Лабораторна робота №6
«ДОСЛІДЖЕННЯ БОРТОВОЙ СИСТЕМИ ПОПЕРЕДЖЕННЯ СУТИЧОК»
Мета роботи. Дослідити призначення органів управління і технологію роботи з системою БСПС.
1) Вивчити теоретичні відомості розділу 1 літератури [1] і параграфа 6.1 цієї розробки.
3) Вивчити інформацію TCAS. відображається на індикаторі, і технологію перевірки працездатності системи.
Системи БСПС (ACAS - Airborne Collision Avoidance System) або TCAS (Traffic alert and Collision Avoidance System) призначені для запобігання зіткнень або небезпечних зближень в повітрі шляхом видачі пілотам рекомендацій по маневрам в разі загрози зіткнення.
Устаткування БСПС видає повідомлення у вигляді:
1) ТА (traffic advisory) - інформація про те, що повітряне судно-порушник є потенційною загрозою.
2) RA (resolution advisory) - рекомендація щодо усунення загрози зіткнення, шляхом виконання відповідного маневру.
Розрізняють три типи БСПС:
- БСПС I видає тільки ТА;
- БСПС II видає ТА і RA на виконання маневру тільки у вертикальній площині;
- БСПС III видає ТА і RA на виконання маневрів і у вертикальній і в горизонтальній площині.
Принцип дії системи TCAS
Виявлення літаків здійснюється за сигналами літакових відповідачів, що входять до складу обладнання TCAS.
Алгоритм роботи системи складається з наступних етапів.
1. Оцінка взаємного просторового положення літаків.
TCAS визначає три параметри: відносну висоту, дальність і відносний пеленг (рисунок 6.1).
Відносна висота визначається шляхом порівняння власної висоти польоту і висоти, одержуваної від відповідача конфліктує літака. Дальність вимірюється за часом запізнювання сигналу у відповідь, а відносний пеленг шляхом пеленгования відповідача.
За результатами багаторазових вимірювань (час вимірювання близько однієї секунди) система відстежує і прогнозує траєкторію польоту літака-порушника, обчислює швидкість зміни дальності і швидкість зміни висоти.
Малюнок 6.1 Параметри що вимірюються конфліктуючих літаків
2. Обчислення часу взаємного зближення.
Час польоту # 964; СРА до моменту найбільшого зближення (точка СРА - Closest Point of Approach) має дві складові - по дальності і по висоті:
а) час польоту по дальності # 964; D розраховується шляхом ділення відстані D на швидкість зменшення дальності;
б) час польоту до досягнення однакової висоти # 964; H - діленням значення відносної висоти H на швидкість зміни висоти.
Спочатку виконується перевірка дальності. Якщо виявляється, що # 964; D менше порогового значення # 964; пз. то виконується перевірка висоти. Конфліктує літак оголошується порушником, якщо обидві перевірки показали, що і # 964; D і # 964; H менше # 964; пз.
У тому випадку, коли зближення здійснюється з дуже малою швидкістю, враховуються критерії у вигляді зон захисної дистанції (DMOD) і захисної висоти (ZTHR) (рисунок 6.2).
значення часу # 964; пз і розміри захисних зон залежать не тільки від швидкості зближення літаків, але і від щільності повітряного руху, скоропідйомності в різних висотних шарах, близькості земної поверхні та ін. факторів. Для обліку чинників, в логічну програму попередження зіткнень вводиться параметр - рівень чутливості SL (Sensitivity Level).
Рівень чутливості SL. межі зміни якого від 1 до 7, може встановлюватися:
- або системою TCAS. в залежності від висоти польоту (SL від 2 до 7);
- або пілотом (SL = 1, 2);
- або радіолокатором ВОРЛ (SL від 2 до 6).
Якщо в логічній програмі код рівня чутливості відповідає параметру SL = 1. це означає, що:
- або літак в повітрі, але висота польоту менше 380 футів;
- або літак на землі;
- або система TCAS в режимі очікування.
У будь-якому випадку, система TCAS не передати запити.
Значення параметра SL = 2 відповідає таким подіям:
- літак в повітрі, датчиком висоти є радіовисотомір, висота польоту в межах від 380 до 1000 футів, система TCAS може видавати тільки повідомлення TA;
- пілотом встановлено режим «тільки TA» ( «ТА ONLY»).
Значення параметрів SL стрет по сьомий, визначають значення часу # 964; пз і розміри захисних зон DMOD, ZTHR (таблиця 6.1 і малюнок 6.2).
Значення SL виставляються відповідно до висоти польоту літака. Залежно від виставленого значення SL. встановлюються значення часу попередження # 964; пз і розміри захисних зон. Порогове значення # 964; пз для видачі рекомендації RA встановлюється в діапазоні від 15 до 35 с, а ТА видається за 20 с до видачі RA [1].
Таким чином, чим більше висота польоту, тим більше час завчасної видачі повідомлень екіпажу і вище рівень забезпечується захисту.
Примітка: При SL = 3, датчиком висоти є радіовисотомір.
Таблиця 6.1 - Граничні значення видачі повідомлень [2]
Основні експлуатаційні характеристики TCAS
1. Максимальна дальність виявлення пріемоответчіков S за сигналами всенаправленной передачі - 56 км або 30 м. Миль.
2. Номінальна дальність дії з можливістю оцінки ступеня загрози (видачі повідомлень TA і RA) - 26 км або 14 м. Миль.
3. Зона гарантованого відображення інформації про загрозу:
а) по дальності - 11 км або 6 м. миль;
б) по висоті - ± 370 м або ± 1200 футів.
4. Кількість одночасно відстежуються літаків - 30.
5. Максимальна швидкість зближення ВС, при якому забезпечується надійне спостереження - 2220 км / год.
6. Похибка вимірювання дальності - ± 14,5 м або ± 50 футів.
7. Похибка вимірювання пеленга - не більше ± 10 °.
Функціонування системи TCAS
Основу системи TCAS представляє обчислювальний блок - процесор. До складу процесора входить приемопередающее пристрій, який здійснює запити пріемоответчіков А / С або S інших літаків, і прийом їх відповідних сигналів (малюнок 6.3).
Малюнок 6.3 Радіоканали передачі сигналів в БСПС
Структура сигналів запиту і відповіді, а також сама процедура збору інформації залежить від типу пріемоответчіка - S або А / С.