Чертков Р. А.

Белорусский Государственный Университет Информатики и Радиоэлектроники

Определение местоположения воздушного судна в реальном времени. Интеграция MLAT и ADS-B систем

На данный момент основными системами, используемыми для определения местоположения воздушного судна в реальном времени, являются MLAT и ADS-B.

MLAT (Multilateration) – дальнейшее развитие системы определения местоположения судна с использованием радаров. Она разрабатывалась военными для точного определения местоположения самолетов, которые "не хотят" быть увиденными и не передают свои координаты по системе ADS-B. Станции MLAT «слушают» ответы на запросы, посылаемые обычными радарами SSR или станциями MLAT, которые используют постоянно вращающуюся антенну и периодически посылают широковещательные запросы. Зная направление антенны в момент передачи сигнала, а также время, прошедшее до момента получения ответа, компьютер радара определяет дистанцию до самолета и направление его движения.

В MLAT используется метод “Time Difference of Arrival” (Временные Разницы в Приеме). Система MLAT использует несколько наземных станций, размещенных в разных местах около аэропорта или разбросанных на достаточном удалении друг от друга по территории, покрывая большую площадь воздушного пространства. Поскольку каждый самолет находится на разном расстоянии от наземных станций MLAT, "ответы" самолета принимаются этими станциями в разное время. Используя прогрессивные методы вычислений, компьютеры MLAT обрабатывают эти индивидуальные различия во времени и вычисляют местоположение методом триангуляции (гиперболического позиционирования).

ADS-B (автоматическое зависимое наблюдение-вещание) – технология, позволяющая пилотам в кабине самолета и диспетчерам на наземном пункте, видеть трафик движения воздушных судов и получать аэронавигационную информацию.

ADS-B базируется на системе GPS для определения точных координат воздушного судна в пространстве. Эта информация о положении самолета комбинируется с другой информацией, такой как тип воздушного судна, скорость, его номер, рейс, курс, вертикальная скорость и затем, широковещательно передается примерно каждую секунду.

Другие воздушные суда и наземные станции, оборудованные ADS-B, в радиусе примерно 150 миль принимают эту информацию. Наземные станции комбинируют полученную с разных точек информацию с дополнительной информацией, полученной от наземных радаров для не-ADS-B устройств и ретранслируют данные для всех воздушных судов в радиусе обслуживания.

Система ADS-B активно внедряется в России, США и ряде других стран, но о полном охвате воздушных судов речи на данный момент не идет. По планам FAA (Федеральное управление гражданской авиации США) – переход на систему ADS-B должен завершиться только к 2020 году, и это только для США. Таким образом значительная часть воздушных судов остается не покрытой данной системой.

Также FAA подтвердила необходимость резервного копирования и системы проверки для ADS-B и разработала три стратегии по решению проблемы. Первая стратегия состоит в дальнейшем использовании сети SSR, которая, вероятно, окажет существенное влияние на экономику всей программы. Вторая и третья стратегии основаны на использовании MLAT в качестве резервной технологии. Кроме того, ясно, что резервное копирование и проверка системы позволит не только снизить риск случайной ошибки в самоопределении местоположения, но также пригодится для предотвращения преднамеренной подмены данных о местоположения воздушного судна.

Расширенная ADS (Extended ADS-X) - это интеграции методов MLAT в инфраструктуру ADS-B наблюдения, что даёт ряд преимуществ:

1. ADS-X поддерживает полный охват парка воздушных судов, поскольку при мультилатерации используются сигналы всех транспондеров и сеть наземных станций способна определить положение самолета без необходимости оснащения их новым авиаоборудованием. Это позволяет развертывать систему нового поколения без необходимости изменения ранее одобренного сообществом оборудования, в то же время избегая необходимости замены системы SSR.

2. Существует необходимость независимого резервирования, а также проверки систем ADS-B самолета в самоопределении своего местоположения, путем включения возможности мультилатерации в сети ADS-B, так как каждый отчет о местонахождении ADS-B будет проверяться в режиме реального времени с использованием MLAT.

Таким образом ADS-X интегрирует методы MLAT в существующую инфраструктуру ADS-B, чтобы облегчить процесс модернизации оборудования, ее аттестацию и вопросы резервирования. Использование ADS-X также экономически эффективно, потому что наземные станции используют сигналы транспондеров режима Mode А/С/S без необходимости дорогостоящей модернизации оборудования.

Литература:

1. Опыт и перспективы внедрения АЗН-В в Российской Федерации // ФГУП ГосНИИ Аэронавигация, 2011

2. Multilateration & ADS-B. Executive Reference Guide [Электронный ресурс]// URL: http://www.multilateration.com/downloads/MLAT-ADS-B-Reference-Guide.pdf

3. Mellissa Diamond, ADS-X [Электронный ресурс] // URL: http://era.aero/technology/ads-x/