Каковы радиохарактеристики связи между вышкой и самолетом?

У меня есть несколько вопросов о типах антенн , используемых для связи между вышкой и самолетом.

Какие типы антенн используются сегодня для связи между вышкой и самолетом? Являются ли они направленными или всенаправленными?

Каков диапазон скорости передачи данных (в кбит/с), которую могут обеспечить эти антенны?

Кроме того, есть ли какие-либо проблемы безопасности, связанные с передачей энергии между вышкой и самолетом? Каков предел мощности для этой передачи? Я знаю, что диспетчер управляет самолетом до крейсерской высоты, а после этого передает его на полет по маршруту. Прежде чем управление будет передано в полет, как вышка гарантирует, что передающая вышка не будет слишком высокой, но при этом сможет дотянуться до самолета?

Башня не контролирует до крейсерской высоты. Вскоре после взлета они передаются либо TRACON, либо маршрутному диспетчеру. TRACON может находиться в аэропорту, но обычно это не так.
С другой стороны, радио в самолетах имеет приличную выходную мощность. Например, Avidyne IF540 GPS Moving Map/Nav/Com рассчитан на: VHF COM Выходная мощность 10 Вт номинальная (источник питания 12 В) и дополнительная 16 Вт (только для установок 28 В пост. тока)

Ответы (3)

Они всенаправленные: трансляцию может слышать любой человек в любом направлении.

Это аналоговые (нецифровые) AM-сигналы, поэтому в них нет битов, и думать с точки зрения кбит/с или скорости передачи данных не имеет смысла.

Они имеют мощность передачи, аналогичную многим AM-радиостанциям. Есть ли у вас опасения по поводу безопасности местных AM-радиостанций, транслирующих бейсбольные матчи?

Наконец, башня не «управляет» самолетом. Пилот на борту - тот, кто управляет. Вышка может просто указать направление движения, например, какой курс выбрать или какая высота является подходящей.

«У них мощность передачи аналогична мощности многих AM-радиостанций». Вы уверены? Не знаю, как в США, но вещательные радиостанции, как правило, имеют довольно высокую выходную мощность. Более подходящим сравнением, вероятно, был бы сотовый телефон, по крайней мере, с точки зрения выходной мощности...
«Хотя у большинства автомобильных телефонов мощность передатчика составляет 3 Вт, портативный сотовый телефон работает при мощности от 0,75 до 1 Вт». ... «Многие сотовые телефоны имеют две мощности сигнала: 0,6 Вт и 3 Вт (для сравнения, большинство радиостанций CB передают на мощности 4 Вт)». Мощность передатчика сотового телефона - Справочник по физике hypertextbook.com/facts/2006/EbruBek.shtml Таким образом, персональные портативные телефоны кажутся довольно маломощными. Вышки сотовой связи, вероятно, имеют более высокую мощность.
Выходная мощность вышки сотовой связи Хотя FCC допускает эффективную излучаемую мощность (ERP) до 500 Вт на канал (в зависимости от высоты вышки), большинство станций сотовой связи или сотовой связи PCS в городских и пригородных районах работают с ERP 100 Вт. на канал или меньше. Воздействие радиочастотных полей на человека: рекомендации для сайтов с сотовыми антеннами fcc.gov/consumers/guides/…

Какие типы антенн используются сегодня для связи между вышкой и самолетом? Являются ли они направленными или всенаправленными?

Антенны являются всенаправленными, однако на самолете их установка важна для поддержания прямой видимости, и FAA прикрывает ее в этом AC . Это относится к самолетам весом менее 12 500 фунтов, но логика применима ко всем самолетам.

д. VHF Com 1 должен быть установлен на верхней части самолета, так как это обеспечит наилучшее беспрепятственное расположение. VHF Com 2 также может быть установлен сверху, при условии, что расстояние между антеннами составляет не менее 1/2 длины волны (от рабочей частоты антенны).

е. Если Com 2 установлен под летательным аппаратом, может потребоваться изогнутый штырь, чтобы обеспечить дорожный просвет. Изогнутые штыри могут не обеспечивать наилучших характеристик из-за близости к обшивке самолета. Отражение сигнала и препятствия являются большей проблемой в таких местах. Выдвижение шасси или закрылков также может повлиять на характеристики нижней антенны.

ф. Антенны должны «видеть» прямую линию до источника. Диаграмма направленности антенны может быть нарушена, например, шасси или вертикальными стабилизаторами. При установке антенн старайтесь размещать их в местах, где прямой обзор не затруднен.

Казалось бы, АТС выдает довольно маленькую мощность!

Это из технического паспорта радиостанции General Dynamics Air Traffic Control.

Выходная мощность РФ:

Передатчик малой мощности 2-12 Вт с совмещенным фильтром, 2-20 Вт без совмещенного фильтра Передатчик высокой мощности 12-35 Вт с совместным фильтром, 12-50 без фильтра

https://gdmissionsystems.com/-/media/General-Dynamics/C4ISR-Technologies/Radios/PDF/radios-cm300-350-v2-vhf-uhf-air-traffic-control-transmitter-datasheet.ashx?la= en&hash=357448B534D17E0AD21A91485D60C3C110972654

Я не знаю, будет ли это радио для диспетчерской вышки аэропорта, которое разговаривает на расстоянии около 10-15 миль, или радио для приближения, которое разговаривает с вами на более широком расстоянии, например, на 30 миль или больше.

В техническом описании говорится, что «эти системы передатчика и приемника, устанавливаемые в стойку, специально разработаны для удовлетворения динамических требований центров управления воздушным движением, коммерческих аэропортов», так что, возможно, и то, и другое?

Когда я летел с запада от Бостона на юг в Нантакет, расстояние 98 морских миль по прямой, я начал с Бостонского подхода для сопровождения полета, перешел на 2-й Бостонский подход, затем перешел на Провиденс-подход (я немного пролетел южнее, чтобы пройти над Виноградником Марты и меньше над океаном), затем 3-й подход к Бостону и, наконец, башня Нантакет, примерно в 8-10 милях от аэропорта. То же самое возвращение.

Увеличение чистых потерь на трассе при переходе от 10 миль к 30 милям составляет примерно 7-8 дБ для передачи в пределах прямой видимости. Хотя в абсолютном выражении это существенно, на практике разница невелика.
Для диапазона VHF/UHF мощности 10–15 Вт достаточно, чтобы достичь практически любого самолета над горизонтом; если они находятся ниже горизонта, они будут разговаривать с другой станцией или использовать ВЧ для океанских полетов. Вы не можете напрямую сравнивать уровни мощности наземного радио, которым потребуется гораздо больше энергии для тех же расстояний.