УДК 621.365

Разработка перспективной системы радиосвязи в гражданской авиации

Калимбетов Г.П., Понуждаев И.А., Жумагалиев Р.

Республика Казахстан. г.Алматы.

Центрально-Азиатский университет

Авиационная воздушная УКВ радиосвязь является одним из основных видов связи, используемых для обеспечения управления полетами ЛА. В настоящее время к системам авиационной радиосвязи предъявляются достаточно жесткие требования по помехоустойчивости, достоверности и скорости передачи информации потребителям.

Целью дипломного проекта является разработка перспективной системы УКВ радиосвязи, обладающей повышенной помехоустойчивостью по сравнению с используемыми в гражданской авиации.

Для этого предлагается использовать новые принципы организации связи, базирующиеся на применении сложных сигналов. Проектируемая система обладает также более высокой по сравнению с существующими системами радиосвязи надежностью благодаря применению современной и более надежной элементной базы.

Основное внимание в ходе проектирования обращено на разработку принципов функционирования и схемы генератора псевдослучайной последовательности.

Гражданская авиация (ГА) является одной из основных составных частей транспортной системы государства, от эффективности работы которой зависит обеспечение потребностей населения и объектов хозяйственной системы в воздушных перевозках. При этом мировая тенденция состоит в постоянном повышении объема воздушных перевозок, росте пассажирооборота и соответственно повышении интенсивности воздушного движения.

Успешное решение стоящих перед ГА народнохозяйственных задач обеспечивается оснащением авиакомпаний новыми типами самолетов и вертолетов, оборудованных все более совершенными и эффективными системами, а также модернизацией уже существующих образцов техники. Высокими темпами ведутся работы по созданию и вводу в эксплуатацию самолетов, технические и экономические характеристики которых соответствуют современным требованиям. Одновременно с этим совершенствуются радиотехнические средства наземного обеспечения полетов - системы радиосвязи, радиолокации и радионавигации.

В связи с повышением интенсивности воздушного движения и расширением круга задач, решаемых с помощью авиации, остается важнейшей проблемой обеспечение высокого уровня безопасности полетов. Одним из основных факторов в обеспечении безопасности воздушного движения является четкий и постоянный контроль за самолетами и вертолетами в воздушном пространстве, своевременное и надежное управление ими. С этой целью применяются разнообразные средства радиосвязи, использующие различные диапазоны радиоволн, прежде всего ультракоротковолновый (УКВ).

Средства радиосвязи УКВ диапазона, обладая высокой пропускной способностью, обеспечивают устойчивую и бесперебойную связь между объектами в пределах прямой видимости, что обусловлено особенностями распространения радиоволн. Однако повышение интенсивности воздушного движения приводит к увеличению числа самолетов в ограниченном объеме воздушного пространства, что неблагоприятно сказывается на качестве радиосвязи, так как возрастает вероятность ее нарушения из-за воздействия взаимных помех от работающих абонентов. Кроме этого, возрастают требования к качеству и достоверности передачи информации в авиационных каналах радиосвязи.

В настоящее время основными направлениями совершенствования радиоэлектронной аппаратуры, являются: микроминиатюризация, стандартизация и унификация, применения современных видов сигналов, методов формирования и обработки информации.

Передающий радиоцентр (ПРЦ) предназначен для организации авиационной подвижной воздушной электросвязи в диапазонах ОВЧ и ВЧ (обеспечение передачи информации в аналоговом и цифровом видах от диспетчерских наземных служб УВД экипажам воздушных судов), а также для организации авиационной фиксированной электросвязи.

Приемный радиоцентр (ПРМЦ) предназначен для организации авиационной подвижной воздушной электросвязи ОВЧ и ВЧ диапазонов (обеспечение приема информации в аналоговом и цифровом видах диспетчерскими наземными службами от экипажей воздушных судов), а также для организации авиационной фиксированной электросвязи.

Основные технические характеристики средств авиационной воздушной электросвязи ОВЧ и ВЧ диапазонов должны соответствовать требованиям, изложенным в табл.1.1

Таблица 1.1- Основные технические характеристики средств авиационной воздушной электросвязи

	Наименование характеристики		Един. измер.		Норматив
Основные характеристики радиопередатчиков ОВЧ-диапазона
1.	Диапазон частот	МГц		118.137
2.	Сетка частот	КГц		25 или 8,33
3.	Выходная мощность на нагрузке 50 Ом	Вт		5/50
4	Максимальная глубина модуляции	%		85
5.	Полоса пропускания по уровню 6 дБ:
	- для сетки частот 25 кГц для сетки частот 8,33 кГц		Гц Гц		300…2700 300…2500
6.	Уровень входного НЧ-сигнала на нагрузке 600 Ом
			В		0,25.1,5
7.	КБВ АФУ		=		>0,5
	Стабильность частоты: для сетки частот 25 кГц для сетки частот 8,33 кГц		% %		0,002 0,0001
Основные характеристики радиоприемников ОВЧ - диапазона
1.	Чувствительность, не хуже		мкВ		3,0

Таким образом, проведенный анализ показывает, что средства авиационной воздушной радиосвязи играют весьма важную роль в процессе обеспечения управления воздушным движением. От качества функционирования каналов радиосвязи, достоверности, оперативности доставки информации потребителям, прежде всего экипажам ВС, зависит уровень безопасности и регулярность полетов самолетов ГА. Поэтому необходимо постоянно совершенствовать возможности и характеристики систем радиосвязи, применяемых в ГА.

Для реализации генератора ПСП согласно разработанной принципиальной схемы были использованы следующие ИМС (табл.1.2).

Таблица 1.2

Тип ИМС	Количество	Iпотр. мах. мА	Рпотр. мах. мВт	tзад мах. нс
1533ИР8	7	32,6	163	13,5
1533ЛИ2	13	5,4	27.	8,4
1533ЛИЗ	6	1,32	20	10,1
1533ЛН1	5	1,32	20	13,5
1533ЛП5	7	2	30	12,6

Так как питание на все ИМС подается параллельно, то максимальный ток, потребляемый генератором ПСП, определяется как сумма

где:

∑I_{потр. мах. рсi} - максимальный потребляемый ток регистром сдвига;

∑I_{потр. мах. кi} - максимальный потребляемый ток коммутаторами;

∑I_{потр. мах. +i} - максимальный потребляемый ток сумматорами по модулю 2;

∑I_{потр. мах. Иi} - максимальный потребляемый ток инверторами

∑I_{потр. мах. ссi} - максимальный потребляемый ток схемами совпадения.

Воспользовавшись данными табл.3.1, получим

∑I_{потр. мах.} = 4∙32,6 + 13∙5,4 + 5∙1,32 + 5∙1,32 + 7∙2=130,4 + 70,2 + 113,2 + 14 - 327,8 мА

Зная потребляемый схемой ток, определим потребляемую генератором ПСП мощность Р_потр по формуле

Р_потр=U∙I_{потр. мах. сх}

где U - напряжение источника питания, в нашем случае +5В.

После подстановки значений получим Р_потр. =1,64Вт.

Выводы

В результате произведено обоснование и расчет функциональной и принципиальной схем генератора псевдослучайной последовательности - устройства, являющегося одним из основных в трактах как формирования, так и демодуляции широкополосного сигнала.

На основе известных методик оценены надежность и ряд других эксплуатационно-технических характеристик проектируемого устройства. Это позволяет сделать вывод о целесообразности его практического использования.

Список использованных литературы

1. Варакин Л.Е. Системы связи с ШПС. М.: Радио и связь. 2005.

2. Зарубежная радиоэлектроника, №5, 2008.

3. Методы подавления помех в системах радиосвязи с ШПС. ТИИЭР, №6, 2008, т.76.

4. Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы. Справочник. М.: Радио и связь, 2009.

5. Логические ИС серий 1533 и 1554. Справочник. "Бином", 1993.

6. Справочник по расчету надежности. М.: Сов. радио, 1988г.