Назначение, классификация, решаемые задачи

Средства связи ВС используются на всех этапах полета и обеспечивает выполнение следующих основных задач:

- связь между экипажами ВС наземными диспетчерами различных зон ОВД, офисами авиакомпаний и другими наземными службами;

- связь между членами экипажа ВС и бортпроводниками, оповещение и развлечение пассажиров во время полетов;

- связь экипажа ВС с наземными службами технического обеспечения во время стоянок ВС;

- получение на борту служебной информации (сообщений NOTAM, информации о погоде);

- прослушивание сигналов навигационного и радиолокационного радиооборудования, сигналов системы речевой информации;

- передачу координат местоположения, данных о функционировании бортовых систем ВС;

- передачу сигналов бедствия, спецсигналов и аварийного оповещения с места вынужденной посадки ВС;

- запись переговоров на борту ВС и по системе связи «земля – борт», а также звуковой обстановки в кабине;

- определение пеленга (направления на летящее ВС) с помощью наземных аэродромных пеленгаторов по излучению бортовых радиостанций.

В соответствии с решаемыми задачами бортовое оборудование подразделяется на такие виды:

- связное (радиостанции МВ, ДКМВ, ГКМВ, SATCOM);

- записывающее (бортовое средство сбора звуковой информации CVR);

- переговорное (СПГУ, аудиопанели);

- специальное (система речевой информации, система сигнализации опасности).

Вследствие многообразия решаемых тактических и технических особенностей различных видов связи организация радиосвязи осуществляется по направлениям:

- телефонной связи;

- телеграфной связи;

- цифровым каналам передачи данных.

Радиосвязь по телефонным каналам осуществляется на ВС всех типов и применяется для управления полетом на всех его этапах. Данный вид связи наиболее оперативный, поэтому он используется и в тех случаях, когда пилот занят выполнением других функций в условиях быстроменяющейся обстановки (взлет и посадка, взаимная координация полета ВС, непредвиденные ситуации и т.д.).

Радиосвязь по телеграфному каналу применяется на многоместных ВС и ВС специального назначения, где в состав экипажа входит бортрадист, осуществляющий, как правило, дальнюю связь. Телеграфный режим работы бортовых радиостанций используют на больших дальностях и при высоком уровне естественных помех. В этом случае достигаются лучшие характеристики канала радиосвязи, так как сужается требуемая полоса пропускания приемника, а сигналы передаются при максимальной мощности передатчика.

По цифровым каналам абонентами или автоматически передается эксплуатационная, обслуживающая, мониторинговая, летно-техническая информация, информация о погоде (ACARS), сообщения по линии пилот-диспетчер (CPDLC), воспринимаемые на борту ВС зрительно или на слух.

Различаются радиостанции дальней и ближней связи, а также аварийно-спасательные.

Радиостанции дальней связи предназначены для обмена информацией с абонентами, находящимися за пределами прямой видимости (связь с аэродромами, прослушивание метеоинформации и т.д.). Для радиосвязи на дальние расстояние выделены диапазоны ГКМВ (0,3-3 МГц, λ=100-1000 м) и ДКМВ (3-30 МГц, λ=10-100 м). Такое использование диапазонов волн обусловлено условиями распространения радиоволн. Дальность связи на поверхностных волнах в диапазоне ДКМВ составляет 2000-6000 км, на пространственных (ионосферных) - безгранична из-за малого поглощения электромагнитной энергии и возможности построения достаточно эффективных антенн.

На магистральных ВС для дальней связи могут устанавливаться отечественные ДКМВ (HF)-радиостанции мощностью до 400 Вт «Микрон», «Ядро-II», «Арлекин», «Ягут» и др. Все современные радиостанции являются беспоисковыми и бесподстроечными.

Поскольку условия распространения волн диапазона ДКМВ в течение суток не остаются постоянными, то для обеспечения беспрерывной связи с ВС необходимо иметь несколько рабочих частот, значительно отличающихся друг от друга. Днем применяют волны от 10 до 25 м (12…30 МГц), ночью – более длинные (ночные) волны от 35 до 100 м (8,6…3 МГц). Это объясняется суточным изменением концентрации электронов в слое ионосферы (250-400 км над поверхностью земли). Состояние ионосферы, а, следовательно, условия распространения радиоволн также зависят от времени года и солнечной активности.

Наблюдение за состоянием ионосферы ведут специальные ионосферные станции. По их данным составляют долгосрочные (на год) и кратковременные (на месяц) прогнозы и на этой основе для связи выбирают наиболее рациональную длину волны («дневную», «ночную», запасную на случай непрохождения первых двух)

В полярных областях Земли, где радиосвязь на декаметровых волнах может нарушится из-за ионосферных возмущений, связанных с солнечной активностью, используется диапазон ГКМВ (СВ). Например, для связи в этом диапазоне используется радиостанции «Широта-У» мощностью 50…200 Вт.

Радиостанции дальней связи, как правило, работают в телефонном режиме при амплитудной (АМ) или однополосной (ОМ) модуляции сигналов. Необходимо отметить, что ОМ-модуляция является предпочтительней при построении авиационных декаметровых связных и метровых командных радиостанций благодаря тому, что по сравнению с другими методами позволяет при сохранении номинальной мощности передатчиков значительно повысить помехоустойчивость и надежность телефонной связи. В случае передачи дискретных речевых сигналов единственно приемлемым в ДКМВ-диапазоне радиоканалов может быть лишь унифицированных канал с ОМ-модуляцией. В радиостанциях дальней связи ДКМВ-диапазона используется также телеграфный режим работы с амплитудной и частотной манипуляциями.

На магистральных ВС устанавливаются две ДКМВ радиостанции, причем вторая (HF 2) используется для обмена данными по цифровому каналу (ATSU, или ACARS).

Радиостанции ближней связи (МВ (VHF)-радиостанции) обеспечивают обмен телефонной и телекодовой информацией между ВС и диспетчерами служб ОВД, другими наземными службами, экипажами других ВС, прослушивание частоты 121,5 МГц в пределах прямой видимости (до 400 км при высоте полета 10000 м), и работают в диапазоне МВ (30-300 МГц, λ=1-10 м). В таких радиостанциях используется только телефонный режим и амплитудная модуляция. Мощность излучения МВ (VHF)-радиостанции 5…20 Вт, диапазон рабочих частот 118…137,975 МГц. В качестве примера можно привести отечественные МВ-радиостанции «Баклан», «Орлан», «Барс». Необходимо отметить, что радиостанции ближней связи автоматически передают на Землю сигналы системы сигнализации опасности (ССО) и их можно использовать в качестве аварийных.

Достоинствами радиостанций МВ-диапазона являются:

- устойчивая связь во времени;

- малый уровень помех, который не зависит от времени года и суток;

- незначительное влияние атмосферных осадкой и промышленных помех.

Основной недостаток – малая дальность связи Dкм≈(3,6…4,1) .

В общем случае при определении дальности связи учитывают мощность передатчика, чувствительность приемника, уровень помех в зоне аэропорта, характеристики диаграмм направленности антенн и профиль трассы.

На магистральных ВС устанавливаются три МВ (VHF)-радиостанции. МВ1, как правило, используется для ведения радиосвязи с органами ОВД, МВ2 - для получения информации ATIS и информации коммерческого характера, прослушивания аварийной частоты, МВ3 - для обмена данными по цифровому каналу (ATSU, CPDLC или ACARS).

В подвижных спутниковых службах SATCOM «Инмарсат», «Турайа», «Иридиум» для передачи сигналов на спутник связи используется ДЦМВ (UHF) диапазон длин волн (0,3-3 ГГц, λ=0,1-1 м).

Радиостанция может работать в симплексном, дуплексном и полудуплексном режиме:

- при симплексном режиме работы радиостанции абоненты работают на передачу и прием поочередно на одной и той же частоте;

- при дуплексном режиме – одновременно на разных частотах f₁ и f₂;

- при полудуплексном режиме – поочередно в одном направлении на частоте f₁, в обратном направлении – на частоте f₂.

Все бортовые радиостанции работают в симплексном режиме, при котором передача и прием осуществляется поочередно. В таких приемопередатчиках одни и те же функциональные узлы (например, антенна, синтезатор сетки частот) используются и для передачи, и для приема. Такие приемопередатчики называются трансиверами.

Дальность связи – это наибольшее расстояние между оконечными радиостанциями линии связи, на котором осуществляется устойчивая двухсторонняя связь. Связь считается устойчивой, если при переговорах по системе «земля-борт» команды разборчивы при однократном произношении фразы.

Радиостанции, обеспечивающие ближнюю связь, называют командными, дальнюю связь - связными.

Аварийные радиостанции используются для привода самолетов и вертолетов поиска и спасания при розыске экипажей, терпящих бедствие. По международным соглашениям для сигналов бедствия в ГКМВ и ДКМВ-диапазонах отведены частоты 500, 2182, 4350 и 8365 кГц. На этих частотах работает аварийно-спасательная радиостанция Р 861 «Актиния» (вес 16 кг, выходная мощность 4 Вт, дальность до 150…200 км). Поисково-спасательные службы используют частоты 3023,5 и 5680 кГц. По требованию ICAO для привода аварийно-спасательных экспедиций в диапазоне МВ отведены частоты 121,5 и 243 МГц. Аварийная радиостанция Р855УМ «Прибой» работает на частоте 121,5 МГц (выходная мощность 0,13 Вт, дальность связи на земле до 2-х км, с самолетами, вертолетами, летящими на высоте 3000 м – до 50 км). Радиостанции Р855А1 может работать на обеих частотах.

ВС в обязательном порядке комплектуются аварийными радиомаяками (радиобуями) ELT международной системы поиска и спасания КОСПАС-SARSAT (АРМ-406, АРБ-ПК10, ARTEX 406, CANNAD 406 и др.), работающих на частотах 121,5, (243) и 406,025 МГц.

Выбор и настройка радиостанций и приемников навигационных устройств производятся с RMP.

Для обеспечения выхода на внешнюю связь, связи между членами экипажа и бортпроводниками, прослушивания спецсигналов и сигналов различных радионавигационных средств, связи при наземном техобслуживании, громкоговорящего оповещения, применяются коммутационные панели ACP (аудиопанели).

Система SELCAL контролирует три радиостанции ОВЧ-диапазона и две радиостанции ВЧ-диапазона. Когда система получает вызов с земли, то экипаж уведомляется об готовности связи с использованием конкретной радиостанции.