Радиоволны, используемые для передачи информации на воздушном транспорте. (ОВЧ, ВЧ диапазона)

· ОВЧ(VHF)линия электросвязи, аналоговая электросвязь,118 136МГц,25(8,33) кГц;

· ВЧ(HF)линия электросвязи, аналоговая электросвязь,2,8–22МГц,100Гц;

· ОВЧ цифровая линия электросвязирежима1(VDL*mode1),118-137МГц,25кГц;

· ОВЧцифроваялинияэлектросвязирежима2(VDLmode2),118-137МГц,25кГц;

· ОВЧцифроваялинияэлектросвязирежима3(VDLmode3),118–137МГц,25кГц;

· ОВЧцифроваялинияэлектросвязирежима4(VDLmode4),118–137МГц,25кГц;

· Линия передачи данных режима S**,1090МГц;

· ВЧ(HF)цифровая линия передачи данных (HFDL), 2.8-22 МГц

Радиоволны излучаются через антенну в пространство и распространяются в виде энергии электромагнитного поля. И хотя природа радиоволн одинакова, их способность к распространению сильно зависит от длины волны.

Волны коротковолновых станций относятся к диапазону высоких частот (ВЧ-диапазон) т.е. длина волны находится в пределах от 10 до 100 м, а частота от 3 до 30 МГц. Эти характеристики определяют некоторые особенности распространения коротких волн. Радиоволны ВЧ диапазона сильно поглощаются землей и плохо огибают ее поверхность. Поэтому в нескольких десятках километров от радиостанции ее поверхностные волны уже не обнаруживаются. Но зато пространственные волны могут быть обнаружены радиоприемником в нескольких тысячах километрах от нее и даже в противоположной точке земли. Искривление пути коротких волн происходит в ионосфере. Войдя в ионосферу, они могут пройти в ней очень длинный путь и вернуться на землю очень далеко от передающей станции. Иногда они даже могут совершить кругосветное «путешествие» – их можно принять в том месте, где расположена передающая станция. Этим и объясняется секрет хорошего распространения коротких волн на большие расстояния даже при малых мощностях передатчика.

Но короткие волны имеют и свои недостатки. Образуются зоны, где передача коротковолновой станции не слышна. Их называют мертвыми зонами. Величина мертвой зоны зависит от длины волны и состояния ионосферы, что в свою очередь зависит от интенсивности солнечного излучения.

Радиоволны ОВЧ диапазона относятся к ультракоротким (УКВ), т.е. длина волны находится в пределах от 1 до 10 м, а частота от 30 до 300 МГц. Эти волны по своим свойствам близки к световым лучам. Они в основном распространяются прямолинейно и сильно поглощаются землей и различными предметами. Поэтому уверенный прием УКВ станции возможен лишь в тех случаях, когда между антеннами передатчика и приемника можно мысленно провести прямую линию, которая по всей длине не встречает каких-либо препятствий в виде гор, возвышенностей, лесов. Поэтому располагать радиостанции на расстоянии 150–200 км друг от друга без взаимного влияния. А это позволяет многократно использовать одну и ту же частоту соседним станциям.

По сравнению с другими разновидностями ультракоротких волн (деци-, санти, мили-, субмиллиметровые,), метровые волны (ОВЧ-диапазон) способны несколько искривляться нижним слоем ионосферы, который как бы пригибает их к земле. Благодаря этому расстояние, на котором возможен прием передатчика, может быть несколько большим по сравнению с другими волнами УКВ диапазона.

Аналоговая линия электросвязи ОВЧ диапазона (117,875–137МГц) применяется для речевой связи по каналу“борт-земля”только в условиях прямой видимости. В этом диапазоне возможно организовать до 740каналов, каждый из которых занимает полосу частот 25кГц.Вид модуляции сигнала несущей частоты–двухполосная амплитудная модуляция (DSB-AM). Несмотря на достаточно высокую надежность, при использовании этой радиолинии невозможно получить высокое качество передачи голосовой информации. Кроме этого, количество возможных каналов не обеспечивает потребности авиационных пользователей. Для повышения эффективности использования ОВЧ авиационной электросвязи верхняя граница диапазона была увеличена до 137МГц, шаг сетки частот уменьшен до 8,33кГц. Это дало возможность организовать до 2280 каналов авиационной подвижной (воздушной связи). Дальность действия такой авиационной электросвязи–350км (200морскихмиль). ОВЧ авиационная электросвязь будет использоваться в будущем только как резервное средство электросвязи.

Линия передачи данных режима 1 (VDLm1) предназначена для использования оборудования аналоговой ОВЧ связи для обмена данными. Для этого используется вид модуляции частотная манипуляция с минимальным фазовым сдвигом (MSK). Обеспечивается скорость передачи данных до 2,4 кбит/с, вид доступа в канале связи –множественный доступ с контролем несущей (CSMA). В настоящее время многие крупные авиакомпании используют этот вид ЛПД для обеспечения передачи сообщений AOC. Для передачи данных используется бит-ориентированный протокол передачи. Режим VDLm 1 рассматривается как переходный по отношению к режиму VDLm2. Линия передачи данных режима 2(VDLm2) принята к применению в 1997году. Протокол этой линии использует по битовую передачу данных. Он совместим с архитектурой OSI и разработан ИКАО в целях расширения возможностей приложений системы ACARS для того, чтобы обеспечить широкополосный, достоверный ОВЧ канал связи для решения не которых задач УВД.

Количество радиосетей диапазона ОВЧ для управления в зоне РЦ определяется количеством секторов УВД, организуемых в зоне данного РЦ.

Для обеспечения непрерывности управления воздушным движением по всей зоне (сектору) РЦ с учетом особенностей распространения метровых радиоволн могут быть организованы один или несколько ОВЧ ретрансляторов, управление которыми должно осуществляться непосредственно диспетчером РЦ, а также могут быть организованы ВРЦ.

Радиосети диапазона ВЧ для авиационной воздушной связи в зоне РЦ могут быть организованы на одной частоте для нескольких диспетчеров РЦ, а также по принципу "семейства частот".

Радиосети дальней связи диапазона ВЧ организуются для связи с экипажем воздушных судов, выполняющих дальние специальные и международные полеты.

Обеспечение прямой ВЧ радиосвязи является сложной задачей, зависящей в значительной степени от условий распространения радиоволн, помеховой обстановки в месте приема и технических характеристик имеющихся антенн.

Надежность ВЧ радиосвязи можно существенно повысить, если организовать сеть ВЧ радиосвязи. Все радиоцентры будут объединены в общую сеть с последовательным соединением соседних районных центров и совместно использовать подгруппы выделенных частот (ориентировочно 7 подгрупп по 4 – 7 частот в каждой) для обеспечения режима разнесенного приема. При этом каждый радиоцентр ведет одновременный прием на собственной выделенной группе частот и на двух группах частот соседних районных центров с автоматическим определением уровня принимаемого ВЧ сигнала (информация для вывода о качестве канала радиосвязи). Информация о качестве радиосвязи доводится до радиооператоров районного центра, с которым непосредственно соединен ВЧ радиоцентр, так и до радиооператоров соседних районных центров. Решение о радиоцентре для работы принимает радиооператор. Для обеспечения работы радиооператоров соседних районных центров в каждом радиоцентре должен иметься резервный перестраиваемый передающий канал со своей антенно-фидерной системой.

Внедрение новой структуры системы ВЧ радиосвязи не потребует кардинального изменения технологии организации радиосвязи. В общем случае сценарий установления соединения между двумя корреспондентами будет выглядеть следующим образом:

1. Вызывающий наземный корреспондент набирает номер (или инициирует вызов при помощи клавиши прямого доступа) оператора центра радиосвязи "воздух-земля" или посылает в его адрес формализованное сообщение, содержащее необходимую для передачи информацию, идентификатор воздушного судна и его ориентировочное местоположение;

2. Радиооператор определяет права доступа вызывающего корреспондента и инициирует процесс установления радиоканала с воздушным судном;

3. После успешного установления радиоканала, радиооператор либо транслирует информацию на борт воздушного судна, либо устанавливает сквозное соединение (в случае телефонного вызова) между наземным корреспондентом и экипажем воздушного судна;

4. После принятого с борта воздушного судна подтверждения приема сообщения, радиооператор выдает наземному корреспонденту квитанцию об успешной доставке информации.

Для обеспечения полетов воздушных судов по международным воздушным трассам за пределами границ СНГ организуются каналы дальней радиосвязи в ВЧ диапазоне и подвижной спутниковой службы.

При возникновении особых случаев полета радиосвязь между воздушными судами и диспетчерскими пунктами службы движения и органами аварийно-спасательной службы гражданской авиации может осуществляться на частотах международной аварийно-спасательной службы 121,5 МГц и 2182 кГц.

В качестве международных аварийных частот используются частоты ОВЧ 121,5 МГц и 243 МГц, а также частоты 500 кГц, 2182 кГц, 8364 КГц Частоты 500 кГц и 2182 кГц используются при запросе помощи у морской аварийно-спасательной службы.

Аварийные радиосети организуются для диспетчерских пунктов обеспечивающих УВД на воздушных трассах и районах международных аэродромов (РЦ, ВРЦ, ДПП, ДПСП) или на любом другом диспетчерском пункте, определяемом службой движения

УКВ диапазон еще недостаточно хорошо изучен. Иногда передачи УКВ станций слышны на расстоянии в сотни и тысячи километров от нее.