Есть ли два навигационных средства на одной частоте достаточно близко, чтобы их можно было спутать?

Несколько стандартов RTCA DO требуют проверок на предмет плохой настройки навигационных средств, в том числе: «Вместо использования наземных навигационных средств, назначенных для работы (DOC), система должна обеспечивать проверки, которые исключают использование навигационных средств с дублирующей частотой в пределах досягаемости» (DO-236B для РНП). Существуют ли примеры мест, где вы можете находиться вне зоны действия одного навигационного средства и принимать другое на той же частоте? Кто-нибудь видел возможность такой путаницы в реальной жизни, возможно, из-за осложняющих обстоятельств, таких как дрейф IRS?

Я думал, что большинство частот навигационных средств были выбраны, чтобы избежать потенциальной путаницы, но статья в Skybrary, похоже, предполагает, что это возможно при работе на границе между двумя назначенными рабочими зонами покрытия, хотя речь может идти только о голосовых частотах. Есть также неподтвержденный отчет Тома Роджерса из AVweb о приеме сигналов VOR и DME с разных станций, которые используют одну и ту же частоту . Здесь есть аналогичный вопрос , объясняющий расстояние между навигационными средствами, но он не отвечает, можно ли и при каких обстоятельствах спутать два навигационных средства друг с другом.

Я даже потратил несколько минут на неформальный поиск в навигационной базе данных, но не смог найти ни одного примера близких навигационных средств, использующих одну и ту же частоту (не считая несовмещенных систем, где каждая часть работает на одной частоте). Ближе всего я подошел к Мичигану, где локализатор базы ВВС Национальной гвардии Селфридж и локализатор 28L международного аэропорта Столичного региона передают на частоте 110,10 МГц. Расстояние между ними меньше 100 миль, но оба являются локализаторами ILS, так что вы никогда не перепутаете один с другим, не потерявшись всерьез. Кроме того, VDM Мендосы и Винья-дель-Мар делят 114,9 МГц, но между ними находятся Анды, так что вы вряд ли спутаете их.

Ответы (2)

Короткий ответ

Рекомендации ИКАО включают защиту навигационных средств, работающих на одной частоте, ограничивая принимаемую мощность нежелательных станций до уровня, предотвращающего помехи. Чтобы соответствовать этому ограничению, станции на одной частоте должны быть значительно удалены друг от друга.

В результате в нормальных условиях приемник не может непрерывно переключаться с текущей станции на станцию ​​с той же частотой, будет значительный период, когда ни одна из станций не будет приниматься.

Однако сигналы удаленных станций могут быть значительно усилены возмущениями распространения , такими как спорадическое распространение E или распространение волн . Эти нестабильные условия могут нарушить план защиты совмещенного канала и увеличить уровни удаленных станций выше порога приема, возможно, выше уровня местной станции. Когда это происходит, приемник может незаметно блуждать между станциями, если идентификатор станции не проверяется.

Я подробно опишу ответ для навигационных средств УКВ, но его можно экстраполировать и на другие навигационные средства.


Защита совмещенного канала ИКАО

Есть ли два навигационных средства на одной частоте достаточно близко, чтобы их можно было спутать?

Нормальным диапазоном для УКВ является радиогоризонт, который на 15% дальше геометрического горизонта ( k-фактор = 4/3 ).

Навигационные средства с одинаковой частотой разнесены значительно дальше этого горизонта и измеряют уровень сигнала, а не расстояние. Использование уровня сигнала позволяет учитывать направленные передатчики, подобные компонентам ИЛС, в которых энергия сосредоточена в каком-то твердом угловом секторе.

В любой точке в пределах объема обслуживания желаемого VOR отношение между уровнем приема VOR и уровнем приема любого VOR той же частоты должно быть больше коэффициента защиты по совмещенному каналу :

введите описание изображения здесь

Помехи в совмещенном канале для VOR, источник

Это соотношение составляет 20 дБ (= 100 раз) для ILS/VOR и 15 дБ (32 раза) для NDB. Дополнительная информация в Doc 9718 ИКАО , глава 9. Обратите внимание, что это соотношение является рекомендуемым минимумом , но если по какой-то причине это соотношение неэффективно, необходимо найти решение, ИКАО/МСЭ имеют процедуры для работы с исключениями.

Когда нужный VOR передает и находится в пределах досягаемости, приемник уменьшает свое усиление до минимума, и нежелательный сигнал, учитывая коэффициент защиты, невозможно обнаружить. Когда приемник находится на пределе громкости обслуживания, другой сигнал все равно должен быть на 20 дБ слабее. Это означает, что два VOR не могут иметь свои служебные объемы рядом друг с другом, а должны быть значительно удалены друг от друга.

Но есть обстоятельства, при которых распространение может быть ускорено, и удаленные станции ведут себя так, как если бы они были значительно ближе, чем они есть на самом деле.

Явления распространения

Существуют ли примеры мест, где вы можете находиться вне зоны действия одного навигационного средства и принимать другое на той же частоте?

Некоторые условия распространения допускают прием сигналов далеко за их обычные пределы приема:

  • Ночной эффект, действующий ниже 30 МГц, может повлиять на NDB. Это возмущение обычное, но его точный результат непредсказуем. См. Что такое ночной эффект?

    введите описание изображения здесь

  • Тропосферный канал из-за температурной инверсии в тропосфере в основном относится к нижнему диапазону ОВЧ. Поскольку показатель преломления меняется в зависимости от температуры, между двумя слоями воздуха создается туннель, и сигнал направляется подобно свету в оптическом волокне с плавным показателем преломления.

  • Спорадический E , влияющий на УКВ, представляет собой ситуацию, когда сигнал отражается ионосферой и может быть принят на расстоянии более 2500 км.

  • В полярных регионах полярные сияния представляют собой ионизированные завесы, создаваемые солнечными ветрами, которые непредсказуемым образом изменяют распространение.

Фактическое использование частоты, навигации, данных, голоса не оказывает существенного влияния.

Последствия, связанные с защитой по совмещенному каналу

Имея это в виду, покрытие навигационного средства не ограничено кругом некоторого радиуса, вы можете находиться в месте, где два навигационных средства на очень разных расстояниях принимаются с одинаковой мощностью, или где удаленное навигационное средство сильнее, чем местное один.

Такие события сверхраспространения более часты в диапазоне ВЧ, и ночной эффект присутствует каждую ночь. События VHF/UHF наблюдаются в течение коротких периодов времени, от 10 до 30 минут, несколько раз в месяц, чаще во время летнего солнцестояния.

Проверка личности требуется перед использованием сигнала

Связь не может быть защищена от этих эффектов. Возможность приема удаленных навигационных средств сильнее местных никогда не может быть устранена даже при тщательном планировании радиослужб и наземных станций.

Вот почему, когда на карту поставлены жизни, определение фактического полученного навигационного средства является обязательным. Обратите внимание, что коэффициенты защиты, перечисленные в начале, уже включают запас в 6 дБ (4 раза), характерный для авиационной связи, который не используется для общего планирования спектра.

Отличный ответ! У вас есть источник для «спорадического распространения E [...] тесно связано с солнечной активностью»? Я попытался найти дополнительную информацию о спорадическом E, и большинство источников говорят, что это связано с сезоном («Спорадический пик активности E предсказуемо приходится на летнее время в обоих полушариях», Википедия ). Однако я нашел одну статью , показывающую 11-летнюю периодичность.
@Bianfable: Ничто не ускользнет от вашей бдительности! Я обновлю ответ, так как он кажется неверным. Если вы хотите получить более подробную информацию об общем механизме, эта радиолюбительская статья выглядит очень хорошим резюме. Распространение слоя E связано с сезонами, потому что летом больше солнечного света и дольше.

№1 не знаю. #2 20 декабря 1995 года Американские авиалинии 965 врезались в вершину горы недалеко от Кали Колумбия, когда он летел вниз по долине между горами, и автопилот 757 повернул самолет влево, чтобы следовать загруженному плану полета... план полета был загружен NDB под названием «R». Проблема заключалась в том, что «R», которую они загрузили в план полета, была «R» в Боготе, а не «R» NDB при заходе на посадку в Кали. Когда самолет развернулся, они говорили о правилах отдыха, рабочем времени и бортпроводниках, и у них был один из тех моментов «Что он сейчас делает». GPWS активировался, чтобы предупредить о горе, к которой они только что повернули при приближении. В суматохе, выполняя свой уклоняющийся маневр набора высоты, они забыли убрать выдвинутые спойлеры, что решило их судьбу.

После этой аварии Boeing сделал так, чтобы спойлеры автоматически убирались с добавлением мощности набора высоты, а Jepessen позаботился о том, чтобы больше не было никаких односимвольных навигационных знаков.

Кажется, это относится к вашему вопросу. Может быть?

Актуально для пилота: следите за автопилотом и своим прогрессом на диаграмме/карте, чтобы всегда знать, где вы находитесь, и быть готовым включить A/P и управлять самолетом, не пытаясь сначала выяснить, где вы находитесь, потому что вы не не обращая внимания. Никогда не задумывайтесь о том, что он сейчас делает.

Да, это дает ответ, что люди погибли из-за того, что пытались перейти к неправильному навигационному средству. Проверка дальности могла бы предотвратить такую ​​проблему, и, что интересно, дело даже не в том, что действительный сигнал был получен от неправильного навигационного средства.
Ваш пример - путаница навигационных средств из-за одного и того же имени, а не одинаковой частоты. Не знаю, как это отвечает на вопрос...
«#1 я не знаю». было моим указанием читателю, что я не отвечаю на вопрос. Я также не был уверен, что мой комментарий был полностью уместным (поэтому я сказал «Может быть»). ;) Считай мой комментарий бесплатной инструкцией по полетам. Обычно я выставляю счет на 75 долларов в час. :)
После прочтения анализа аварии оказалось, что в то время как плохие пилоты несут окончательную ответственность за использование неправильного NDB, дорога была хорошо подготовлена ​​тем, как NDB были введены в базу данных FMS. Принцип индексации, предусмотренный ARINC-424, сам по себе является опасной конструкцией: два НБД не могут иметь в базе одно и то же имя "Р", одному надо дать вымышленное имя, здесь "РОЗО", правда, если пилоты не умеют инженеры переименовали его, он не будет отображаться при нажатии клавиши «R», а только при нажатии клавиши «ROZO». Чисто глупо.
@mins: Очень хорошая ссылка — учитывая, что «оба маяка имели одинаковую радиочастоту, 274 кГц, и имели одинаковый идентификатор «R», представленный азбукой Морзе на этой частоте», что также глупо (оглядываясь назад), так это то, что системы RNAV не не проверяйте себя на частотах, которые вы объяснили в своем ответе. Система RNAV, которая теоретически делает это, когда точка пути идентифицируема, отклонит более дальний R, потому что пеленг будет до ближайшего R.
@ymb1: я не видел в отчете, что это одна и та же частота, я думаю, это ошибка, иначе два NDB с одинаковой частотой и одинаковым идентификатором «R», с этим просто невозможно работать. Насколько я понимаю, у них была другая частота, и хотя у них был один и тот же идентификатор (поэтому проверка была бесполезна), они не были закодированы в FMS под одним и тем же именем R (ограничение ARINC/FMS), Romeo (Богота) был закодирован R, Rozo (Кали) был закодирован ROZO. Экипаж выбрал R, потому что это был идентификатор на табличке захода на посадку. Они не помнили, что Rozo был закодирован как ROZO, а ROZO не появлялся в списке навигационных средств FMS при нажатии только «R».
@mins: Они и по сей день имеют ту же частоту, но ROZO был переименован в PALMA (PL). Это моя точка зрения, каждый из них ограничен по мощности своей конечной областью, но системам RNAV все равно. Также читая окончательный отчет, если бы следуя правильной процедуре, экипаж мог бы просто загрузить полный заход на посадку, вместо того, чтобы вручную и поспешно вводить R, когда они решили изменить запланированную взлетно-посадочную полосу, когда это было предложено.
@ymb1: Ах, значит, сигнал Romeo NDB не был получен, но FMS использовала известные координаты в качестве путевой точки и изменила маршрут?? Это еще более безумно и на самом деле не имеет отношения к вопросу, частота не играла никакой роли.