Hệ thống dẫn đường mặt đất hàng không

Giới thiệu CNS (Communication, Navigation, Surveillance) là quá trình đảm bảo cho tàu bay an toàn và hiệu quả từ điểm khởi đầu tới điểm đến. Là một trong năm dịch vụ công ích mà Tổng công ty Quản lý bay cung cấp cho các chuyến bay đi/đến các sân bay Việt Nam và các chuyến bay quá cảnh qua vùng thông báo bay của Việt Nam 2.1. Dịch vụ Thông tin hàng không (Communication) Sự kết nối A/G trực tiếp và hiệu quả hơn. Truyền dữ liệu được cải thiện. Giảm sự tắc nghẽn về kênh thông tin. Giảm lỗi trong thông tin. Giảm sự quá tải 2.2. Dịch vụ Dẫn đường hàng không (Navigation) Là hệ thống các phụ trợ dẫn đường vô tuyến phát ra các tín hiệu tạo các mốc và chỉ hướng cũng như cự ly của tàu bay so với đài dẫn đường trong quá trình bay đường dài, tiếp cận và hạ cánh.

Trang 1

MÔN HỌC: HỆ THỐNG DẪN ĐƯỜNG MẶT ĐẤT HÀNG

KHÔNG

SV:

MSSV:

Trang 2

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ

MẶT ĐẤT DẪN ĐƯỜNG

Trang 3

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH

Trang 4

C

I KHÁI QUÁT VỀ CNS

Năm 1983 tổ chức hàng không quốc tế ICAO đã tiến hành nghiên cứu giải pháp

Sau thời gian nghiên cứu ICAO thấy rằng chỉ khi thay thế toàn bộ hạ tầng thông tin, dẫn đường, giám sát (CNS) hiện tại bằng một hệ thống mới cùng với phương pháp quản lý không lưu trên đó mới có khả năng khắc phục hạn chế của hệ thống phương tiện toàn cầu.

Năm 1991, đề xuất này chính thức được phê chuẩn.

Trang 5

C

I HỆ THỐNG CNS

2.1 Dịch vụ Thông tin hàng không (Communication)

Sự kết nối A/G trực tiếp và hiệu quả hơn

Truyền dữ liệu được cải thiện

Giảm sự tắc nghẽn về kênh thông tin

Giảm lỗi trong thông tin

Giảm sự quá tải

2.2 Dịch vụ Dẫn đường hàng không (Navigation)

Là hệ thống các phụ trợ dẫn đường vô tuyến phát ra các tín hiệu tạo các mốc và chỉ hướng cũng như cự ly của tàu bay so với đài dẫn đường trong quá trình bay đường dài, tiếp cận và hạ cánh

Trang 6

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH C

II HỆ THỐNG CNS

2.2 Dịch vụ Dẫn đường hàng không (Navigation)

Dịch vụ dẫn đường có ưu điểm:

Tạo tính toàn vẹn, độ tin cậy về dịch vụ dẫn đường trên toàn thế giới trong mọi điều kiện thời tiết

Độ chính xác về dẫn đường được cải thiện

Các ứng dụng tại đường CHC (đường băng) và sân bay tốt hơn

Giảm chi phí đối với việc đầu tư các hệ thống thiết bị phù trợ dẫn đường vô tuyến mặt đất

Giảm sự quá tải cho người lái

Trang 7

II HỆ THỐNG CNS

2.3 Dịch vụ Giám sát hàng không (Surveillance)

Dịch vụ giám sát hàng không có ưu điểm:

Giảm lỗi trong việc báo cáo vị trí

Thực hiện việc giám sát không gian không có radar

Giảm chi phí

Cải thiện các điều kiện khẩn nguy

Trang 8

C

III TỔNG QUAN VỀ DẪN ĐƯỜNG HÀNG KHÔNG

3.1 Chức năng của hệ thống thiết bị dẫn đường hàng không

Chức năng dẫn đường trong quản lý không lưu sẽ không còn bị hạn chế về tầm phủ và những tuyến đường bay cố định do khả năng và số lượng có hạn của các thiết bị dẫn đường mặt đất truyền thống cùng với vị trí có thể lắp đặt được thiết bị khi áp dụng công nghệ dẫn đường bằng vệ tinh của CNS/ATM

Trang 9

C

3.2 Các phương pháp dẫn đường hàng không

Dẫn đường khu vực ( RNAV) là một phương pháp dẫn đường sử dụng thiết bị nhưng khác với phương pháp dẫn đường truyền thống, dẫn đường khu vực cho phép tàu bay bay trên mọi quỹ đạo mong muốn mà không phải bắt buộc bay qua các đài dẫn đường

Trang 10

C

Hiện nay GPS và GLONASS là hai hệ thống vệ tinh dẫn đường chính đang được hàng không sử dụng

Các hệ thống vệ tinh dẫn đường toàn cầu (Global Navigation Satellite Systems - GNSS) đảm bảo cung cấp dịch vụ liên tục tại mọi nơi, kể cả đại dương và những khu vực xa xôi

Tín hiệu nhận được từ ít nhất 3 quả vệ tinh sẽ giúp tàu bay xác định được vị trí của mình

Trang 11

Satellite-Based Augmentation Systems - SBAS

Hệ thống tăng cường cơ sở vệ tinh

Ground-Based Augmentation System - GBAS

Hệ thống tăng cường cơ sở mặt đất

Aircraft-Based Augmentation Systems - ABAS

Hệ thống tăng cường cơ sở tàu bay

Trang 12

C

Dẫn đường theo tính năng có một số khái niệm cơ bản:

Tàu bay phải có hệ thống dẫn đường khu vực

Để có thể áp dụng PBN hệ thống dẫn đường khu vực trên tàu bay phải được phê chuẩn, cấp phép

Hệ thống dẫn đường khu vực của tàu bay phải có các tính năng và độ chính xác phù hợp với các yêu cầu quy định của một kiểu loại dẫn đường (Nav spec) đã được tổ chức hàng không dân dụng thế giới ICAO quy định

Trang 13

Trang 14

Trang 15

Hệ thống dẫn đường hạ cánh chính xác: xác định quỹ đạo hạ cánh

(Azimuth)

Đài dẫn đường đa hướng sóng cực ngắn: xác định góc phương vị

(Azimuth)

VOR

Đài chỉ dẫn (Market): xác định

vị trí (Location)

Đài chỉ dẫn (Market): xác định

Trang 16

CÂU HỎI ÔN TẬP CUỐI CHƯƠNG

1. Theo tiêu chuẩn ICAO liên lạc VHF không địa hoạt động trên dải tần là bao nhiêu?

Trang 17

CÂU HỎI ÔN TẬP CUỐI CHƯƠNG

3 Đài NDB (đài vô hướng) ở Việt Nam đang đặt ở các địa điểm nào dưới đây:

a) Pleiku, Phù Cát, Cam Ranh

b) Tân Sơn Nhất, Nội Bài, Phú Quốc

c) Mộc Châu, Nam Định, Long Khánh

d) Đà Nẵng, Phú Bài và Cát Bi

4 AMHS là gì?

e) Hệ thống quản lý không lưu

f) Hệ thống trao đổi điện văn

g) Hệ thống chuyển mạch thoại

h) Hệ thống dẫn đường toàn cầu

Trang 18

CHƯƠNG 2: ĐÀI DẪN ĐƯỜNG

VÔ HƯỚNG NDB

Trang 19

Trang 20

Trang 22

C

I CHỨC NĂNG NHIỆM VỤ CỦA ĐÀI NDB

1.2 Chức năng

NDB còn được gọi là đài tự tìm mục tiêu, làm việc ở dải tần số trung bình và thấp (190 - 1750)KHz

NDB phát các tín hiệu vô hướng mà nhờ đó người lái trên tàu bay được trang bị một máy thu và một anten định hướng phù hợp, có thể định hướng (Bearing) của mình đối với trạm mặt đất (đài NDB) và tàu bay

Để xác định hướng tín hiệu, máy bay sẽ được trang bị hệ thống định hướng tự động ADF

Trang 23

I CHỨC NĂNG NHIỆM VỤ CỦA ĐÀI NDB

1.2 Chức năng

NDB có 3 nhiệm vụ chính:

• Khi NDB làm nhiệm vụ đài gần, đài xa (Locator): nó giúp cho tàu bay xác định được trục tâm (Center line)

đường CHC kéo dài (chế độ Landing)

Đài TD, đài GV xác định tâm đường CHC 25R (TSN) dùng cho tàu bay cất cánh và hạ cánh

Đài SG, đài GN xác định trực tâm đường CHC 25L (TSN)

Đài BU, đài HT xác định trục tâm đường CHC 09 (BMT)

Trang 24

• Khi NDB làm nhiệm vụ đài điểm cho một đường bay (chế độ Enroute): Nó được đặt nơi giao điểm giữa các

đường hàng không (Airway) hay giữa một đường hàng không, giúp tàu bay bay đúng đường hàng không đó

Trang 25

II MẠNG NDB CỦA VIỆT NAM

Trang 26

Trang 27

Trang 28

Trang 29

III CÁC TIÊU CHUẨN ICAO ĐỐI VỚI ĐÀI NDB

3.1 Các khái niệm cơ bản

Đài chỉ mốc (Locator): là đài NDB làm việc trong giải tần LF/MF được sử dụng cho mục đích tiếp cận hạ cánh.Máy thu ADF: Có dải thông bằng 6 KHz

Trang 30

C

3.2 Dải tần số làm việc (Radio frequencies)

Giải tần làm việc của các đài NDB nằm trong khoảng (190 ÷ 1.750) KHz Với sai số tần số cho phép Δf ≈ 0,01% so với tần số làm việc Trong trường hợp đài NDB có công suất phát lớn hơn 200W và tần số làm việc lớn hơn 1.606,5 KHz thì

Δf yêu cầu là 0,005 %

Với các đài Locator làm nhiệm vụ kết hợp bổ trợ cho hệ thống ILS thì tần số làm việc giữa hai đài phải cách nhau một khoảng Δfcr và được quy định: 15KHz < Δfcr < 25KHz

Trang 31

C

3.3 Công suất phát ( Coverage)

Công suất phát của đài NDB phải được đảm bảo phủ sóng ứng với một cự ly nhất định tùy thuộc vào nhiệm vụ của đài

Trong chế độ “landing” : Từ (10 ÷ 25) nautical mile

Trong chế độ “en-route”: Từ (25 ÷ 150) nautical mile

Công suất phát của một đài NDB không được vượt quá 2dB so với mức cần thiết để đảm bảo tầm phủ sóng của cự

ly cho phép

Trang 32

3.4 Điều chế (Modulation)

Tín hiệu âm tần điều chế của đài NDB thoả mãn các tiêu chuẩn sau:

- Tần số âm thanh điều chế (The Modulating tone) :

➡Tiêu chuẩn 1.020 Hz ± 50 Hz

➡Tiêu chuẩn 400 Hz ± 25 Hz

- Độ sâu điều chế (The depth of modulation) ≈ 95%

Trang 33

3.5 Tín hiệu nhận dạng (Identification)

Sử dụng mã Morse quốc tếTốc độ 7 Ident / 1 phútNội dung : từ hai đến ba từ (chữ hoặc số)Thời gian được phép mất Ident : Không quá 60s

Trang 34

Trang 35

3.6 Hệ thống giám sát và điều khiển (Monitoring)

Tiêu chuẩn tối thiểu của hệ thống giám sát và điều khiển của một đài NDB gồm :

Công suất : Khi công suất giảm -3dB phải tự động chuyển máy (hoặc tắt máy)

Mất tín hiệu nhận dạng : Phải tự động chuyển máy (hoặc tắt máy)

Hệ thống Giám sát có sự cố : Phải tự động chuyển máy (hoặc tắt máy)

Trang 36

Điện mạng công nghiệp (AC)

Điện máy nổ (AC)

Ắc-quy (AC)

3.7 Hệ thống cấp nguồn (Power supply)

Hệ thống cấp nguồn đầy đủ cho một đài NDB gồm ba dạng theo thứ tự ưu tiên sau:

Trang 37

C

3.7 Hệ thống cấp nguồn (Power supply)

Khi mất nguồn, thời gian chuyển đổi từ nguồn này sang nguồn khác tùy thuộc vào nhiệm vụ của thiết bị (thông thường từ 8”÷ 20”)

Trang 38

Anten có hệ số phẩm chất cao - Polestar

Anten được đánh giá qua một tham số gọi là hệ số bức xạ của anten Hệ số đó được định nghĩa là thương số giữa công suất bức xạ ra không gian và công suất đầu vào của anten

Trang 39

C

3.9 Vị trí đặt đài (Siting)

Tùy thuộc vào nhiệm vụ của đài NDB mà vị trí đặt đài được xác định:

Khi NDB là đài điểm :

Nếu là đài điểm trong chế độ “En-route” thì nó là giao điểm của hai Airway hoặc nằm trên một Airway và là tâm của Airway đó Chiều cao của Anten được tính toán phù hợp với công suất của máy

Nếu là đài điểm trong chế độ “Landing” thì nó được đặt tại sân bay ở một vị trí thuận lợi cho việc phát sóng, chiều cao của Ăng-ten không được vi phạm vào quy định về chướng ngại vật của sân bay

Trang 40

C

3.9 Vị trí đặt đài (Siting)

Khi NDB là đài gần, đài xa :

Nếu là đài xa, chiều cao Anten tối thiểu 18m, vị trí đài cách điểm chạm bánh trên đường CHC từ 6.500m ÷

11.100m

Nếu là đài gần, chiều cao Anten tối đa 12m, vị trí đài cách điểm chạm bánh trên đường CHC 900m ÷ 1.200m.Khi NDB làm nhiệm vụ đài locator kết hợp bổ trợ cho hệ thống ILS thì vị trí của nó đặt ở vị trí của đài Outer và Middle marker và nằm về cùng một phía của trục tâm đường cất hạ cánh

Trang 41

IV CÁC PHƯƠNG THỨC KHAI THÁC ĐÀI NDB

4.1 Đài NDB được sử dụng cho dẫn đường trung cận.

Các đài NDB được bố trí dọc theo đường bay

Tầm phủ sóng phải thoả mãn tiêu chuẩn ICAO

Có độ chính xác cho phép ± 10°

Trang 42

IV CÁC PHƯƠNG THỨC KHAI THÁC ĐÀI NDB

4.2 Đài NDB được sử dụng cho dẫn đường tiếp cận và vùng chờ

Sử dụng tối thiểu hai đài NDB, cho một hướng tiếp cận

Vùng chờ có thể sử dụng một hoặc hai đài NDB

Tầm phủ sóng phải thoả mãn tiêu chuẩn ICAO

Phương thức tiếp cận không linh hoạt

Có độ chính xác cho phép ± 5°

Trang 43

V NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA ĐÀI NDB

5.1 Anten (máy phát)

Công suất nhỏ hơn 1KW thì dùng anten hình chữ T

Công suất lớn hơn hoặc bằng 1KW thì dùng anten trụ

5.2 Nguyên tắc hoạt động

Dòng điện cao tần từ máy phát truyền tới anten bức xạ ra ngoài không gian theo mọi hướng

Trang 44

C

5.3 Các đặc điểm của đài NDB

Ưu điểm: Đài NDB và thiết bị chỉ hướng sử dụng rộng rãi trong nhiều năm, các thao tác rất quen thuộc với các phi công, hệ thống mặt đất đơn giản và giá thành rẻ

Nhược điểm: Đài NDB chịu ảnh hưởng rất mạnh của địa vật, địa hình nhiễu tạp của thời tiết, có trường hợp do ảnh hưởng của máy thu ADF thu được chỉ thị sai làm kim chỉ thị lệch quá xa gây nguy hiểm cho máy bay

Trang 45

C

5.3 Các đặc điểm của đài NDB

Nhược điểm: Đài NDB chịu ảnh hưởng rất mạnh của địa vật, địa hình nhiễu tạp của thời tiết, có trường hợp do ảnh hưởng của máy thu ADF thu được chỉ thị sai làm kim chỉ thị lệch quá xa gây nguy hiểm cho máy bay Lỗi của đài NDb còn xảy ra khi sét đánh hoặc nhiễu xạ của sóng điện từ vào ban đêm Bộ chỉ hướng ADF trùng kim chỉ thị hướng máy bay so với đài nhưng người lái máy bay phải cân chính xác tránh các sai lệch tĩnh của kim chỉ thị Nói chung đài NDB tới đây sẽ chỉ còn thông dụng làm đài chỉ hướng tại sân và đài điểm cho ILS

Trang 46

CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH THIẾT

BỊ NDB SA 1000

Trang 47

I GIỚI THIỆU

1.1 Mô tả khái quát về máy phát SA 1000

SA 1000 là một máy phát AM có công suất sóng mang điều chỉnh được từ 200W đến 1000W

Máy dùng công nghệ switching ở các tầng công suất và các khối điều chế, ổn áp, làm cho hệ thống đạt được hiệu suất cao trong một kích thước nhỏ gọn

Đài NDB gồm 2 máy phát SA 1000 và một bộ chuyển đổi tự động được đặt trong một tủ máy duy nhất

Trang 48

1.2 Đặc tính của máy phát SA 1000

Nguồn điện bình: khi sử dụng điện bình vào lúc mất điện cần phải có 2 loại điện thế 24V DC và 144V DC

Đo đạc: các đồng hồ trên mặt máy sẽ đo công suất ra, công suất sóng dội, điện thế cấp cho tầng công suất, dòng điện công suất, phần trăm biến điệu, mức âm tần ngõ vào ( khi dùng thoại)

Đài hiệu: bộ Keyer bằng bán dẫn cung cấp 95 công tắc để đặt các khoảng tương đương

Bảo vệ mạch: các cầu chì riêng biệt được dùng để bảo vệ các mạch AC và DC

Trang 49

Điều kiện hoạt động: nhiệt độ từ -50ºC đến +70ºC, độ ẩm từ 0 đến 100%.

Ngõ vào thoại (tùy chọn): cân bằng, 600Ω ± 20%, -17dBm (-28dBm ~ +5 dBm), dòng DC không vượt quá 3 mADC

Trang 50

Chất lượng thỏa mãn các đòi hỏi áp dụng của ICAO và FCC:

Tần số: 190 ÷ 535 KHz

Công suất ra: công suất sóng mang trên tải 50Ω chỉnh được liên tục từ 200 W đến 1000W.

Điều chế: mạch điều chế/ ổn áp cung cấp mức điều chế từ 0÷95%.

Bộ tạo đài hiệu trong máy hoạt động bình thường ở tốc độ 8 baud (khoảng 7 vòng/phút), có thể chỉnh được từ 5 đến 16 baud.

Trang 51

Nguồn điện vào : 115/230V AC ± 10%, 50/60Hz 1 pha và 144V DC.

Nguồn điện bình: Khi sử dụng điện bình vào lúc mất điện, cần phải có 2 loại điện thế 144VDC và 24VDC Công suất đòi hỏi cho 144V là 8A và 2,5A cho 24V Công suất giảm khoảng 15 hoặc nhỏ hơn.

Công suất tiêu thụ danh định là 1800W với 1000W công suất sóng mang phát ra và điều chế ở mức 95%

Trang 52

1.3 Mô tả tổng quát bộ ghép anten PC – 1 Kilo

Bộ ghép anten dùng để ghép công suất ra của máy phát có trở kháng 50Ω với anten hoặc chữ T, hoặc anten trụ.

Bộ ghép gồm có 1 biến thế phối hợp trở kháng, 1 cuộn dây lớn có các đầu ra với một vòng điều chỉnh cộng hưởng quay được do mạch tự động điều chỉnh cộng hưởng điều khiển bằng motor hoặc quay bằng tay

Bộ ghép được lắp đặt trong 1 hộp bằng nhôm, có bảo vệ các tác động của thời tiết và được thiết kế lắp ngoài trời

Tiêu đề	Hệ Thống Dẫn Đường Mặt Đất Hàng Không
Chuyên ngành	Hệ Thống Dẫn Đường Mặt Đất Hàng Không

Định dạng
Số trang	163
Dung lượng	2,62 MB