автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.13, диссертация на тему:Разработка автоматизированных приемопередающих комплексов для единой системы организации воздушного движения

На правах рукописи

□озаев48э

ЗЕЛЕНОВ ДМИТРИЙ ЮРЬЕВИЧ

РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ ПРИЕМОПЕРЕДАЮЩИХ КОМПЛЕКСОВ ДЛЯ ЕДИНОЙ СИСТЕМЫ ОРГАНИЗАЦИИ ВОЗДУШНОГО ДВИЖЕНИЯ

Специальность: 05.12.13 - Системы, сети и устройства

телекоммуникаций

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Владимир 2007

003068489

Работа выполнена в ОАО «Владимирское конструкторское бюро радиосвязи»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Самойлов Александр Георгиевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Талицкий Евгений Николаевич

кандидат технических наук, доцент Хачикян Владимир Александрович

Ведущая организация: ОАО Владимирский завод «Электроприбор»

Защита состоится 2007 г. в 14°° часов на заседании

диссертационного совета Д 212.025.04 при Владимирском государственном университете по адресу: 600000, г. Владимир, ул. Горького, д. 87, ВлГУ.

Отзывы, заверенные печатью, просим направлять по адресу: 600000, г. Владимир, ул. Горького, д. 87, ВлГУ, ФРЭМТ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Владимирского государственного университета

Автореферат разослан марта 2007 г.

А.Г. Самойлов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Одной из важных составляющих экономического потенциала Российской Федерации является ее транспортная система и, в частности, ее воздушный транспорт. Высокую значимость авиационных перевозок пассажиров и транспортировки грузов для нашей страны с ее обширной территорией трудно переоценить. Управление воздушным движением, проводимое в рамках Единой системы организации воздушного движения РФ, является одной из приоритетных задач эксплуатации воздушного транспорта.

В настоящее время воздушное пространство страны контролируется центрами управления воздушным движением (УВД), ориентированными на зону действия радиолокаторов, установленных в этих центрах. Диспетчерская связь в Российской Федерации осуществляется в основном с помощью наземных средств радиосвязи серий «Баклан-PH» и «Полет», изготовленных в 1975-1992 гг. и имеющих недостаточно высокие показатели по электромагнитной совместимости (ЭМС). Зарубежная техника немецкого концерна «Rohde & Schwarz» или английской фирмы «Park Air», имеющая хорошие технические характеристики, слишком дорога (20000 евро) и не может использоваться для управления воздушным движением в интересах Министерства обороны РФ.

Приемные и передающие центры диспетчерской радиосвязи РФ из-за низких показателей по электромагнитной совместимости разнесены в пространстве, что приводит к дополнительным расходам на обслуживание производственных площадей и содержание социальной сферы для персонала и их семей.

Тематике обеспечения ЭМС радиосистем посвящены работы научных школ Виноградова Е.М., Владимирова В.И., Буга H.H., Калашникова Н.И., Бадалова A.JI. и др., а также иностранных ученых Д.Р.Ж. Уайта, У.К. Хейла, К. Феера и др. Однако параметры диспетчерской радиосвязи жестко регламентированы межгосударственным авиационным комитетом (МАК) и требованиями ИКАО, поэтому оценка ЭМС имеет свои особенности и требует дополнительных исследований.

Мировой тенденцией развития систем управления воздушным движением является их автоматизация и создание на каждом территориальном образовании единого укрупненного центра УВД. Создание единых укрупненных центров УВД в нашей стране сталкивается с проблемой электромагнитной совместимости средств диспетчерской радиосвязи и с необходимостью разработки комплексов диспетчерской радиосвязи, имеющих характеристики, удовлетворяющие требованиям ИКАО.

Поэтому тема диссертационного исследования, направленная на создание автоматизированных приемопередающих комплексов (АППК) для совмещенных приемопередающих центров (ППЦ) РФ актуальна и своевременна.

Цель и задачи исследования. Целью диссертационного исследования является создание автоматизированных комплексов диспетчерской связи для совмещенных приемопередающих центров единой системы организации воздушного движения РФ.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

- проведен анализ вариантов построения приемопередающих комплексов для управления воздушным движением и даны рекомендации по их применению в зависимости от инфраструктуры аэропорта;

- предложена методика оценки электромагнитной совместимости радиоэлектронных систем для совмещенных приемопередающих центров диспетчерской радиосвязи;

- разработаны алгоритмы и реализующие их программы работы основных узлов комплекса диспетчерской связи;

- разработан приемопередающий комплекс для управления воздушным движением;

- проведены летные испытания радиооборудования, предназначенного для работы в составе АППК.

Объектом исследования являются системы диспетчерской радиосвязи для управления воздушным движением.

Предметом исследования являются методы и алгоритмы функционирования комплексов диспетчерской радиосвязи в составе совмещенных приемопередающих центров.

Методы исследования. В работе использован аппарат математического анализа, методы математического моделирования, положения теории электромагнитной совместимости радиосредств, методы системного анализа и положения теории эксперимента.

Научная новизна полученных в работе результатов заключается в том, что:

- разработана методика оценки электромагнитной совместимости для совмещенных приемопередающих комплексов диспетчерского управления воздушным движением и реализующий ее алгоритм, которые учитывают специфические особенности диспетчерской радиосвязи;

- предложен метод адаптивного согласования комплексов диспетчерской радиосвязи с антенно-фидерным устройством, что уменьшает уровень отраженных волн при аварийных изменениях нагрузки;

4

- предложены алгоритмы работы узлов автоматизированного комплекса диспетчерской связи;

- синтезирована структура комплекса диспетчерской радиосвязи для совмещенных приемопередающих центров отвечающая всем современным требованиям ИКАО.

Достоверность результатов подтверждается использованием апробированного математического аппарата, логической обоснованностью разработанных вопросов, результатами модельных и натурных экспериментов, летными испытаниями и имеющимся опытом эксплуатации разработанного комплекса в аэропортах России.

Практическая значимость работы заключается в том, что:

- разработанный комплекс диспетчерской радиосвязи позволяет создавать совмещенные территориальные центры управления воздушным движением, что сокращает расходы на управление воздушным движением;

- предложенная методика оценки электромагнитной совместимости средств диспетчерской радиосвязи ускоряет проектирование совмещенных приемопередающих центров управления воздушным движением;

- созданный комплекс диспетчерской радиосвязи по своим параметрам не уступает аналогичному зарубежному оборудованию и вдвое дешевле;

- разработанный комплекс позволяет заменить в центрах управления воздушным движением России устаревшие системы диспетчерской радиосвязи семейств «Баклан» и «Полет».

На защиту выносятся научно обоснованные технические разработки, имеющие существенное значение для экономики страны:

- приемопередающий комплекс диспетчерской радиосвязи;

- методика оценки электромагнитной совместимости и реализующий ее алгоритм для совмещенных приемопередающих центров управления воздушным движением;

- новые алгоритмы функционирования основных узлов автоматизированного комплекса диспетчерской связи;

- метод уменьшения уровня отраженных волн при аварийных изменениях параметров антенно-фидерных устройств передающего оборудования авиадиспетчера.

Личный вклад автора. Основные идеи и технические решения предложены лично автором и явились результатом исследований, в которых автор принимал непосредственное участие в течение последних 5 лет. За это время им опубликовано 9 научных работ, подготовлены по диссертационной тематике 3 отчета по НИР и 2 отчета по ОКР, выполнявшихся по заказам министерств России. Являясь ведущим конструктором комплекса авиационной диспетчерской радиосвязи, автор лично участвовал в

проектировании и изготовлении комплекса в ОАО «Владимирское конструкторское бюро радиосвязи» и во всех приемо-сдаточных и государственных испытаниях разработанной системы диспетчерской связи.

Результаты работы внедрены:

1. В серийное производство на предприятии ОАО «Владимирский завод «Электроприбор» (Решение №65/176 от 26.09.2006 об утверждении акта квалификационных испытаний);

2. В Ульяновском центре УВД (Акт эксплуатационных испытаний с протоколами летных проверок за 2006 г.);

3. Акт заводских испытаний АППЦ от 12.01.2007 г;

4. В учебный процесс Владимирского государственного университета при изучении дисциплины «Устройства формирования сигналов» (Акт внедрения от 25.12.2006 г.).

Апробация работы и публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 работ, в том числе статья в рекомендованном списком ВАК журнале. Основные результаты работы докладывались, были одобрены и опубликованы в трудах 7 научно-технических конференций, в том числе: Международном конгрессе СШ-2004 в г. Москве, 2004 г.; 60-й научной сессии, посвященной Дню Радио, Москва, 2005 г.; 6-й Международной НТК "Перспективные технологии в средствах передачи информации", Владимир, 2005 г.; Международной НТК «1п1егтапс-2005», Москва, МГИ-РЭА, 2005 г.; Межрегиональной НТК «Обработка сигналов в системах наземной радиосвязи и оповещения», Н. Новгород, 2006 г.; на Международной НТК «Фундаментальные проблемы радиоэлектронного приборостроения», Москва, МГИРЭА, 2006 г. Международной научно-технической школы-конференции «Молодые ученые - науке, технологиям и профессиональному образованию в электронике». - Москва, МГИРЭА,

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и приложений. Она изложена на стр., в том числе стр. основного текста, 7 стр. списка литературы, содержит рисунка, таблиц, стр. приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение содержит обоснование актуальности исследования, сформулированы цель и задачи диссертации, изложена научная новизна, практическая значимость результатов, приведена структура работы.

В первой главе приведен аналитический обзор системы организации воздушного движения, на основании которого сделан вывод о том, что общемировой тенденцией является процесс укрупнения центров УВД. 6

Идеология укрупнения состоит в том, чтобы на каждом территориальном образовании создать единый центр управления в верхнем воздушном пространстве. При этом в аэропортах должны остаться только аэродромные центры УВД с зоной управления Круг, Посадка, Старт, Руление (иногда Подход).

Достоинства такого подхода состоят в следующем:

- открываются возможности создания более рациональной структуры воздушного пространства;

- снижаются эксплуатационные расходы за счет уменьшения количества диспетчеров и численности командно-руководящего состава, а также уменьшения обслуживающих финансовых структур;

- уменьшаются затраты на заработную плату и поддержание социальной сферы для используемого персонала;

- снижаются потребности в производственных площадях.

Сокращение расходов при укрупнении центров УВД в основном

происходит за счет уменьшения расходов на создание и поддержание инфраструктуры центров, жизнеобеспечение сотрудников и их семей. Расчет величины экономии от создания автоматизированных приемопередающих центров (АППЦ) не является целью настоящей работы, однако насколько она велика, можно представить, оценив, например, только один приемный центр УВД в районе Заполярья со всей структурой жизнеобеспечения сотрудников и их семей.

На основании проведенного анализа и обзора методов организации речевой связи авиадиспетчеров с экипажами воздушных судов и способов управления приемопередающими центрами (ППЦ) диспетчерской связи сделан вывод о целесообразности создания в РФ совмещенных автоматизированных приемопередающих комплексов (АППК), размещаемых в территориальных АППЦ.

Обзор технических средств ОВД показал, что ныне работающий в России парк наземных средств радиосвязи не позволяет решать задачу укрупнения центров УВД. В настоящее время для ОВД, как правило, используются радиостанции серии «Полет» и «Баклан-РН», изготовленные в 1975-1992 годах. В некоторых аэропортах до сих пор эксплуатируются ламповые радиостанции типа «Ясень» и «Спрут», выпущенные еще ранее.

Все эти радиосредства многократно выработали свой ресурс, поэтому дальнейшее функционирование такой техники создает реальную угрозу надежному функционированию системы организации воздушного движения (ОВД). Кроме того, многие комплектующие, входящие в эти радиосредства, сняты с производства, что резко снижает их ремонтопригодность.

С конца 90-х годов прошлого века на рынок России стали поступать радиосредства зарубежных производителей, предназначенные для задач УВД. Эта техника представлена в основном радиосредствами серий 400 и 200 немецкого концерна "Rohde & Schwarz" и радиосредствами серии 5000 британской фирмы "Park Air".

Эта аппаратура широко используется в странах ЕС, однако цена такого оборудования составляет около 20 000 ей (700 000 руб.), что приводит к неоправданным расходам.

Следует также учитывать, что разделение системы управления воздушным движением на гражданскую и военную составляющие достаточно условно и оборудование диспетчерской радиосвязи, являясь оборудованием двойного назначения, не должно ориентироваться на зарубежных производителей.

В результате анализа поставлена задача построения АППК диспетчерской связи для совмещенных АППЦ единой системы организации воздушного движения РФ.

При выполнении этой задачи потребуется провести исследования по следующим направлениям:

- разработать новое радиооборудование для диспетчерской связи, удовлетворяющее требованиям ИКАО и пригодное для построения совмещенных АППЦ;

- обеспечить управление воздушным движением по каналам с шириной полосы частот 8,33 кГц;

- решить вопросы электромагнитной совместимости радиооборудования приемного и передающего комплексов и совместимости АППК с оборудованием аэропортов;

- выбрать способы управления удаленным оборудованием ППЦ и разработать алгоритмы для автоматизированного контроля работоспособности систем диспетчерской радиосвязи;

- модернизировать интерфейсы АППК.

Вторая глава посвящена разработке автоматизированных приемопередающих центров (АППЦ) для управления воздушным движением. Рассмотрены различные варианты построения АППЦ, которые по способу размещения ППЦ можно разделить на разнесенные центры и совмещенные центры.

В разнесенных центрах отдельно строятся передающий радиоцентр (ПРЦ) и приемный радиоцентр (ПмРЦ), связанные с центром УВД, а иногда и между собой, каналами связи. В состав ПРЦ входят радиопередатчики различной мощности и диапазона частот, а также антенно-фидерные устройства с блоками фильтров. В состав ПмРЦ входят радиоприемники различного диапазона частот и разветвители сигналов, поступающих с приемных антенн.

Учитывая, что диспетчер центра УВД и экипаж воздушного судна (ВС) обмениваются речевой информацией в симплексном режиме, совмещенные центры можно строить на базе радиостанций или отдельных передатчиков и приемников. В случае проектирования АППК на базе радиостанций необходимо обеспечить развязку между приемопередающими антеннами каждого канала, что при большом числе каналов является трудновыполнимой задачей. Предложено использовать симплексные радиостанции, имеющие раздельные антенные входы для передачи и приема.

В этом случае группировка передатчиков может работать на группу передающих антенн или сложную многовходовую антенную систему с использованием различных схем фильтрации побочных излучений. Недостатком такого решения может быть возникновение внутрисистемной несовместимости радиостанций, одна часть в текущий момент работает на передачу, другая - на прием. Наводки от передатчиков одних радиостанций через ВЧ кабели или иными путями могут вызвать сбои в работе радиостанций, находящихся в режиме приема.

Еще одним способом построения совмещенных АППК может быть раздельное использование передатчиков и приемников с максимальным разнесением как передающих и приемных антенн, так и самих передатчиков и приемников. В этом случае построение антенно-фидерных трактов практически не имеет отличий от варианта построения на базе радиостанций с раздельными антенными разъемами, но путем физического разнесения передатчиков и приемников в пределах одного помещения можно добиться приемлемых с точки зрения ЭМС результатов.

Выбор варианта рекомендовано осуществлять после анализа частотного плана АППЦ и исследования места размещения оборудования, включая площадки для установки антенно-мачтовых систем.

Главной проблемой возникающей при создании АППЦ является электромагнитная совместимость (ЭМС) радиоэлектронных средств (РЭС), входящих в состав ПРЦ и ПмРЦ. Под ЭМС понимают способность РЭС функционировать с требуемым качеством при воздействии непреднамеренных помех и одновременную способность не создавать недопустимых помех другим РЭС.

Для расчета ЭМС в АППЦ привлечена методика, применяемая Радиочастотными центрами РФ для управления состоянием спектра частот. На ее основе предложена новая методика расчета ЭМС, учитывающая особенности диспетчерской радиосвязи, заключающиеся в том, что частоты радиосетей назначаются при вводе сети в эксплуатацию и не подлежат изменению в течение многих лет и даже десятилетий. Это облегчает задачу расчета ЭМС и позволяет упростить методику расчета.

При известном уровне сигналов на входе приемника расчет ЭМС можно выполнять по критерию защитного отношения

Ъ = 101ё(Рс /Рп £ п) = 201е([/с /ип ),

где: Рп,ип - соответственно мощность и напряжение помехи на входе приемного устройства; Рс, IIс - мощность и напряжение полезного сигнала;^ = ^(д/^,/-^) - коэффициент уменьшения уровня помехи, учитывающий частотную расстройку д/п между сигналом и помехой и различия гкц классов их излучений.

Однако при построении АППЦ уровень сигналов на входах приемников не известен и расчет необходимо проводить по критерию допустимого снижения реальной чувствительности приемника АРД0П при воздействии на него помехи.

Величина снижения чувствительности приемника определяется выражением

А?/4/, = Ю1ё(1 + 100''(/'"-^)), (1)

где Рп - мощность помехи на входе усилителя промежуточной частоты приемника, дБмВт; РА - реальная чувствительность приемника, дБмВт. ЭМС в данном случае обеспечивается при выполнении условия

А^^А^лоп- (2)

В гражданской авиации существует понятие соседнего присваиваемого канала, согласно которому в пределах одного аэропорта не назначаются частоты с разносом менее 100 кГц. Избирательность практически всех приемников, используемых для УВД, при частоте помехи отстоящей на 100 кГц от рабочей частоты, превышает 100 дБ, что позволяет в большинстве случаев не учитывать этот параметр при расчете ЭМС. 10

Расчет энергетических характеристик непреднамеренных помех, необходимый для оценки ЭМС по выражению (2) с учетом (1), предусматривает определение плотности потока мощности помехового сигнала в точке расположения антенны для ближней зоны либо мощности непреднамеренной помехи на входе приемника РЭС (с учетом ее проникновения через антенну) - для дальней зоны антенны.

В гражданской авиации используются антенны, диаграммы направленности которых в горизонтальной плоскости близки к круговым, а коэффициенты усиления равны 1,5...2,5 дБ. Для слабонаправленных антенн граница дальней и ближней зон определяется выражением Лг = где X - длина волны излучения. Таким образом, для нижней частоты диспетчерской связи 118 МГц граница зон составляет 7,6 м.

Мощность непреднамеренной помехи на расстоянии от источника помехи определим как

Рп = РСТСК{А / 4жЯ)2 /с,/С2/С3/С4/С5/С6А:7/С8, (3)

где: Р - мощность источника помехи; Ст, С1{ - коэффициенты усиления антенн передающего и приемного устройств; к\,...,к% являются коэффициентами ослабления из-за: воздействия помехи при побочном радиоизлучении {к{), за счет наличия естественных и искусственных препятствий на трассе распространения^), за счет распространения вблизи земной поверхности (Аз), за счет поглощения энергии мешающего сигнала в атмосфере (¿4), за счет несовпадения ориентации диаграмм направленности антенны радиопередающих и радиоприемных устройств^), за счет несовпадения поляризации (кй); за счет потерь в антенно-фидерных трактах (¿7), за счет потерь при распространении радиоволн при территориальном разносе (£8).

Приемо-передаюшие центры для гражданской авиации строятся на открытой местности с использованием мачтовых устройств высотой 15...50 метров, что позволяет пренебречь в (3) коэффициентами к2 и к3. Поглощение энергии в атмосфере на частотах 100.. 150 МГц незначительно, поэтому коэффициентом кА также можно пренебречь. Диаграммы направленности антенн близки к круговым, а поляризация приемных и передающих антенн одинакова, поэтому при расчете ЭМС учет коэффициентов к$ и к(, не является обязательным.

Решив уравнение для коэффициента ослабления сигнала в свободном пространстве

¿[дб] = 20ВДм]^мгц])-27,5 (4)

И

относительно Я, получим основную формулу предлагаемой методики, позволяющую определять необходимый пространственный разнос антенн АППК при построении совмещенных приемо-передающих центров УВД

Д=[ап1§(1 + 27'5)] // (5)

20

Так как Л в (4) является искомым, то необходимое затухание в свободном пространстве определим по следующей формуле

1 = 1х-12-1 з, (6)

где ¿| - энергетический потенциал линии от передатчика к приемнику, определяемый как разность в сопоставимых единицах (дБ) между мощностью передатчика и пороговым значением входного сигнала приемника, при котором качество выходного сигнала падает до неприемлемого значения. Для практических случаев таким пороговым значением можно считать чувствительность приемника при соотношении сигнала к шуму, равному 10 дБ; Ь2 - коэффициент, учитывающий потери в фидерах и усиление антенн; ¿3 -коэффициент, равный по величине: избирательности приемника; динамическому диапазону по блокированию (при расчете влияния основного излучения передатчика); модулю относительного уровня шума передатчика, приведенному к полосе приемника (при расчете влияния шума передатчика); модулю относительного уровня сосредоточенных побочных излучений передатчика (при расчете влияния сосредоточенных побочных излучений).

Приведенный к полосе приемника уровень шумовых сигналов передатчика равен

5пш=5ш + 201Е(л/П ), (7)

где - спектральная плотность шума, приведенная к полосе 1 Гц и указываемая производителями в технической спецификации к оборудованию; П - эффективная полоса частот приемника в Гц, которая в общем случае может зависеть от шага сетки частот (25кГц или 8,33 кГц).

Вычислив, используя (5)-(7), необходимый пространственный разнос, можно сделать вывод о возможности и целесообразности разнесения антенно-мачтовых устройств группировки РЭС на конкретном объекте.

Для случая, когда расчетное значение пространственного разноса недопустимо велико, предложены способы устранения препятствий к уменьшению расстояния между антеннами, в число которых входит: 12

- применение циркуляторов, препятствующих прохождению высокочастотной энергии в выходной каскад усилителя мощности передатчика от соседних передатчиков, что уменьшает уровень интермодуляционных излучений;

- использование фильтровых систем, уменьшающих уровень побочных излучений передатчика и фильтровых систем по входу приемника.

Практикующееся включение циркуляторов на выходе передатчика после направленных ответвителей, участвующих в механизме защиты выходных каскадов передатчика при неисправностях в нагрузке, заметно ухудшает потребительские свойства аппаратуры, т.к. обрыв или короткое замыкание в нагрузке приводят к перераспределению мощности с антенно-фидерного тракта (АФТ) в нагрузку циркулятора. Предложено включать циркулятор внутри радиосредства между выходным каскадом и направленным ответвителем контроля целостности АФТ. Таким образом, циркулятор участвует в контуре регулирования выходной мощности, что позволяет, диагностируя неисправность АФТ, переключиться на резервные ан-тенно-фидерные устройства, либо адаптивно перестроить выходной импеданс передатчика для работы с новой величиной нагрузки АФТ.

Использование фильтровых систем является эффективным решением для уменьшения побочных излучений передатчиков. Аналогичные решения для приемников также благотворно влияют на работу, однако их использование приводит к удорожанию оборудования.

В качестве практического приложения предложенные методы применены при разработке Пензенского АППЦ УВД. Исходя из конкретных задач управления воздушным движением, АППК Пензенского АППЦ должен обеспечивать следующие характеристики:

а) функционировать в радиосетях диапазонов ОВЧ и УВЧ: 120,7; 121,5; 122,7; 128,0; 129,7; 132,6; 134,3 и 266 МГц;

б) выполнять:

- местное и дистанционное включение и выключение излучения передатчиков;

- модуляцию каждого передатчика с местного микрофона и с пульта диспетчера;

- трансляцию в центр УВД сигналов с радиоприемных устройств;

- дистанционное включение и выключение подавителя шумов радиоприемника;

- автоматический переход на резервный источник электропитания при отказе основного источника;

- сбор информации о состоянии составных частей АППК;

- трансляцию в центр УВД информации о состоянии радиосредств и технического оборудования.

Управление радиосредствами должно осуществляться с КДП Пензенского центра УВД дистанционно по физическим линиям связи (основной канал управления) или через радиорелейную станцию (резервный канал управления), а также с передних панелей оборудования в режиме местного управления [5-7].

Для оценки возможности построения АППЦ по совмещенному принципу был выполнен расчет ЭМС группировки РЭС. Площадка для размещения вынесенного оборудования АППК, предоставляемая Пензенским центром УВД, имеет размер 50 х 200 м., что наложило ограничения на величину разноса антенно-мачтовых устройств.

Были рассмотрены три различных ситуации с взаимным влиянием оборудования конкретного объекта:

- влияние передающего оборудования АППК на действующую аппаратуру аэропорта (обзорный трассовый радиолокатор, аэродромный обзорный радиолокатор, вторичный радиолокатор, посадочный радиолокатор, радиолокатор обзора летного поля, системы посадки метрового и сантиметрового диапазонов, азимутальные радиомаяки, дальномерные измерительные устройства, трассовые маркерные радиомаяки, приводные радиостанции, автоматические радиопеленгаторы, средства радиосвязи диапазона ВЧ, средства радиосвязи диапазона ОВЧ, средства радиосвязи диапазона УВЧ, средства наземной внутри аэропортовой связи);

- влияние действующего передающего оборудования аэропорта на приемное оборудование АППК;

- влияние внутреннего оборудования АППК друг на друга.

Большинство радиосредств, действующих в зоне обслуживания

Пензенского центра УВД, работают в диапазоне частот, значительно отстоящих от рабочих частот АППК, что позволило исключить их из расчета. Близкими по частотному диапазону являются радиотехнические системы ближней навигации (радиомаяки азимутальные типа РМА-90 и курсовые радиомаяки, а также системы посадки СП-90М), работающие в диапазоне 108... 112 МГц. Однако антенные системы этих радиосредств имеют узкие диаграммы направленности (± 10°), причем максимум коэффициента усиления антенн направлен вдоль взлетно-посадочной полосы.

Предполагаемое место установки вынесенного оборудования АППК находится на расстоянии более 400 м. от ближайшего пункта установки действующей аппаратуры аэропорта и расчеты показали, что взаимное влияние с аппаратурой аэропорта ничтожно мало. Поэтому расчет ЭМС АППЦ для Пензенского центра УВД свелся к вычислению необходимого пространственного разноса антенн и принятию мер по его сокращению при необходимости. 14

По предложенной методике были рассчитаны: взаимное влияние радиосредств диапазона ОВЧ и диапазона УВЧ; необходимая развязка по блокированию приемника и необходимый пространственный разнос для антенн. На основании расчетов сделан вывод, что влиянием основного сигнала передатчика на работу приемников по побочным каналам приема можно пренебречь.

Вывод аналитической зависимости уровня интермодуляционных помех от нескольких одновременно работающих передатчиков зависит от особенностей выходных каскадов передатчика и его фильтровых систем. Поэтому была проведена экспериментальная работа по измерению уровня интермодуляционных помех при работе 3-х передатчиков «Фазан-П2», имеющих взаимный разнос 25...27 дБ и настроенных на следующие частоты: 128,0; 129,7; 131,5 МГц. Оказалось, что интермодуляционная помеха ослаблена только на 60...64 дБ относительно мощности несущих колебаний и необходимый пространственный разнос для частоты 128 МГц составит 4654 м. Па этом основании сделан вывод о том, что без проведения специальных мер построить совмещенный АППЦ в Пензенском центре УВД невозможно.

Предложено для передатчиков АППК применить полосовые фильтры и циркуляторы. Применение полосовых фильтров при отстройках помехи от несущей на 1 МГц снизило уровень побочных излучений на 10... 12 дБ, а интермодуляционных - на 20...24 дБ. Дополнительное применение циркуляторов дало подавление интермодуляционных излучений передатчиков еще на 20...30 дБ. Совместная реализация этих мер позволила подавить интермодуляционные излучения минимум на 100 дБ, что снизило величину разноса между передающими и приемными антеннами до 50 м.

Для АППЦ в работе предложены схемы управления центром УВД и вынесенным оборудованием, а также схема энергообеспечения АППЦ, включающая электрогенераторную установку контейнерного типа КД8\230 разделенную на 2 отсека: агрегатный (для установки дизельного генератора и сопутствующих устройств) и аппаратный (для размещения радиосредств диапазонов ОВЧ и УВЧ, РРС, мультиплексера ТС-30, и т.д.). Основу оборудования АППЦ представляют радиопередатчики новой разработки диапазона ОВЧ "Фазан-19П50" (8 основных и 8 резервных) с комплектами полосовых фильтров (8 основных и 8 резервных), 16 радиоприемников новой разработки "Фазан-19ПРМ" (8 основных и 8 резервных) и радиостанции диапазона УВЧ "Р-997-1Б" (1 основная и 1 резервная). Ведущим конструктором всего комплекса оборудования под общим названием «Фазан - 19» был автор.

Площадка для размещения вынесенного приемопередающего оборудования Пензенского центра связана с центром УВД подземным кабелем типа ТПП-30, представляющим собой 30 пар физических линий. Для организации резервного канала управления рекомендовано применение радиорелейной станции типа "МИК-РЛ400М".

Организация управления и контроля состояния оборудования АППК производится персональным компьютером. Задачи сопряжения с каналами ТЧ (проводными, релейными), а также обмен информацией с другими составными частями АППК возлагаются на специально разрабатываемые устройства - аппаратуру контроля дистанционного управления АКДУ контейнера и центра УВД (АКДУ-К и АКДУ-Ц).

На основании проведенного в главе анализа сформулированы технические требования к аппаратуре радиосвязи для применения в АППК. Основные параметры необходимого оборудования приведены в табл. 1.

Таблица 1.

Наименование параметра Значение параметра

Мощность передатчика, Вт 5...50

Ослабление побочных излучений, дБ 90

Уровень шумовых излучений, дБ/Гц 150

Разнос частот передатчиков, МГц не менее 1

Чувствительность приемника, мкВ 1,5...2,5

Избирательность по соседнему каналу, дБ 80

Избирательность по побочным каналам приема, дБ 80

Интермодуляционная избирательность, дБ 80

Уровень блокирования приемника, мВ 50

В третьей главе рассмотрены вопросы практической реализации диспетчерской радиостанции нового поколения. При разработке были учтены требования, предъявляемые к таким радиосредствам, к основным из которых относятся:

- высокие требования к электромагнитной совместимости;

- обеспечение работы от основного (сетевого) и резервного источников питания;

- обеспечение круглосуточного режима работы оборудования без снижения эксплуатационных характеристик, в том числе в режиме передачи на максимальной мощности;

- работа в режиме амплитудной модуляции;

- недопустимость срывов связи, высокая наработка на отказ и малое время восстановления;

16

- возможность дистанционного управления радиооборудованием и мониторинга его состояния на расстоянии нескольких сотен метров и даже километров по проводным каналам связи.

С учетом изложенных требований автором были предложены [2] схемы оборудования приемных и передающих центров диспетчерской радиосвязи, разработана и построена приемо-передающая аппаратура для авиационной диспетчерской радиосвязи под общим названием «Фазан - 19». Укрупненные схемы предложенного [2,9] оборудования показаны на рис. 1 и рис. 2.

Рис. 1.Структурная схема приемного центра «Фазан -19ПРМ»

Для обеспечения электромагнитной совместимости антенны радиопередающих устройств должны разноситься на максимально возможное расстояние, что не всегда удается обеспечить ввиду ограниченной площади под установку антенно-мачтовых устройств. Показано, что ослаблению сигнала 20. ..30 дБ на частоте 120 МГц соответствует горизонтальный пространственный разнос 2,0...6,2 метров, а с учетом усиления в антеннах по 2 дБ разнос 3,1...10 метров.

Такой пространственный разнос создает трудности при размещении антенн в пределах площадки одной мачты. Для решения проблемы был предложен вариант коллинеарного (вдоль одной оси) размещения

нескольких вибраторов антенн. Большое количество вибраторов заметно утяжеляет антенну, создает трудности обеспечения устойчивости к ветровым нагрузкам и способности работать при обледенении. Наиболее рациональным признан вариант с двумя вибраторами, к которым через полосовые фильтры, работающие в режиме суммирования, подключены 6+6 передатчиков.

Рис. 2. Структурная схема приемопередатчика «Фазан- 19Р50»

Для использования одной антенны для нескольких приемных устройств был разработан ВЧ разветвитель (ВЧР) активного типа, имеющий

электрические характеристики, приведенные в табл. 2.

_ __Таблица 2.

Наименование параметра Значение параметра

Диапазон частот, МГц 100...150

Чувствительность системы ВЧР - ПРМ-У, мкВ не более 2,5

Избирательность по интермодуляционным каналам приема в полосе 90... 165 МГц, дБ не менее 80

Избирательность по интермодуляционным каналам приема за полосой 90... 165 МГц, дБ не менее 90

Блокирование по уровню 3 дБ в полосе частот fp(l±0,l дБ) при отстройках ±90 кГц от fp, дБмкВ не менее 90

Блокирование по уровню 3 дБ в полосе частот от 0,9Fp до 100 МГц и от 150 до 1,1 fp, дБмкВ не менее 120

Блокирование по уровню 3 дБ на частотах менее 90 МГц и более 165 МГц, дБмкВ не менее 130

КС В по входу не более 1,5

Антенные устройства по мере старения и под воздействием окружающей среды (колебания температур, ветер, осадки, морская соль и т.д.) могут изменять свои характеристики. При изменении величины нагрузки возникает рассогласование с выходным сопротивлением передатчика - XV и не вся энергия будет поглощена антенной. Часть ее отразится обратно к передатчику. При этом вероятны срывы связи, т.к. возможен выход из строя оконечных каскадов передатчика, а переключение на резервное оборудование и подключение другой антенны требуют времени.

В таких случаях возможно частичное повышение эффективности системы путем увеличения доли поглощаемой нагрузкой энергии за счет применения автоматических адаптивных цепей согласования (ЦС), имеющих регулируемый входной импеданс (Явх, Хвх) и осуществляющих трансформацию импеданса нагрузки (Ян, Хн) в выходное сопротивление передатчика - V/. Согласование и максимальная передача энергии в антенну наступают при 11вх=\¥, Хвх=0. При этом обеспечится:

* увеличение КПД системы;

* снизится негативное влияние отраженной энергии на выходные каскады генератора;

* появится возможность дозировать энергию, поступающую в антенну.

Были проанализированы цепи согласования Г, П и Т-образного типов. Анализ показал, что при индуктивном характере нагрузки (хн > 0) и при отрицательном реактивном сопротивлении в вертикальной ветви Г-образной ЦС (х2 <0), адаптивная подстройка, как показано на рис. 3, становится неоднозначной. Был предложен алгоритм адаптивного согласования передатчика с антенно-фидерным устройством при Т и П-образных звеньях ЦС и реализующая такой алгоритм схема [8].

Рис. 3. Результаты адаптивной подстройки Г-образной ЦС Для дистанционного управления радиосредствами серии «Фазан-19» разработаны алгоритмы и протокол взаимодействия по стыку 118-485 с внешними управляющими устройствами.

X

х

Были изготовлены опытные образцы разработанного автоматизированного приемопередающего комплекса диспетчерской радиосвязи. Фотография передатчиков комплекса «Фазан-19» приведена на рис. 4. После изготовления опытных образцов радиооборудования были проведены приемочные, эксплуатационные и сертификационные испытания радиосрсдсгв с участием заинтересованных организаций (Федерального агентства воздушного транспорта, Госкорпорации по ОВД, ГосНИИ "Аэронавигация" и Межгосударственного авиационного комитета).

Летные испытания прошли успешно, что позволило начать серийный выпуск оборудования авиационной диспетчерской радиосвязи серии «Фазан-] 9».

Рис. 4. Лабораторные ист.папин комплекса «Фазан»!9»

В приложении 1 приведено краткое описание принципа действия приемопередатчика серии « Фазан-19». В приложении 2 приводится алгоритм оценки ЭМС АППК диспетчерской авиационной связи. В приложении 3 приведены акты внедрения й протоколы летных испытаний радиосредств «Фазан-19».

В заключении сформулированы основные результаты работы;

1. Обоснована необходимость создания совмещенных автоматизированных приемопередающих комплексов, размещаемых в терр|пориаль-ны\ центрах управления воздушным движением.

2, Определены направления совершенствования отечественного оборудования диспетчерской радиосвязи, а именно:

20

- автоматизация контроля работоспособности систем диспетчерской радиосвязи;

- обеспечение управления воздушным движением по каналам с шириной полосы частот 8,33 кГц;

- повышение работоспособности комплексов при аварийных ситуациях в антенно-фидерных трактах;

- модернизация интерфейсов АППК.

3. Предложена методика оценки ЭМС для радиоэлектронных систем диспетчерской радиосвязи расположенных на одной площадке и реализующий ее алгоритм;

4. Обоснованы технические требования к аппаратуре радиосвязи, предназначенной для создания совмещенных автоматизированных приемопередающих комплексов.

5. Разработаны алгоритмы дистанционного контроля и управления АППК и реализующие их устройства.

6. Предложены метод поддержания работы диспетчерского передающего оборудования при авариях в антенне и реализующее метод устройство адаптивного согласования передатчика с аварийной нагрузкой.

7. Разработан автоматизированный приемопередающий комплекс управления воздушным движением для аэродрома г. Пензы.

8. Разработано, изготовлено, успешно выдержало летные испытания и внедрено в серийное производство оборудование АППК серии «Фазан-19», отвечающее современным мировым стандартам.

Список публикаций по теме диссертации

1. Зеленов Д.Ю., Самойлов А.Г., Самойлов С.А. Адаптивное согласование высокочастотных генераторов с переменными нагрузками / Проектирование и технология электронных средств, № 3 , 2006. - С. 7 - 13.

2. Зеленов Д.Ю. О новом семействе радиостанций авиадиспетчеров Материалы межрегиональной НТК «Обработка сигналов в системах наземной радиосвязи и оповещения». - Н. Новгород, 2006. - С. 239-241.

3. Зеленов Д.Ю., Богданов А.Е., Самойлов А.Г. Информационная система с расширением спектра / Международный конгресс СТМ-2004 "Коммуникационные технологии и сети".- Москва, 24 ноября 2004. - С. 134-136.

4. Зеленов Д.Ю., Полушин П.А. Уменьшение влияния помех в системах телекоммуникаций путем использования спектральной избыточности // Международная научно-техническая конференция «1п1егта1ю-2005», Москва, МИЭМ, 2005. - С. 84 - 86.

5. D. Zelenov, A. Samoilov, A. Kulpin Synchronization for communication system with slow frequency hopping spread spectrum // International Conference «Perspective Technology in the Mass Media - PTMM'2005». -Vladimir, Russia, 2005. - pp. 34 - 35.

6. D. Zelenov, A. Bogdanov, V. Nikonov Communication System With Frequency Hopping Spread Spectrum // International Conference «Perspective Technology in the Mass Media - PTMM'2005». - Vladimir, Russia, 2005. -pp. 35-37.

7. Зеленов Д.Ю., Самойлов А.Г., Полушин П.А.Возможности оптимизации приема радиосигналов в системах с быстрой программной перестройкой радиочастоты // Труды РНТО РЭС им. А.С. Попова 60-я научная сессия, посвященная Дню Радио. Выпуск LX-2. Москва, 2005. -С. 110-112.

8. Зеленов Д.Ю., Самойлов А.Г., Самойлов С.А.Защита авиадиспетчерской информации аппаратными средствами // Материалы IV Международной научно-технической школы-конференции «Молодые ученые

- науке, технологиям и профессиональному образованию в электронике».

- Москва, МИРЭА, ч. 1, 2006. - С. 165 - 168.

9. Зеленов Д.Ю., Самойлов А.Г., Самойлов С.А. Радиостанции для авиадиспетчеров // Материалы Международной научно-технической конференции «Фундаментальные проблемы радиоэлектронного приборостроения». - Москва, МИРЭА, ч.2, 2006. - С. 94 - 96.

Подписано в печать 26.02.07. Формат 60 х 84/16. Бумага для множит, техники. Гарнитура Тайме. Усл. печ. л. 0,97. Уч.-изд. л. 1,0. Тираж 100 экз.

ОАО Владимирское конструкторское бюро «Радиосвязи» 600009, Владимир, ул. Батурина, 28.

Перечень используемых сокращений.

Введение.

ГЛАВА 1. Аналитический обзор наземных технических средств обеспечения единой системы организации воздушного движения.

1.1. Структура единой системы организации воздушного движения Российской Федерации.

1.2. Обзор используемых радиосредств.

1.3. Методы организации радиосвязи.

1.4. Каналы взаимодействия радиоцентров и центров управления воздушным движением.

1.5. Способы формирования и передачи информации между удаленным ППЦ и центром УВД.

1.6. Постановка задачи исследования.

Выводы.

ГЛАВА 2. Разработка автоматизированных приемопередающих комплексов для управления воздушным движением.

2.1. Эффективность применения сгруппированных на одной площадке автоматизированных приемопередающих комплексов.

2.2. Разработка методики оценки электромагнитной совместимости для расположенных на одной площадке радиосредств.

2.3. Варианты построения приемопередающих комплексов.

2.4. Пример разработки автоматизированного приемопередающего центра для аэродрома г. Пензы.

Выводы.

ГЛАВА 3. Разработка оборудования для автоматизированных приемопередающих центров.

3.1. Особенности применения приемопередающего оборудования в системах управления воздушным движением.

3.2. Разработка методов работы оборудования с переменными по величине нагрузками.

3.3. Разработка оборудования диспетчерской связи нового поколения

3.3.1. Разработка структурных схем радиостанций авиадиспетчера

3.3.2. Разработка фильтровых и развязывающих устройств.

3.4. Реализация алгоритма и протокола обмена информацией между аппаратурой контроля и дистанционного управления радиооборудованием по стыку RS-485.

Выводы.

Актуальность темы. Одной из важных составляющих экономического потенциала Российской Федерации является ее транспортная система, и в частности, ее воздушный транспорт. Высокую значимость авиационных перевозок пассажиров и транспортировки грузов для нашей страны с ее обширной территорией трудно переоценить. Управление воздушным движением, проводимое в рамках Единой системы организации воздушного движения РФ, является одной из приоритетных задач эксплуатации воздушного транспорта.

В настоящее время воздушное пространство страны контролируется центрами управления воздушным движением (УВД), ориентированными на зону действия радиолокаторов, установленных в этих центрах. Диспетчерская связь в Российской Федерации осуществляется в основном с помощью наземных средств радиосвязи серий «Баклан-PH» и «Полет», изготовленных в 1975-1992 гг. и имеющих недостаточно высокие показатели по электромагнитной совместимости (ЭМС). Зарубежная техника немецкого концерна «Rohde & Schwarz» и английской фирмы «Park Air Systems», имеющая хорошие технические характеристики, слишком дорога (20000 евро) и не может использоваться для управления воздушным движением в интересах Министерства обороны РФ.

Приемные и передающие центры диспетчерской радиосвязи РФ из-за низких показателей по электромагнитной совместимости разнесены в пространстве, что приводит к дополнительным расходам на обслуживание производственных площадей и содержание социальной сферы для персонала и их семей.

Тематике обеспечения ЭМС радиосистем посвящены работы научных школ Виноградова Е.М., Владимирова В.И., Буга H.H., Калашникова Н.И.,

Бадалова А.Л. и др., а также иностранных ученых Д.Р.Ж. Уайта, У.К. Хейла, К. Феера и др. Однако параметры диспетчерской радиосвязи жестко регламентированы международным комитетом (МАК) и требованиями ИКАО, поэтому оценка ЭМС имеет свои особенности и требует дополнительных исследований.

Мировой тенденцией развития систем управления воздушным движением является их автоматизация и создание на каждом территориальном образовании единого укрупненного центра УВД. Создание единых укпупненных центров УВД в нашей стране сталкивается с проблемой электромагнитной совместимости средств диспетчерской радиосвязи и с необходимостью разработки комплексов диспетчерской радиосвязи, имеющих характеристики, удовлетворяющие требованиям ИКАО.

Поэтому тема диссертационного исследования, направленная на создание автоматизированных приемопередающих комплексов (АППК) для совмещенных приемопередающих центров (ППЦ) РФ актуальна и своевременна.

Цель и задачи исследования.

Целью диссертационного исследования является создание автоматизированных комплексов диспетчерской связи для совмещенных приемопередающих центров единой системы организации воздушного движения РФ.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

- проведен анализ вариантов построения приемопередающих комплексов для управления воздушным движением и даны рекомендации по их применению в зависимости от инфраструктуры аэропорта;

- предложена методика оценки электромагнитной совместимости радиоэлектронных систем для совмещенных приемопередающих центров диспетчерской радиосвязи;

- разработаны алгоритмы и реализующие их программы работы основных узлов комплекса диспетчерской связи;

- разработан приемопередающий комплекс для управления воздушным движением;

- проведены летные испытания радиооборудования, предназначенного для работы в составе АППК.

Объектом исследования являются системы диспетчерской радиосвязи для управления воздушным движением.

Предметом исследования являются методы и алгоритмы функционирования комплексов диспетчерской радиосвязи в составе совмещенных приемопередающих центров.

Методы исследования.

В работе использован аппарат математического анализа, методы математического моделирования, положения теории электромагнитной совместимости радиосредств, методы системного анализа и положения теории эксперимента.

Научная новизна полученных в работе результатов заключается в том, что:

- разработана методика оценки электромагнитной совместимости совмещенных приемопередающих комплексов диспетчерского управления воздушным движением и реализующий ее алгоритм, которые учитывают специфические особенности диспетчерской радиосвязи;

- предложен метод адаптивного согласования комплексов диспетчерской радиосвязи с антенно-фидерным устройством, что уменьшает уровень отраженных волн при аварийных изменениях нагрузки;

- предложены алгоритмы работы узлов автоматизированного комплекса диспетчерской связи;

- синтезирована структура комплекса диспетчерской радиосвязи для совмещенных приемопередающих центров, отвечающая всем современным требованиям ИКАО.

Достоверность результатов подтверждается использованием апробированного математического аппарата, логической обоснованностью разработанных вопросов, результатами модельных и натурных экспериментов, летными испытаниями и имеющимся опытом эксплуатации разработанного комплекса в аэропортах России.

Практическая значимость работы заключается в том, что:

- разработанный комплекс диспетчерской радиосвязи позволяет соза-вать совмещенные территориальные центры управления воздушным движением, что сокращает расходы на управление воздушным движением;

- предложенная методика оценки электромагнитной совместимости средств диспетчерской радиосвязи ускоряет проектирование совмещенных приемопередающих центров управления воздушным движением;

- созданный комплекс диспетчерской радиосвязи по своим параметрам не уступает аналогичному зарубежному оборудованию и вдвое дешевле;

- разработанный комплекс позволяет заменить в центрах управления воздушным движением России устаревшие системы диспетчерской радиосвязи семейств «Баклан» и «Полет».

На защиту выносятся научно обоснованные технические разработки, имеющие существенное значение для экономики страны:

- приемопередающий комплекс диспетчерской радиосвязи;

- методика оценки электромагнитной совместимости и реализующий ее алгоритм для совмещенных приемопередающих центров управления воздушным движением;

- новые алгоритмы функционирования основных узлов автоматизированного комплекса диспетчерской связи;

- метод уменьшения уровня отраженных волн при аварийных изменениях параметров антенно-фидерных устройств передающего оборудования авиадиспетчера.

Личный вклад автора. Основные идеи и технические решения предложены лично автором и явились результатом исследований, в которых автор принимал непосредственное участие в течение последних 5 лет. За это время им опубликовано 9 научных работ, подготовлены по диссертационной тематике 3 отчета по НИР и 2 отчета по ОКР, выполнявшихся по заказам министерств России. Являясь ведущим конструктором комплекса авиационной диспетчерской радиосвязи, автор лично участвовал в проектировании и изготовлении комплекса в ОАО "Владимирское конструкторское бюро радиосвязи" и во всех приемо-сдаточных и государственных испытаниях разработанной системы диспетчесркой связи.

Результаты работы внедрены:

1. В серийное производство на предприятии ОАО «Владимирский завод «Электроприбор» (Решение № 65/176 от 26.09.2006 об утверждении акта квалификационных испытаний;

2. В Ульяновском центре УВД (Акт эксплуатационных испытаний с по-токолами летных проверок за 2006 г.);

3. Акт заводских испытаний АППЦ от 12.01.2007.;

4. В учебный процесс Владимирского государственного университета при изучении дисциплины «Устройство формирования сигналов» (Акт внедрения от 25.12.2006 г.).

Апробация работы к публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 работ, в том числе статья в рекомендованном списком ВАК журнале. Основные результаты работы докладывались, были одобрены и опубликованы в трудах 7 научно-технических конференций, в том числе: Международном конгрессе СШ-2004 в г. Москве, 2004 г.; 60-й научной сессии, посвященной Дню Радио, Москва, 2005 г.; 6-й Международной НТК "Перспективные технологии в средствах передачи информации", Владимир, 2005 г.; Международной НТК «Мегтайс-2005», Москва, МГИРЭА, 2005 г.; Межрегиональной НТК «Обработка сигналов в системах наземной радиосвязи и оповещения», Н. Новгород, 2006 г.; на Международной НТК «Фундаментальные проблемы радиоэлектронного приборостроения», Москва, МГИРЭА, 2006 г. Международной научно-технической школы-конференции «Молодые ученые - науке, технологиям и профессиональному образованию в электронике». -Москва, МГИРЭА.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и приложений. Она изложена на 152 стр., в том числе: 135 стр. основного текста, 6 стр. списка литературы, содержит 13 рисунков, 11 таблиц, 16 стр. приложений.

4. Выводы

1. Опытный образец АППЦ соответствует требованиям ТЗ, КД и НТД.

2. Конструкторская документация на АППЦ разработана в соответствии требованиями ЕСКД.

3. Конструкторской документации присвоить литеру "О". •

Заключение

1. Обоснована необходимость создания совмещенных автоматизированных приемопередающих комплексов, размещаемых в территориальных центрах управления воздушным движением.

2. Определены направления совершенствования отечественного оборудования диспетчерской радиосвязи, а именно:

-автоматизация контроля работоспособности систем диспетчерской радиосвязи;

- обеспечение управления воздушным движением по каналам с шириной полосы частот 8,33 кГц;

- повышение работоспособности комплексов при аварийных ситуациях в антенно-фидерных трактах;

- модернизация интерфейсов АППК.

3. Предложена методика оценки ЭМС для радиоэлектронных систем диспетчерской радиосвязи расположенных на одной площадке и реализующий ее алгоритм.

4. Обоснованы технические требования к аппаратуре радиосвязи, предназначенной для создания совмещенных автоматизированных приемопередающих комплексов.

5. Разработаны алгоритмы дистанционного контроля и управления АППК и реализующие их устройства.

6. Предложены метод поддержания работы диспетчерского передающего оборудования при авариях в антенне и реализующее метод устройство адаптивного согласования передатчика с аварийной нагрузкой.

7. Разработан автоматизированный приемопередающий комплекс управления воздушным движением для аэродрома г. Пензы.

8. Разработано, изготовлено, успешно выдержало летные испытания и внедрено в серийное производство оборудование АППК серии «Фазан-19», отвечающее современным мировым стандартам.

1. Автоматизированные системы уиравления воздушным движением. Под редакцией Г. Пятко и А.И. Красова. -П., 2004.

2. Сборник рабочих материалов по международному регулированию планирования и использования радиочастотного спектра. Издание третье в четырех томах. Регламент радиосвязи. М.: Изд-во НПФ Гейзер, 2004.

3. Таблица распределения полос частот между радиослужбами Российской Федерации в диапазоне частот от 3 кГц до 400 ГГц. М.: ГКРЧ России, 1996.-176 с.

4. Дальнее тропосферное распространение УКВ Под ред. Б.А. Введенского, М.А. Колосова, А.И. Калинина, Я.С. Шифрина М.: Сов. радио, 1965 415 с.

5. Радиотехнические системы передачи информации Под ред. В.В. Калмыкова. М.: Радио и связь, 1990. 304 с.

6. Стейн С Джонс Дж. Принципы современной теории связи и их применение к нередаче дискретных сообщений. М.: Связь, 1971. 376 с.

7. Немировский А.С., Рыжков Е.В. Системы связи и радиорелейные линии. М.: Связь, 1980.-432 с.

8. Справочник но радиорелейной связи Под ред. В. Бородича. М.: Радио и связь, 1981.-416 с.

9. Системы мобильной связи./ Под ред. В.П. Ипатова М.: Горячая линия Телеком, 2003, 272с.

10. Пемировский А.С. Борьба с замирапиями при передаче аналоговых сигналов. М.: Радио и связь, 1984. 208 с.

11. Быховский М.А. Принципы построения устройств разнесенного приёма ЧМ сигналов Электросвязь, 1976, 4. 17 24.

12. Андронов И.С., Финк Л.М. Передача дискретных сообщений по параллельным каналам. М.: Сов. радио, 1971. 408 с. 147

13. Уидроу Б. Компенсация помех. Принципы ностроения и применения ТИИЭР, 1975, 12. 69 97.

14. Уидроу Б., Стирнз Адантивная обработка сигналов Пер. с англ. М.: Сов. радио. 1989.-440 с.

15. Максимов М.В. Защита от радиопомех. М.: Сов. радио, 1976. 495 с. П.Венедиктов М.Д., Марков В.В., Эйдус Г.С. Асинхронные адресные системы связи. М.: Связь, 1968.

16. Теория и методы оценки электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств Под ред. Ю.А. Феоктистова. М.: Радио и связь. 1988.

17. Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств и ненреднамеренные помехи. Составитель Дональд Р.Ж. Уайт. М.: Советское радио, 1977. 20.К. Феер. Беспроводная цифровая связь. М.: Радио и связь. 2000.

18. Андреев Г.А., Самойлов А.Г., Самойлов А. Схемотехника устройств формирования сигналов. Владимир, Из-во ВлГУ, 2001. 168с.

19. Фуско В. СВЧ цепи. Анализ и автоматизированное проектирование. Пер. с англ. М.: Радио и связь, 1990. 288с.

20. Полушин П.А., Самойлов А.Г. Измеритель импеданса газоразрядных лазеров, возбуждаемых высокочастотным сигналом Приборы и техника эксперимента, 1993, 5. 90-93. 24.3еленов Д.Ю., Самойлов А.Г., Самойлов А. Адантивное согласование высокочастотных генераторов с неременными нагрузками Проектирование и технология электронных средств, J r 3 ,2006. 7-13. N2

21. Polushin Р.А., Samoilov A.G. An adaptive pump generator for waveguide lasere Instruments and Experimental Techniques, Vol.38, No. 2, Part 1, 1995. 148

22. Гаранин МБ., Журавлев В.И., Кунегип СВ. Системы и сети передачи информации. М.: Радио и связь, 2001. 336 с. 32.ГОСТ 30318 95 Совместимость технических средств электромагнитная. Требования к ширине полосы радиочастот и внеполосным излучениям радиопередатчиков. Методы измереппя и контроля.

23. Общесоюзные нормы на допустимые отклонения частоты радиопередающих устройств гражданского назначения. (Нормы 17-84), М. "Воениздат", 1985г.

24. Общесоюзные нормы на побочные излучения радиопередающих устройств гражданского назначения (Нормы 18-85), М. "Воениздат", 1986г.

25. Петровский В.И., Седельников Ю.У. Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств. М.: Радио и связь, 1986. 216 с. 149

26. Общие вопросы ЭМС. Межсистемные помехи. Пер. с апгл. М.: Сов. радио, 1977. 352 с. 38.Д. Р. Ж. Уайт. Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств и непреднамеренные помехи. Вып.

27. Внутрисистемные помехи и методы их уменьшения. Hep. с англ. М.: Сов. радио, 1978. 272 с.

28. Галкин А.Н., Лапин А.Н., Самор1лов А.Г. Моделирование каналов систем связи.- М.: Связь, 1979.-96с.

30. Максимов М.В. Номехоустойчивость многоканальных командных радиолиний управления М.: Советское радио, 1970. 344 с. Москва, 17-19 мая 2005. 150

31. Богданов А.Е., Зеленов Д.Ю. и др. Разработка конструкторской документации на передающий модуль ОКР договор 3\01-2003, ВКБР, Владимир. 47. D. Zelenov, А. Bogdanov, V. Nikonov Communication System With Frequency Hopping Spread Spectrum International Conference Perspective Technology- PTMM2005, Vladimir, Russia, 2005. 35-37. 48. A. Bogdanov, D. Zelenov. Разработка конструкторской документации на радиосредства диапазона ОВЧ "Фазан-19" ОКР договор 2/01-2003 от 15.01.2003, ВКБР, Владимир.

32. Богданов А.Е., Зеленов Д.Ю. и др. Разработка РКД и изготовление образцов автономных ретрансляторов (радиоретрансляционных нунктов) ОКР договор 2/01-2005 от 12.01.2005, ВКБР, Владимир.

33. Бобнев М.П. Генераторы сигналов псевдослучайной последовательности импульсов М.: Связь, 1979. 180 с.

34. Варакин Л.Е., Лукьянова О.Л., Трубин В.Н. Состояние и перспективы развития систем подвижной связи Электросвязь, 1986, 12. 26-33.

35. Громаков Ю.А. Тенденция развития систем подвижной связи Электросвязь, 1993, .№8.-С. 2-8.

36. Noll М. Principles of Modem Communication Technology. Artech House, 2001.

37. Гутников B.C. Фильтрация измерительных сигналов, Л.; Энергоатомиздат, 1990.

38. Лебедев И.В. Техника и приборы СВЧ. Нод редакцией академика Н.Д. Девяткова, М.: Высшая школа, 1970. 151

39. Фридмен М., Ивенс Л. Проектирование систем с микрокомпьютерами, М.: Мир, 1986.

40. Сертификация оборудования аэродромов и воздушных трасс. Авиационные правила, часть 170, М.: Межгосударственный авиационный комитет, 2003.

41. Федеральные авиационные правила. Радиотехническое обеспечение полетов и авиационная электросвязь. Сертификационные требования. М.: Федеральная служба воздушного транспорта России, 2000.

42. Руководство по радиотехническому обеспечению полетов и технической эксплуатации объектов радиотехнического обеспечения полетов и авиационной электросвязи (РРТОП ТЭ 2000), М.: Федеральная служба воздушного транснорта России, 2000. 61. The World of Radio Communications. Catalog. Munchen. Rohde Schwarz.

43. Руководство для нользователей радиосвязи в условиях нрименения сетки частот с шагом 8,33 кГц. Горизонтальное расширение зоны применения. Брюссель: Евроконтроль, 2002.

44. Радиостанции "Полет-2", "Полет-2А". Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Владимир, 1991.

45. Радиостанция "Баклан". Руководство по технической эксплуатации. Регламснт технического обслуживания. Иовосибирск, 1980. 65. Т6 WHF Radios User Documentation, Park Air Systems, 2005.

46. Радиоприемные устройства. Под редакцией А.П. Жуковского. М.: "Высшая школа", 1989.

47. Головин О.В. Радиоприемные устройства. М.:"Высшая школа", 1987. 152