Режимы опроса авиационного транспондера
Стандартные форматы импульсных последовательностей для авиационных транспондеров

Режимы опроса авиационного транспондера представляют собой стандартные форматы импульсных последовательностей от запрашивающего вторичного обзорного радара (SSR) или аналогичной системы автоматического зависимого обзора-вещания (ADS-B). Формат ответа обычно называется «кодом» от транспондера , который используется для определения подробной информации от соответствующим образом оборудованного самолета.

В своей простейшей форме "режим" или тип опроса обычно определяется интервалом между двумя или более импульсами опроса. 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

Для авиационных транспондеров стандартизировано несколько различных протоколов радиочастотной связи :

Военный
режим		Гражданский
режим		Описание
1Предоставляет 2-значный 5-битный код миссии (выбирается из кабины) [1]
2Предоставляет 4-значный восьмеричный код устройства (устанавливается на земле для истребителей, может быть изменен в полете транспортными самолетами) [1]
3АПредоставляет 4-значный восьмеричный идентификационный код для самолета, установленный в кабине, но назначенный авиадиспетчером. Режим 3/A часто сочетается с режимом C для предоставления информации о высоте. [2]
СОбеспечивает барометрическую высоту самолета и обычно сочетается с режимом 3/A для предоставления комбинации 4-значного восьмеричного кода и высоты как режима 3 A/C, часто называемого режимом A и C [2]
4Обеспечивает 3-импульсный ответ, задержка основана на зашифрованном вызове [1]
5Предоставляет криптографически защищенную версию режима S и ADS-B GPS-позиционирования [1]
СПредоставляет несколько форматов информации для выборочного опроса. Каждому самолету назначается фиксированный 24-битный адрес. [2]

Режимы A и C реализованы с использованием системы радиолокационных маяков управления воздушным движением в качестве физического уровня , тогда как режим S реализован как автономный обратно совместимый протокол. ADS-B может работать с использованием режима S-ES или универсального приемопередатчика доступа в качестве транспортного уровня : [3]

АДС-Б
Режим S-ESUAT
Режим АРежим СРежим S
ATCRBS

Режим А

Когда транспондер получает запрос на опрос, он передает настроенный код транспондера (или « код ответчика »). Это называется «Режим 3A» или, чаще, Режим A. Отдельный тип ответа, называемый «Идентификация», может быть инициирован с самолета нажатием кнопки на панели управления транспондера.

Режим А с режимом С

Кодовый ответ транспондера режима A может быть дополнен ответом барометрической высоты , который затем называется работой режима C. [2] Барометрическая высота получается из кодировщика высоты, либо отдельного автономного блока, установленного на самолете, либо неотъемлемой части транспондера. Информация о высоте передается транспондеру с использованием модифицированной формы модифицированного кода Грея , называемого кодом Гиллхэма .

Ответы режимов A и C используются для того, чтобы помочь авиадиспетчерам определить положение и высоту конкретного самолета на экране радара, чтобы поддерживать разделение. [2]

Режим S

Другой режим, называемый Mode S (Select), предназначен для предотвращения чрезмерного опроса транспондера (наличие большого количества радаров в загруженных районах) и для автоматического предотвращения столкновений. Транспондеры Mode S совместимы с системами вторичной радиолокационной станции наблюдения (SSR) Mode A и Mode C. [2] Это тип транспондера, который используется для функций TCAS или ACAS II ( система предотвращения столкновений в воздухе ), и требуется для реализации расширенной трансляции сквиттера , одного из средств участия в системах ADS-B . Самолет, оборудованный TCAS, должен иметь транспондер Mode S, но не все транспондеры Mode S включают TCAS. Аналогично, транспондер Mode S требуется для реализации расширенной трансляции ADS-B Out 1090ES, но существуют и другие способы реализации ADS-B Out (в США и Китае). Формат сообщений Mode S задокументирован в документе ИКАО Doc 9688, Manual on Mode S Specific Services . [4]

Особенности режима S

При запросе транспондеры режима S передают информацию о самолете в систему SSR , в приемники TCAS на борту самолета и в систему ADS-B SSR. Эта информация включает в себя позывной самолета и/или постоянный 24-битный адрес ICAO самолета (который для целей человеческого интерфейса представляется в виде шести шестнадцатеричных символов). Одной из скрытых особенностей транспондеров режима S является то, что они обратно совместимы; самолет, оснащенный транспондером режима S, по-прежнему может использоваться для отправки ответов на запросы режима A или C. Эта функция может быть активирована определенным типом последовательности запроса, называемой интер-режимом. [ необходима цитата ]

24-битный адрес ИКАО

Самолетам, оборудованным режимом S, присваивается уникальный 24-битный адрес ИКАО или (неофициально) "шестнадцатеричный код" режима S при национальной регистрации, и этот адрес становится частью Сертификата регистрации самолета . Обычно адрес никогда не меняется, однако транспондеры перепрограммируются и иногда перемещаются с одного самолета на другой (предположительно, в целях эксплуатации или экономии средств) либо путем технического обслуживания, либо путем изменения соответствующей записи в системе управления полетом самолета .

Доступно 16 777 214 (2 24 -2) уникальных 24-битных адресов ICAO (шестнадцатеричные коды). [5] [6] 24-битный адрес ICAO может быть представлен в трех цифровых форматах: шестнадцатеричном , восьмеричном и двоичном . Эти адреса используются для предоставления уникального идентификатора, обычно назначаемого отдельному воздушному судну или регистрации.

В качестве примера ниже приведен 24-битный адрес ИКАО, присвоенный самолету-перевозчику Shuttle Carrier Aircraft с регистрационным номером N905NA: [7] [8]

  • Шестнадцатеричное: AC82EC
  • Восьмеричное: 53101354
  • Двоичный: 101011001000001011101100 (Примечание: иногда для наглядности добавляются пробелы, например 1010 1100 1000 0010 1110 1100 { Hex big endian } и 001 101 110 100 000 100 110 101 { Octal little endian })
  • Десятичная: 11305708

Это все один и тот же 24-битный адрес самолета-носителя «Шаттл», представленный в разных системах счисления (см. выше).

Проблемы с транспондерами Mode S

Проблема с транспондерами режима S возникает, когда пилоты вводят неправильный код идентификации полета в транспондер режима S. [9] В этом случае возможности ACAS II и Mode S SSR могут быть ухудшены. [10]

Расширенный сквиттер

В 2009 году ИКАО опубликовала «расширенную» форму режима S с большим количеством форматов сообщений для использования с ADS-B ; [11] она была дополнительно доработана в 2012 году. [12] Страны, внедряющие ADS-B, могут потребовать использования либо расширенного режима самогенерации соответствующим образом оборудованного транспондера режима S, либо транспондера UAT на частоте 978 МГц.

Использование в метеорологии

Данные Mode-S потенциально могут содержать векторы движения самолета относительно Земли и ее атмосферы. Разница между этими двумя векторами заключается в ветре, действующем на самолет. [13] Выведение ветров (и температур из числа Маха и истинной скорости полета ) было разработано одновременно Сибреном де Хааном из KNMI и Эдмундом Стоуном из Met Office . [14] Над Великобританией количество наблюдений за самолетами увеличилось с приблизительно 7500 в день от AMDAR до более 10 миллионов в день. Met Office совместно с KNMI и FlightRadar24 активно разрабатывают расширенные возможности, включая данные со всех континентов, кроме Антарктиды. [15]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abcd НАТО STANAG 4193
  2. ^ abcdef Peppler, IL: From The Ground Up , страницы 238–239. Aviation Publishers Co. Limited, Оттава, Онтарио, Двадцать седьмое пересмотренное издание, 1996. ISBN  0-9690054-9-0
  3. ^ Берфейнд, Брэндон С. (2020). «Конфиденциальность интерактивной системы ADS-B». Диссертация . Технологический институт ВВС. стр. 10.
  4. ^ Руководство по специальным услугам режима S (2-е изд.). Международная организация гражданской авиации. 2004. ISBN 92-9194-407-6.
  5. ^ "Управление гражданской авиации Великобритании – "24-битные адреса воздушных судов ИКАО"". Caa.co.uk. 2 октября 2007 г. Получено 7 февраля 2013 г.
  6. ^ "Eurocontrol – "Mode S Technical Overview"". Eurocontrol.int. Архивировано из оригинала 31 марта 2013 года . Получено 7 февраля 2013 года .
  7. ^ Ральф Д. Клот, DL4TA, Людвигсбург, Германия "Самолеты на HFDL - 24-битный идентификатор ИКАО". Kloth.Net . Получено 7 февраля 2013 г.{{cite web}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
  8. ^ "База данных самолетов". Airframes.org . 11 августа 2005 г. Получено 7 февраля 2013 г.
  9. ^ Международная организация гражданской авиации (март 2005 г.). "Третье совещание Целевой группы по изучению и внедрению автоматического зависимого наблюдения – вещания (ADS-B) (ADS-B TF/3)" (PDF) . Получено 28 марта 2008 г.
  10. ^ Евроконтроль – Аэронавигационный информационный циркуляр (AIC) – 24-битные адреса воздушных судов и сообщения об идентификации воздушных судов ИКАО (в протоколах третьего заседания Целевой группы по изучению и внедрению автоматического зависимого наблюдения – вещания (ADS-B) (ADS-B TF/3))
  11. ^ ИКАО (2008). Документ ИКАО 9871, Технические положения для режима S и расширенного сквиттера (1-е изд.). Международная организация гражданской авиации. ISBN 978-92-9231-117-9.
  12. ^ ИКАО (2012). Документ ИКАО 9871, Технические положения для режима S и расширенного сквиттера (2-е изд.). Международная организация гражданской авиации. ISBN 978-92-9249-042-3.
  13. ^ de Haan, S. (2011). "Высокоточные наблюдения за ветром и температурой с самолетов, отслеживаемых радаром управления воздушным движением Mode-S". Журнал геофизических исследований . 116 (D10). Bibcode : 2011JGRD..11610111D. doi : 10.1029/2010JD015264. ISSN  2169-897X.
  14. ^ Стоун, EK (2016). «Сеть приемников режима S для регулярного получения метеорологических данных с самолетов». Журнал атмосферных и океанических технологий . 33 (4): 757– 768. Bibcode : 2016JAtOT..33..757S. doi : 10.1175/JTECH-D-15-0184.1 . ISSN  0739-0572.
  15. ^ "Расширение сбора данных о погоде с самолетов" (пресс-релиз). Метеорологическое бюро. 21 марта 2023 г. Получено 5 апреля 2024 г.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Режимы_интеррогации_авиационного_транспондера&oldid=1248262297#Режим_A"