Как обычно выглядят диаграммы направленности передач ADS-B на больших авиалайнерах?

В недавней статье Flightradar24 о подготовке к новой волне отслеживания полетов я прочитал об экспериментальном приемнике FR24 Wave Glider ADS-B — по сути, самоходном буе на солнечной энергии в качестве удаленной наземной станции.

Как обычно выглядят диаграммы направленности передач ADS-B на больших авиалайнерах? В частности, передачи, которые будут приниматься спутниковыми или наземными приемниками ADS-B, собирающими информацию о воздушном движении.

Есть ли опубликованные примеры этих диаграмм направленности? Имеются ли руководящие принципы, передовой опыт или правила, применимые к направленности излучения?

Примером общего требования может быть CS-ACNS EASA :

CS-ACNS.D.ELS.060 Установка антенны

(См. AMC1 ACNS.ELS.)

(a) Установленная(ые) антенна(ы) имеет (имеют) результирующую диаграмму направленности, которая (являются) вертикально поляризованной, всенаправленной в горизонтальной плоскости и имеет (имеют) достаточную ширину луча по вертикали для обеспечения надлежащей работы системы во время обычных маневров воздушного судна.

(b) Антенна (антенны) расположена(ы) таким образом, чтобы свести к минимуму влияние конструкции воздушного судна на диаграмму направленности излучения в дальней зоне.

который касается только направлений выше / ниже горизонтали в той степени, в которой они применимы к «обычным маневрам самолета». Может быть больше.

Ниже я добавил похожую, но другую схему усиления в качестве примера данных, которые я ищу. Однако это диаграмма усиления для направленного вниз ADS-B, принимающего на борт спутника, демонстрирующего хороший прием снизу (надир: θ , ф ≈ 0 ). То, что я ищу, - это сюжет аналогичного типа, но для излучения от самолета.

введите описание изображения здесь

вверху: фотография приемника ADS-B FR24 на борту платформы Liquid Robotics Wave Glider . Фото предоставлено Flightradar24.

введите описание изображения здесь

выше: Пример диаграммы усиления приемника из этой статьи . В данном случае это приемная антенная система ADS-B на борту спутника, демонстрирующая оптимизацию усиления при взгляде прямо вниз (надир).

Вы исходите из того, что нельзя установить несколько антенн? Один наверху самолета для спутников и один внизу для наземных станций? Хотя это может быть чисто академическая тема, я знаю, что FAA планировало развертывание спутниковых приемников ADS-B в созвездии Iridium или GlobalStar, но я не верю, что на сегодняшний день они запустили ни одного пригодного спутника. .
@RonBeyer Хороший вопрос! Это большая тема - больше, чем можно охватить одним вопросом. Меня действительно интересует общая форма узора, и я высказал свое «предположение» только как точку отсчета. У больших самолетов часто есть устройство "конус молчания" и пленка . Простите за юмор - буду признательна за любую полезную информацию, которая поможет мне начать!
ИКАО требует, чтобы воздушные суда транспортной категории (т. е. авиалайнеры) имели «разнообразные» системы 1090ES с одной антенной, направленной вверх, а другой — вниз.
@pericynthion Это полезно знать! Является ли поиск «Разнообразные системы 1090ES ИКАО» лучшим способом продолжить чтение? Должны ли антенны просто казаться направленными вверх и вниз, или есть какие-то требования к фактической радиочастотной мощности, подаваемой в этих направлениях?
Непонятно, что вы хотите понять, поскольку в вашем вопросе есть несколько наглядных деталей. Из названия кажется, что ваш вопрос можно резюмировать следующим образом: «Каково расположение и диаграммы направленности антенн ADS-B на больших авиалайнерах? Каковы соответствующие правила, если таковые имеются?». Обратите внимание, что ADS-B может использоваться как для связи воздух-земля, так и для связи воздух-воздух (последнее для сообщений TCAS).
@mins Я отредактирую, чтобы уточнить. По этому вопросу мне интересно только узнать, есть ли общие особенности в диаграммах излучения - или даже опубликованные примеры, и есть ли какие-либо руководящие принципы, передовой опыт или правила в отношении этих диаграмм. Меня интересуют только сигналы, которые принимались бы спутниками или наземными станциями (включая буи).
Для начала вы можете ознакомиться с черновиком этого документа от EASA . В нем указаны предварительные требования к «ADS-B out», в том числе требования к антеннам (есть вертикально поляризованные и всенаправленные). См. стр. 28: "БЛОК ПЕРЕДАЧИ ADS-B". Будьте готовы изучить другие документы, упомянутые здесь по каждому аспекту. EASA нацелена на режим под названием 1090ES, то есть на частоту 1090 МГц, а скорость передачи данных «расширена» (расширенный сквиттер) для поддержки передачи большего количества данных (по сравнению с транспондерами классического режима-S).
@mins Хорошо, это полезное начало - спасибо за ссылку, а также за обучение SE!
Также эта презентация 1090ES . Кто-то придет с дополнительной информацией, но это хорошее начало.

Ответы (1)

В авиалайнерах, как и в большинстве самолетов, передача ADS-B поступает от радиолокационного ответчика УВД. Транспондеры в самолетах с максимальной взлетной массой более 5700 кг / 12500 фунтов должны иметь разнесенные антенны. Это означает, что у самолета будет верхняя и нижняя антенны, подключенные к транспондеру.

Передачи ADS-B отправляются либо с верхней, либо с нижней антенны, выбор которых должен быть случайным с распределением 50-50.

Ответы радара и TCAS отправляются на ту антенну, на которой входящий запрос был самым сильным.

Антенны имеют вертикальную поляризацию и практически всенаправленную диаграмму направленности в горизонтальной плоскости. В вертикальной плоскости большая часть энергии излучения будет сфокусирована под углом 45 градусов вокруг горизонта. У них есть конус молчания.

Конструкция самолета блокирует и отражает часть излучаемой энергии. Это приводит к тому, что картина в дальней зоне неоднородна и варьируется от самолета к самолету. На нижнюю антенну основное влияние оказывают фюзеляж и двигатели. На верхней антенне основными препятствиями являются фюзеляж, хвост и крылья.

На небольших самолетах это больше проблема, особенно когда антенна транспондера находится между большими фиксированными стойками шасси.

Это исследование содержит диаграмму направленности верхней антенны самолета.

Спасибо! Это очень полезное описание общей диаграммы направленности и обращения с верхней и нижней антеннами. Я вижу, вы внимательно изучили мои комментарии - я только сейчас узнал, что " конус молчания " - это фактический авиационный термин для этого. Я думал, что это замечательное совпадение, что оно так хорошо подходит к ситуации.
Пожалуйста. Это очень тесно связано с моей работой. Я работал с людьми, которые написали документы, на которые ссылается @mins. Установить точную диаграмму направленности самолетов непросто. Я попытался сделать это по мощности принятого сигнала в наземных приемниках ADS-B, но не так просто отличить влияние многолучевости сигнала, диаграммы направленности антенны приемника и разнесения антенн самолета.
Если бы принимаемый уровень сигнала регистрировался и регистрировался в стандартном порядке и мог накапливаться, со временем можно было бы создать своего рода «облако приема» данных вокруг самолета. Если бы у него была мертвая зона, в течение длительного периода времени и множества маршрутов мертвая точка начала бы проявляться, если бы кто-то активно занимался добычей данных. Это, конечно, не правильное измерение, но может быть интересно. Я не знаю, действительно ли уровень принимаемого сигнала доступен для такого большого объема необходимых данных.
Как обычно выглядят диаграммы направленности передач ADS-B на больших авиалайнерах?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v