Наземная РЛС для аэродромов

В настоящее время наша компания ведет разработку новой аппаратуры для применения на аэродромах для малой авиации.

Первое изделие – это «классический» аэродромный радиолокационный комплекс (РЛК), обеспечивающий выдачу радиолокационной информации о воздушной обстановке в зоне аэропорта для автоматизированных и неавтоматизированных систем управления воздушным движением (УВД). Комплекс состоит из первичного радиолокатора (ПРЛ), включающего аппаратуру обработки радиолокационной информации от ПРЛ и  вторичного радиолокатора (ВРЛ), и встроенного ВРЛ, поддерживающего возможность работы в режимах A, C и S.

В состав РЛК входят:

  • антенная система, формирующая двулучевую диаграмму направленности и включающая в себя антенны для ПРЛ и ВРЛ, размещенные на едином антенном поворотном устройстве;
  • аппаратная система, включающая в свой состав блок передающего устройства, блок приемного устройства, блок цифровой обработки информации, блок вторичного радиолокатора, а также различные вспомогательные блоки.

Блок передающего устройства построен на базе твердотельных компонентов и обеспечивает генерацию сигналов на двух частотах одновременно.

Блок приемного устройства включает четыре приемных канала, что обеспечивает одновременный прием и преобразование сигналов обоих лучей диаграммы направленности антенной системы.

Блок цифровой обработки информации обеспечивает первичную и вторичную обработку радиолокационной информации, а также цифровую обработку сигналов. Алгоритмы цифровой обработки сигналов, включая алгоритм селекции движущихся целей, реализуются на базе ПЛИС и современных сигнальных процессоров.

Блок вторичного радиолокатора выполнен на современной элементной базе, включающей цифровые сигнальные процессоры для обработки информации и твердотельные передатчики.

Блок вторичного радиолокатора сопрягается с блоком цифровой обработки информации через интерфейс Ethernet. От блока вторичного радиолокатора блоком цифровой обработки информации принимаются пакеты информации с координатными или трассовыми данными. Затем блок цифровой обработки информации осуществляет привязку координат и данных вторичного радиолокатора к информации первичного радиолокатора и выдает полученную объединенную информацию пользователю.  

 К вспомогательным блокам относятся система питания и система дистанционного управления радиолокационным комплексом. Первая предназначена для формирования необходимых напряжений питания из промышленной сети переменного тока 220 В. Вторая обеспечивает удаленное управление режимами работы радиолокационного комплекса, а также контроль технического состояния аппаратуры и определение места неисправности с точностью до отдельного модуля, входящего в соответствующий блок.

Предварительные технические характеристики радиолокационного комплекса приведены в таблице 1

Таблица 1

Наименование характеристики

Значение характеристики

Диапазон частот ПРЛ

2700–2900 МГц

Зона обзора ПРЛ:
по дальности
по высоте
по азимуту
по углу места

 
до 180 км
до 12 км
360°
до 45°

Разрешающая способность ПРЛ:
по дальности
по азимуту

 
225 м
1,5°

Период обновления информации

4 с

Зона обзора ВРЛ:
по дальности
по высоте
по углу места

 
до 400 км
до 20 км
до 45°

Разрешающая способность ВРЛ:
по дальности
по азимуту

 
100 м
0,6°

Режимы работы ВРЛ

A,C,S

Возможность резервирования блоков РЛК

 Да

 

Конструктивно основные блоки радиолокационного комплекса реализованы в конструктиве стандартных 19” телекоммуникационных шкафов и построены по модульной архитектуре. Аппаратура комплекса может быть размещена в стандартном контейнере со встроенными системами вентиляции, кондиционирования, пожаротушения и др., обеспечивающими нормальные условия работы оборудования и обслуживающего персонала либо смонтирована в здании.

Второе изделие, разработка которого ведется в настоящее время, это мультилатерационная система наблюдения для авиации.

В настоящее время все большее распространение получает так называемая технология мультилатерации (MLAT). Мультилатерация или гиперболическое позиционирование – это способ определения положения объекта, основанный на разнице во времени получения сигнала, излучаемого им в направлении трех или более приемников. Посланный объектом сигнал принимается двумя разнесенными в пространстве приемниками в разное время, которое зависит от расстояния между приемником и объектом. Разница по времени сопоставляется с гиперболоидом, на котором находится объект (воздушное судно). Третьим приемником, расположенном в третьей удаленной точке, также производится измерение разницы во времени получения сигнала и построение второго гиперболоида, на котором находится воздушное судно. Пересечение полученных гиперболоидов показывает траекторию движения объекта. В случае наличия четвертого приемника производится третье измерение разницы во времени и строиться третий гиперболоид. Пересечение третьего гиперболоида с полученной траекторией движения определяет точку в пространстве, где находится объект.

Поскольку практически каждое гражданское воздушное судно в настоящее время оборудовано специальным приемопередатчиком (транспондером) автоматического зависимого наблюдения-вещания (АЗН-В или ADS-B), то в авиации для целей мультилетарации используют ее сигналы. В общем случае, структура системы будет состоять из одной передающей станции (рисунок 1), осуществляющей запрос на частотах вторичного радиолокатора (1030/1090 МГц), нескольких приемных станций, принимающих сигнал от воздушного судна, и центральной станции обработки или концентратора, осуществляющего обработку собранных данных. 

Разрабатываемая мультилатерационная система наблюдения имеет приведенную выше структуру. В базовом варианте она включает одну передающую станцию, четыре приемных станции, один концентратор, а также один удаленный пользовательский терминал, позволяющий персоналу  взаимодействовать с системой.

Рисунок 1

Рисунок 1

К особенностям разрабатываемой системы можно отнести:

  • наличие приемников глобальной системы позиционирования (GNSS) в каждой приемной станции;
  • возможность синхронизации по сигналам глобальной системы позиционирования и самосинхронизации между станциями по протоколу IEEE 1588 v2;
  • использование технологии Ethernet для организации связи между компонентами системы;
  • поддержка оптического и физического стыка по технологии Ethernet, а также возможность работы по беспроводному интерфейсу Wi-Fi;
  • возможность наблюдения в следующих режимах RBS(A/C/1/2), S(ELS/EHS), A3H-B 1090 ES (DO-260B/ED-129);
  • соответствие требованиям ИКАО и ГОСТ Р 51845-2001;
  • высокая скорость обновления информации (1 c);
  • возможность наблюдения на сверхмалых высотах;
  • возможность автономного размещения приемных станций (питание от солнечных батарей или ветрогенератора, связь – Wi-Fi) без необходимости подведения кабельной инфраструктуры (зависит от требований заказчика, рельефа местности и т.п.).

Конструктивно приемные и передающие станции будут реализованы в уличных телекоммуникационных шкафах относительно малых габаритов с контролируемым внутренним микроклиматом, обеспечивающих работу в диапазоне температур от  -55°С до 70°С и пылевлагозащищенность  клаcса IP66.

Ссылки

https://cyberleninka.ru/article/n/vozmozhnosti-razvitiya-tehnologiy-ads-b-i-mlat-v-rossii

www.multilateration.com/downloads/MLAT-ADS-B-Reference-Guide.pdf

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%97%D0%9D-%D0%92