текст лекций / 40.Трансляция УКВ диспетчерской связи с самолетами на воздушных трассах
.docxТрансляция УКВ диспетчерской связи с самолетами на воздушных трассах.
С повышением частоты связи уровень атмосферных помех уменьшается, следовательно помех в УКВ (118-136МГц) меньше, чем на КВ и СВ (2-30 МГц). На действие в диапазоне УКВ ограничивается дальностью радиовидимости. Поэтому радиопередатчики, разделенные радиогоризонтом, не создают взаимных помех даже на одинаковых частотах.
В пределах радиовидимости напряженность поля на УКВ не подвержена замираниям, следовательно, УКВ связь более устойчивая и надежная по сравнению с КВ и СВ.
Пределы дальности радиовидимости накладывают ограничения на УКВ связь между диспетчерскими пунктами и самолетами на воздушных трассах.
высота подъема антенны = высота полета (h1=H);
h1>>h2 – высота подъема антенны
Выражение радиовидимости:
Н=
Н – высота полета (м);
D – дальность связи (км).
Эта зависимость является параболической. Её минимум совпадает с расположением радиостанции. Она ограничивает область воздушного пространства, в пределах которой обеспечивается устойчивая УКВ связь с этой радиостанцией.
Чтобы получить непрерывную связь при Н=1000 м. необходимо размещать радиостанции с интервалом 250 км. и транслировать с их помощью передачу с диспетчерского пункта района (РДП) в пределах контрольного участка. Для этого НЧ сигнал должен передаваться с РДП к радиостанциям по проводной телефонной связи.
Ниже указаны высоты, непрерывность сигнала пропадает, так как радиостанции надо размещать ближе друг к другу.
На высотах от 1000- 5000 м. образуются зоны одновременного приема 2-х радиостанций.
Свыше 5000м. в пределах верхнего воздушного пространства-одновременно 3 радиостанции. Если контролировать только верхнее воздушное пространство, расстояние между ними может быть увеличено до 500 км, и в зоне одновременного приема их останется 2.
Н,
м
зона
3р/ст
5000
м
Зона 2 р/ст Зона 2 р/ст
1000
м
f1
f2
f1
250км
250км D,
км
Рис. 1 Расположение УКВ радиостанций вдоль воздушной трассы.
Прием двух радиостанций в одном канале связи приводит к биениям. Частоты передатчиков при их одинаковой настройке все же отличаются:
-
органы настройки не в состоянии обеспечить полное совмещение двух несущих частот передатчика;
-
действие дестабилизирующих факторов по разному влияет на расстройку передатчиков с течением времени;
-
действие эффекта Доплера (австр. физик) – изменение частоты электромагнитных волн, регистрируется наблюдателем в зависимости от направления и значения скорости наблюдателя и источником волн. При их сближении наблюдается повышение частоты, при удалении - понижение частоты.
Доплеровское смещение определяется радиальной составляющей путевой скорости самолета в направлении на передатчик ωr и длинной волны λ.
ωr – радиальная составляющая путевой скорости;
λ – длина волны.
Биение двух передатчиков работающих в одном канале в полосе низких частот может препятствовать ведению радиообмена.
Поэтому следует развести спектры одновременно принимаемых сигналов, чтобы минимальная частота биений и их составляющих Fб находясь за пределами ПП УНЧ приемника.
δf
FD
FD
δf
Fδ
δf
FD
FD
δf
f1 f2 f
2Fmax 2Fmax
2Δfпч
Рис. 2 Размещение разнесенных спектров одновременно принимающих сигналов в ПП УПЧ.
Составим уравнение, следуя рис.2:
2Δfпч = 2п (Fmax +FD + δf) + (n-1) Fδ (3)
2Δfпч – полоса пропуска УПЧ;
Fmax – max частота звукового сигнала;
FD – частота Доплеровского сдвига;
Fδ – min допустимая частота биений;
δf – нестабильность частоты радиоканала.
δf
=
(4)
Положим что радиальная составляющая путевой скорости ωr = 800 км/ч;
f
= 135МГц, с = 3
λ = c/f ~ 2,22 м.
FD = 222/2,22 = 100Гц.
В зоне приема двух сигналов «Ландыш» ПП УПЧ:
2Δfпч = 40кГц, n=2, Fmax = 3кГц, Fδ = 6кГц, Находясь практически вне ПП УПЧ используют формулу (4):
δf
= 
Относительная нестабильность радиоканала:
Для этого используют разность частот:
Fразн = Fδ + 2 (Fmax + FD + δf) = 6+2 (3+0,1+5,4) = 23кГц
Настройки соседних передатчиков f1 и f2 должен сдвигаться на fс = ±11,5.