng mang : 1030MHz0.2MHz

Tính chất phân cực : phân cực đứng

Dạng điều chế : điều chế xung

Các mode hỏi : có 7 mode hỏi là mode1, mode 2, mode3/A, mode B,mode C, mode D và mode S

Để mỗi đài SSR phân biệt đợc các tín hiệu trả lời mong muốn tơng ứng với tínhiệu hỏi của đài với các tín hiệu trả lời tơng ứng với các tín hiệu hỏi từ đàikhác, mỗi trạm SSR ở mặt đất đợc đăng kí làm việc ở một tần số Ft quy định.Nhờ vậy dễ dàng lọc bỏ đợc các tín hiệu trả lời không đồng bộ với tín hiệu trảlời đồng bộ với tín hiệu của đài SSR

Hình 3.4 Minh hoạ Mode

Mode hỏi mode(s) x(s) Chức năng Sử dụng

D2, D4} có phân bố vị trí đan xen nhau trong tín hiệu trả lời theo quy định nhhình 3.5 Nh vậy mỗi tổ hợp con 3 số nhị phân nằm trong khoảng [000,111]khi chuyển sang hệ thập phân sẽ tơng ứng trong khoảng [0,7]

Hình 3.5 Tổ hợp mã xung trả lời.

Nh vậy từ 12 vị trí (không kể vị trí giữa) sẽ tạo thành 212=4096 tổ hợp mã Nếuthêm xung thông tin ở vị trí giữa (X) thì tạo đợc 213=8192 tổ hợp mã khácnhau Hiện các xung {C}, {D}, X chỉ sử dụng cho mục đích kiểm tra một số tổhợp mã đặc biệt

7700 – Máy bay cần cấp cứu

7600 – Máy bay hỏng thông tin liên lạc

7500 – Máy bay bị không tặc

Khi kiểm soát viên không lu có thêm yêu cầu nhận dạng máy bay thì trong tổhợp mã trả lời xuất hiện thêm xung nhận dạng (SPI – Special positiondentification) ở phía sau và cách xung khung một khoảng 4.32s

3.1.4 Giải mã thời gian thực

Mọi câu trả lời từ Transponder có dữ liệu đợc mô tả trong một số hoặc tất cả

12 vị trí xung thông tin giữa hai xung khung F1 và F2 Độ dài khung luôn là20.3s Cặp xung hỏi nhận đợc (P1, P3) đợc phân tích bởi transponder và nó sẽtạo câu trả lời sau 30.5s sau khi nhận đợc xung P3 Bộ giải mã gồm cácmạch làm trễ xung vào 20.3s và tìm kiếm xung đi đôi với nó sau khoảng trễnày (cặp xung F1/ F2) Mỗi xung vào F1 đi đôi với xung F2 sau 20.3s Nếu có

sự trùng khớp giữa F1 và F2 thì hệ thống hiểu là câu trả lời từ transponder đúngbất kể là mã gì và bộ giải mã sẽ cho ra 1 xung có độ rộng 1s Nếutransponder tiếp tục trả lời thì sự trùng khớp sẽ đợc phát hiện và bộ giải mãcho một xung ra

Các xung ra này, xác định là có mục tiêu, và đợc gửi tới màn hiển thị hiện lên

là 1 cung sáng nhỏ trong thời gian thực Cung sáng hiện lên trong suốt thờigian chiếu rọi và mục tiêu Do đó ta có đợc dấu hiệu về mục tiêu nh là khoảngcách và góc phơng vị

Dữ liệu mã trong cặp xung khung đợc lấy ra thế nào? Có một thiết bị gọi là

“light pen” Nó giống nh 1 cây bút ngoại trừ là nó dùng để đọc! Đầu bút là mộtcảm biến tác động rất nhanh Khi xung sáng đầu tiên hiện lên, tế bào cảm nhận

đợc và lập tức phát ra một xung nhấn, rồi một xung cổng hình thành để bắt lấycâu trả lời lặp lại từ transponder Xung cổng này có tác dụng ngăn cách câu trảlời này với câu trả lời khác trong khoảng thời gian hỏi Bởi vì thời gian lặp lạicâu hỏi đợc biết trớc, cho nên xung cổng sẽ xuất hiện cùng lúc với câu trả lờitiếp theo từ transponder Xem hình 3.6

Hình 3.6 Sự phát xung cổng giải mã thời gian thực, dùng để ngăn cách các câu

trả lời Light pen sẽ cảm biến khi xuất hiện sự trùng lập F1/F2

Light pen chỉ bắt các xung trả lời của cùng một transponder Trong thời giancủa xung cổng thì 12 vị trí xung trong khung đợc kiểm tra Nếu một xung xuấthiện tại vị trí xung nào đó thì nó đợc phân chia vào các nhóm xung A,B,C,D.Mạng tính toán sẽ tính các giá trị kí hiệu xung trong mỗi nhóm và cho kết quả

về dấu hiệu của mục tiêu Quá trình này gọi là giải mã chủ động thời gianthực

Sau khi có đợc mã theo phơng pháp chủ động, ngời điều hành sẽ thiết lập một

bộ lọc mã bị động Nó gồm 5 chuyển mạch lựa chọn Một cái dùng để lựachọn mode, bốn cái còn lại là bản sao của chúng đợc sử dụng trên transponder

để lựa chọn mã trong vị trí đầu tiên Nếu mã đợc xác định theo phơng phápchủ động là: modeA, 2235 thì các chuyển mạch của bộ lọc bị động sẽ đợcthiết lập tơng ứng Tất cả các câu trả lời có nội dung mã nh trên sẽ đợc đi qua

bộ lọc Quá trình này nh là việc cho chìa khoá vào ổ khoá Nếu đúng khoá thìcửa mở ra Mỗi khi mã này đợc đi qua, bộ lọc phát 1 xung ra riêng để xác định

là có mục tiêu Vì vậy câu trả lời đợc tách từ bộ lọc là hai xung sáng, xung nàyngay sau xung kia (khoảng 3 lần thời gian của xung) Theo phơng pháp này thìmột mục tiêu độc lập sẽ đợc phân biệt trong một nhóm các mục tiêu Quá trìnhnày gọi là giải mã bị động thời gian thực

T T

3 2

1

Thời gian hỏi

Mục tiêu trả lời

3.1.5 Giải mã và tách dữ liệu tự động

Phơng pháp này cho kết quả là hiển thị mục tiêu không theo thời gian thực

nh-ng nó cho phép nh-ngời dùnh-ng có thể đọc, trực tiếp từ màn hình, tất cả các dữ liệuliên quan Các dữ liệu gồm có: vị trí, nhận dạng, độ cao và lịch sử của mụctiêu.Có rất nhiều thiết bị đợc sử dụng và đợc chỉ ra trong hình 3.7

Quá trình vận hành đợc mô tả nh sau Câu trả lời đợc đa tới bộ giải mã theothời gian thực Chúng đợc kiểm tra xem có phù hợp với định dạng chuẩn quốc

tế sau đó đợc xác định là mã có giá trị Các mã đợc đa tới một bộ định dạngmẫu dữ liệu (partical plot former) Tại đây chỉ các câu trả lời tơng ứng với câuhỏi của nó mới đợc lu trữ, những câu hỏi khác bị loại bỏ Việc này đợc thựchiện bằng xử lí tơng quan khoảng cách và chỉ những câu hỏi có cùng khoảngcách đợc giữ lại làm dữ liệu

Các mẫu dữ liệu đợc đa tới bộ định dạng dữ liệu có hiệu lực (valid plotformer) Tại đây quá trình mục tiêu đợc quét bởi búp sóng anten đợc kiểm tra,

sử dụng sự tơng thích về góc phơng vị Trong quá trình xử lí, góc phơng vị củamục tiêu đợc tính toán và việc kiểm tra đạt đợc độ tin cậy cho phép thì khốinày sẽ cho tín hiệu ra Tín hiệu ra là dạng số, nó mô tả khoảng cách, góc ph-

ơng vị, độ cao, và mã của mục tiêu (và mode hỏi) Tín hiệu số đợc tập hợp theomột định dạng chuẩn để truyền dẫn nh là bản tin số nối tiếp Định dạng nàycho phép bộ nhận dữ liệu hiểu đợc ý nghĩa của các chuỗi số ‘0’ và ‘1’

Tại nơi nhận đầu cuối của tuyến truyền dẫn mỗi bản tin đi qua xử lí lựa chọn

“sorting” Các dữ liệu về khoảng cách, góc phơng vị đợc đa tới máy phát hiểnthị vị trí (position generator) và chuyển dạng từ R, sang giá trị điện thế làmlệc X,Y, nên vị trí mục tiêu sẽ hiển thị là một kí hiệu trên màn hình Các dữliệu mã thì đợc đa vào bộ phát kí tự (charater generator), bộ này sẽ viết ra các

kí tự Alphanumeric ngay bên cạnh kí hiệu vị trí của mục tiêu

Kết hợp với bộ xử lí lựa chọn là bộ xử lí lu trữ (storage process) khi có plot(dữ liệu về khoảng cách và góc phơng vị) mới vào hệ thống thì các plot cũ sẽ

đợc hiển thị là một chấm nhỏ theo sau kí hiệu vị trí Vì vậy một máy bay cóquỹ đạo thẳng sẽ hiển thị trên màn hình là 1 kí hiệu và theo sau khoảng 5chấm sáng Mạng này cho ta các dữ liệu sau, cập nhật tại mỗi vòng quay củaanten:

Vị trí (mô tả là hình vuông, tròn, thoi, , kí hiệu)

Vị trí trớc đó (mô tả là các chấm sáng)

Mode và mã (một kí tự kèm theo 4 số, ví dụ: A 2201)

Độ cao (3 chữ số, mô tả độ cao của mục tiêu tới hàng trăm feet)

Câu hỏi

Định dạng các mẫu plot Định dạng plot có hiệu lực

Định dạng dữ liệu ra Truyền dẫn(modem)

Hình 3.7 Hệ thống giải mã và tách dữ liệu tự động.

3.1.6 Tính toán khoảng cách của radar thứ cấp

3.1.6.1 Khoảng cách đờng lên

St: mức công suất tín hiệu nhỏ nhất yêu cầu tại đầu vào transponder

Gt: tăng ích anten của transponder

Pi: công suất hỏi đỉnh tại anten trạm hỏi (interrogator)

Gi: Tăng ích anten của interrogator

Mật độ công suất nhận đợc tại transponder là:

.

2

2

i t i i t

den

t

G R

G P A

 

2 max 2

i

S

G G

P

2 (max)

2

) 4

( 

Trong thực tế còn có các suy hao mất mát sau:

Li: suy hao giữa interrogator và anten của nó

Lt: suy hao giữa transponder và anten của nó

La: suy hao trong khí quyển

Vậy khoảng cách đờng lên cực đại đợc tính nh sau:

a t i t

i t i i i

L L L S

G G P

2 (max)

2

) 4

( 

3.1.6.2 Khoảng cách đờng xuống

a t i r

r i t t r

L L L S

G G P

2 (max)

2

) 4

( 

Trong đó:

Pt: công suất ra đỉnh của transponder tính theo watts

Gt: tăng ích anten của transponder

Gi: Tăng ích anten của interrogator

r là bớc sóng trả lời từ transponder

Sr: công suất tín hiệu nhỏ nhất tại anten thu của trạm mặt đất

Li, Lt, La: là suy hao trên đờng truyền tín hiệu

* Các tiêu chuẩn ICAO

Công suất phát hiệu dụng ERP (effective radiated power) không đợc lớn hơn52.5dBW Nếu tăng ích của anten là 23dB (200 lần) thì công suất của máyphát không đợc lớn hơn 52.5-23=29.5dBW (891.3W)

i t i

L L S

G ERP

2 (max)

2

) 4