(Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu, thiết kế , chế tạo thiết bị phát mã nhận biết chủ quyền quốc gia theo tiêu chuẩn ICAO dùng cho hàng không dân dụng
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3 MB, 91 trang )
0
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ
**************
H NG
N
NGHIÊN CỨU, THI T K , CH TẠO THI T BỊ
PHÁT MÃ NHẬN BI T CHỦ QU ỀN QUỐC GIA
THEO TIÊU CHUẨN ICAO
DÙNG CHO HÀNG KHÔNG DÂN DỤNG
UẬN
H N
Luận văn tốt nghiệp cao học
N THẠC
- 2011
Vũ Hồng Yến - K13Đ2
1
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ
**************
H NG
N
NGHIÊN CỨU, THI T K , CH TẠO THI T BỊ
PHÁT MÃ NHẬN BI T CHỦ QU ỀN QUỐC GIA
THEO TIÊU CHUẨN ICAO
DÙNG CHO HÀNG KHƠNG DÂN DỤNG
Ngành: Cơng nghệ Điện tử Viễn thông
Chuyên ngành: Kĩ thuật Điện tử
Mã số: 60 52 70
V
C
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PG .T Bạch G a Dương
H N
Luận văn tốt nghiệp cao học
- 2011
Vũ Hồng Yến - K13Đ2
0
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ................................................ ...1
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ .................................................................................... ...2
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... ...5
CHƯƠNG 1: TÌM HIỂU VỀ MÃ NHẬN BIẾT CHỦ QUYỀN QUỐC GIA
THEO TIÊU CHUẨN ICAO ..................................................................................... ...6
1.1 Mở đầu .................................................................................................................. ...6
1.2 Hệ thống mạng viễn thông hàng không ............................................................... ...8
1.3 Hệ thống dịch vụ không vận ................................................................................. ...9
1.3.1 Dịch vụ cảnh báo và thông tin chuyến bay ..................................................... ...9
1.3.2 Định dạng cấu trúc trường của gói thơng tin và nội dung dữ liệu .................. .10
1.4 Hệ thống rada giám sát không vận ...................................................................... .22
1.4.1 Hệ thống radar giám sát sơ cấp (Primary Surveillance Radar – PSR) ........... .22
1.4.2 Hệ thống giám sát phụ thuộc tự động (ADS-B) ............................................. .23
1.4.3 Hệ thống radar thăm dò thứ cấp (Secondary Surveillance Radar – SSR) ...... .24
1.4.3.1 Tín hiệu thăm dị chế độ mode-A/C ..................................................... .25
1.4.3.2 Bộ phát đáp chế độ S ........................................................................... .28
1.4.3.3 Định dạng của dữ liệu thăm dò và trả lời ở chế độ S ......................... .31
1.4.3.4 Mã kiểm tra lỗi .................................................................................... .34
1.4.3.5 Các giao thức thăm dò – trả lời chung ............................................... .35
1.4.3.6 Phân tích một số định dạng đường lên và đường xuống tương
ứng trong chế độ mode-S ...................................................................... .35
CHƯƠNG 2: CÁC KỸ THUẬT PHỐI HỢP TRỞ KHÁNG .................................... .40
2.1 Tổng quan về siêu cao tần .................................................................................... .40
2.1.1 Giới thiệu về sóng siêu cao tần ....................................................................... .40
2.1.2 Tính ưu việt của dải tần sóng siêu cao tần ...................................................... .40
2.1.3 Lý thuyết đường truyền .................................................................................. .41
2.1.3.1 Mơ hình tương đương tham số tập trung của đường truyền ............... .42
2.1.3.2 Biểu đồ Smith ....................................................................................... .45
Luận văn tốt nghiệp cao học
Vũ Hồng Yến - K13Đ2
1
2.2. Mạch dải siêu cao tần .......................................................................................... .54
2.2.1 Giới thiệu ........................................................................................................ .54
2.2.1.1 Các đường truyền ................................................................................ .56
2.2.1.2 Các thành phần ................................................................................... .56
2.2.1.3 Các hiệu ứng truyền trên đường dây ................................................... .57
2.2.2 Tham số S ....................................................................................................... .60
2.2.2.1 Công suất đưa ra tải ............................................................................ .60
2.2.2.2 Các khái niệm ...................................................................................... .61
2.2.2.3 Xác định tham số S .............................................................................. .61
2.3 Phối hợp trở kháng ở siêu cao tần ........................................................................ .63
2.3.1 Ý nghĩa của việc phối hợp trở kháng .............................................................. .63
2.3.2 Các kĩ thuật phối hợp trở kháng ..................................................................... .63
2.3.2.1 Kỹ thuật phối hợp trở kháng dựa trên các nhân tố tác động trở lại rời
rạc ........................................................................................................ 63
2.3.2.2 Phối hợp trở kháng với các đoạn dây chêm ........................................ .64
CHƯƠNG 3: THỰC NGIỆM .................................................................................... .66
3.1 Thiết kế chế tạo VCO d ng SP -3043 tần số 1030MHz .................................... .66
3.1.1 Nguyên lý mạch VCO .................................................................................... .66
3.1.2 Điều kiện dao động ......................................................................................... .66
3.1.3 Mạch VCO ...................................................................................................... .67
3.1.4 Sơ đồ nguyên lý .............................................................................................. .69
3.1.5 Thiết kế ........................................................................................................... .71
3.1.6 Kết quả nhận xét ............................................................................................ .72
3.2 Thiết kế thử nghiệm bộ điều chế mã ICAO d ng AD8350 ................................. .82
3.2.1 Nguyên lý hoạt động ....................................................................................... .82
3.2.2 Thiết kế ........................................................................................................... .84
3.2.3 Kết quả ............................................................................................................ .84
3.2.4 Nhận xét .......................................................................................................... .85
KẾT LUẬN ................................................................................................................ .86
TÀI LIỆU THAM KH O .......................................................................................... .87
Luận văn tốt nghiệp cao học
Vũ Hồng Yến - K13Đ2
1
BẢNG KÝ HIỆU VIẾT TẮT
Ký hiệu
ADS-B
Tiếng Anh
Tiếng Việt
Automatic Dependent
Hệ thống giám sát phụ thuộc tự động-
Surveillance Broadcast
Quảng bá
AMHS
Air Traffic Service Message Hệ thống trao đổi điện văn dịch vụ
Handling System
không lưu
AIDC
Air Traffic Service Inter-facility Thông tin dữ liệu giữa các hệ thống
Data Communication
dịch vụ không lưu
ATM
Air Traffic Management
Quản lý không vận
ATN
Aeronautical
Mạng truyền thông hàng không
Telecommunication Network
ATS
Air Traffic Service
Dịch vụ hàng không
ATC
Air Traffic Controller
Điều khiển không vận
CNS
Communication, Navigation,
Thông tin dẫn đường giám sát
Surveillance
BPSK
Binary Phase Shift Keying
Khóa dịch pha nhị phân
DPSK
Differential Phase Shift Keying
Khóa dịch pha vi sai
ELM
Extend Length Message
Bản tin có độ dài mở rộng
ICAO
International Civil Aviation
Tổng chức hàng không dân dụng
Organization
quốc tế
LNA
Low Noise Amplifier
Bộ khuếch đại tạp âm thấp
PPM
Pulse Position Modulation
Điều chế vị trí xung
PSR
Primary Surveillance Radar
Hệ thống giám sát sơ cấp
SLM
Standard Length Message
Bản tin có độ dài chuẩn
SLS
Side-Lode Suppression
Xung triệt tiêu th y bên
SSR
Secondary Surveillance Radar
Hệ thống giám sát thứ cấp
VCO
Voltage Controlled Oscillator
Bộ dao động điều khiển bằng điện thế
Luận văn tốt nghiệp cao học
Vũ Hồng Yến - K13Đ2
2
ANH MỤC C C H NH V
Hình 1.1: Mơ hình hệ thống CNS/ATM
Hình 1.2: Mạng ATN
Hình 1.3: Dạng cấu trúc trường của gói thơng tin
Hình 1.4: Gói thơng tin lỗi truyền thơng
Hình 1.5: Gói thơng tin kế hoạch bay
Hình 1.6: Hệ thống định vị GPS
Hình 1.7: Sơ đồ hệ thống giám sát thứ cấp
Hình 1.8: Anten có độ mở lớn (LVA)
Hình 1.9: Tín hiệu SSR
Hình 1.10: Định dạng tín hiệu trả lời mode-A/C
Hình 1.11: Định dạng tín hiệu thăm dị chế độ 3/A C S
Hình 1.12: Tín hiệu thăm dị chế độ S
Hình 1.13: Định dạng trả lời chế độ S
Hình 1.14: Định dạng luồng lên U
Hình 1.15: Định dạng luồng xuống D
Hình 2.1: Phổ tần số của sóng điện từ
Hình 2.2: Dây dẫn song song và sơ đồ tương đương
Hình 2.3: Họ vịng trịn đẳng điện trở
Hình 2.4: Họ vịng trịn đẳng điện kháng
Hình 2.5: Vịng trịn đẳng điện kháng phía trên trục hồnh
Hình 2.6: Vịng trịn đẳng điện kháng phía dưới trục hồnh
Hình 2.7: Vịng trịn đẳng điện trở và điện kháng trên c ng đồ thị
Hình 2.8: Họ vịng trịn đẳng ||
Hình 2.9: Đồ thị Smith chuẩn
Hình 2.10. Biểu diễn điểm bụng và điểm nút của sóng đứng trên biểu đồ Smith
Hình 2.11: Các loại mạch vi dải
Hình 2.12: Các dạng đường truyền sóng
Luận văn tốt nghiệp cao học
Vũ Hồng Yến - K13Đ2
3
Hình 2.13: Sơ đồ tương đương
Hình 2.14: Đường truyền vi dải
Hình 2.15: Sơ đồ đo
Hình 2.16: Sơ đồ xác định S ij
Hình 3.1: Mạch phản hồi cơ bản
Hình 3.2: VCO và mạch dao động Clapp d ng diode biến dung
Hình 3.3: VCO Colpitts điều chỉnh song song
Hình 3.4: VCO Colpitts điều chỉnh nối tiếp
Hình 3.5: Mạch VCO Colpitts dải rộng
Hình 3.6: Độ lợi đạt được thơng thường của SP -3043
Hình 3.7: Sơ đồ nguyên lý mạch VCO sử dụng SPF-3043
Hình 3.8: Bố trí PCB thơng thường
Hình 3.9: PCB của VCO trên giao diện phần mềm Altium design
Hình 3.10: nh chụp mạch thật VCO SP -3043
Hình 3.11: Đo đạc tín hiệu
Hình 3.12: Nguồn Varicap 0V
Hình 3.13: Nguồn Varicap 1V
Hình 3.14: Nguồn Varicap 2V
Hình 3.15: Nguồn Varicap 3V
Hình 3.16: Nguồn Varicap 4V
Hình 3.17: Nguồn Varicap 5V
Hình 3.18: Nguồn Varicap 6V
Hình 3.19: Nguồn Varicap 7V
Hình 3.20: Nguồn Varicap 8V
Hình 3.21: Nguồn Varicap 9V
Hình 3.22: Nguồn Varicap 10V
Hình 3.23: Nguồn Varicap 11V
Hình 3.24: Nguồn Varicap 12V
Hình 3.25: Nguồn Varicap 13V
Luận văn tốt nghiệp cao học
Vũ Hồng Yến - K13Đ2
4
Hình 3.26: Nguồn Varicap 14V
Hình 3.27: Nguồn Varicap 15V
Hình 3.28: Đồ thị tần số biến đổi theo điện áp điều khiển
Hình 3.29: Dải làm việc của bộ tạo dao động
Hình 3.30: Sơ đồ điều chế BPSK mã ICAO và mô phỏng tín hiệu điều chế
Hình 3.31: Sơ đồ ngun lý mạch điều chế xung
Hình 3.32: Thiết kế layout của mạch điều chế mã ICAO
Hình 3.33: Mạch điều chế mã hồn chỉnh
Hình 3.34: Bộ điều chế mã kết hợp với bộ khuếch đại 45W
Hình 3.35: Tín hiệu điều chế quan sát trên dao động ký
Luận văn tốt nghiệp cao học
Vũ Hồng Yến - K13Đ2
5
M
U
Hiện nay mặc d hệ thống giao thông hàng không của nước ta chưa quá phức tạp
mật độ chưa cao nhưng việc phát triển hệ thống giám sát có kỹ thuật cao và khả năng
cung cấp thơng tin có độ ổn định chính xác cao vẫn là một nhiệm vụ cần thiết. Chúng
ta đang bước đầu xây dựng hệ thống giám sát kỹ thuật cao này. Việc làm chủ chế tạo
thiết bị trong đó quan trọng nhất là làm chủ công nghệ chế tạo máy phát bằng công
nghệ mới cho phép mềm dẻo tạo mã nhận dạng cho phương tiện hàng không dân dụng
ph hợp với mã nhận dạng chuẩn hóa quốc tế được đặt ra với yêu cầu cấp bách. Đề tài
“Nghiên cứu thiết kế chế tạo thiết bị phát mã nhận biết chủ quyền Quốc gia theo tiêu
chuẩn ICAO d ng cho hàng không dân dụng” tiếp cận và giải quyết nhiệm vụ này.
Máy tạo dao động VCO c ng với bộ tạo xung mã ICAO là những thành phần cơ
bản của thiết bị phát mã ICAO. Bằng lý thuyết và thực nghiệm đề tài thực hiện các
nội dung sau:
Tìm hiểu mã nhận biết chủ quyền Quốc gia theo tiêu chuẩn ICAO
Nghiên cứu các kĩ thuật phối hợp trở kháng trong siêu cao tần
Nghiên cứu lý thuyết mạch tạo dao động mạch VCO
Thiết kế chế tạo bộ tạo dao động VCO d ng SP 3043 tần số 1030MHz
Thiết kế thử nghiệm bộ điều chế mã ICAO dùng AD8350
Do thời gian thực hiện ngắn cộng với vốn kiến thức còn hạn chế nên luận văn
chắc chắn cịn nhiều thiếu sót em rất mong nhận được sự chỉ bảo của các thầy cơ để
hồn thiện hơn đề tài của mình.
Luận văn tốt nghiệp cao học
Vũ Hồng Yến - K13Đ2
6
CHƯƠNG 1: TÌM HIỂU VỀ MÃ NHẬN BIẾT CHỦ QUYỀN QUỐC GIA
THEO TIÊU CHUẨN ICAO
1.1 Mở đầu
Để đảm bảo hoạt động bay cho các chuyến bay an toàn và hiệu quả thì sự lưu
thơng của máy bay trên các tuyến đường bay cần phải tuân theo sự điều hành của bộ
phận kiểm sốt khơng lưu mặt đất ATM (Air Traffic Management) - là quản lý sự lưu
thông của máy bay di chuyển trên không. Tuy nhiên để xác định tuyến đường bay trên
khơng, máy bay cần dựa vào mốc tín hiệu phát lên của các thiết bị dẫn đường dẫn
hướng. Việc giám sát hoạt động bay của bộ phận kiểm sốt khơng lưu khơng thể thực
hiện bằng mắt thường mà cần tới sự hỗ trợ của các thiết bị radar. Liên lạc giữa kiểm
sốt viên khơng lưu dưới đất với phi công trên trời cần nhờ tới các trang thiết bị thơng
tin đất đối khơng (ví dụ như H VH ). Ngồi ra nhu cầu trao đổi thơng tin giữa các
bộ phận dưới đất liên quan tới quản lý không lưu cũng cần tới sự giúp đỡ của hạ tầng
thông tin mặt đất.
Tuy nhiên hạ tầng kỹ thuật phục vụ quản lý không lưu hiện nay đã bộc lộ nhiều
mặt hạn chế. Khi lưu lượng bay đạt tới một ngưỡng nào đó những hạn chế này sẽ là
rào cản khiến hệ thống sẽ khơng đủ an tồn và hiệu quả để đáp ứng các yêu cầu của
quản lý không lưu. Vào năm 1983 tổ chức hàng không dân dụng quốc tế ICAO
(International Civil Aviation Organization) đã tiến hành nghiên cứu tìm giải pháp cho
vấn đề này. Đây là một cơ quan của tổ chức liên hợp quốc có trách nhiệm lập ra các
nguyên tắc và kỹ thuật của dẫn đường hàng không quốc tế tạo điều kiện đối với các kế
hoạch và phát triển của nền không vận quốc tế để đảm bảo sự phát triển an toàn và hợp
lệ. Sau thời gian nghiên cứu ICAO nhận thấy rằng chỉ khi thay thế tồn bộ hạ tầng
thơng tin dẫn đường giám sát (Communication Navigation Serveillance - CNS) hiện
tại bằng một hệ thống mới c ng với phương thức quản lý khơng lưu trên đó mới có
khả năng khắc phục những hạn chế của hệ thống trên phương diện toàn cầu. ICAO
cũng đồng thời đưa ra một mơ hình CNS/ATM mới ứng dụng các cơng nghệ viễn
thơng hiện đại trong đó nổi bật là liên kết dữ liệu và vệ tinh. Năm 1991 đề xuất này
chính thức được phê chuẩn.
Hiện tại ICAO đã xây dựng tiêu chuẩn cho một số ứng dụng bao gồm các ứng
dụng đất đối không như Quản lý khung cảnh (Context Management - CM), Giám sát
phụ thuộc tự động (Automatic Dependent Surveillance - ADS) Thông tin liên kết dữ
liệu giữa kiểm sốt viên khơng lưu và phi công (Controller-Pilot Datalink
Communications - CPDLC) và các ứng dụng mặt đất như Hệ thống trao đổi điện văn
dịch vụ không lưu (Air Traffic Service Message Handling System - AMHS), Thông tin
Luận văn tốt nghiệp cao học
Vũ Hồng Yến - K13Đ2
7
dữ liệu giữa các hệ thống dịch vụ không lưu (Air Traffic Service Inter-facility Data
Communication - AIDC).
Mọi hoạt động của ATM được diễn ra trên cơ sở hạ tầng CNS. Bản chất CNS là
tập hợp các hệ thống thông tin dẫn đường giám sát. Thơng tin (C-communication) có
nhiệm vụ trao đổi phân bố thông tin giữa các bộ phận mặt đất máy bay kết nối các
thành phần trong hệ thống với nhau và tới những nhà cung cấp người d ng liên quan
khác. Dẫn đường (N-Navigation) có chức năng xác định vị trí tốc độ hướng dịch
chuyển của máy bay, giúp máy bay di chuyển đúng hướng. Giám sát (S-Serveillance)
cung cấp cho các bộ phận quản lý không lưu dưới mặt đất vị trí hoạt động của các
máy bay trên khơng.
Hình 1.1: Mơ hình hệ thống CNS/ATM
Ưu điểm lớn nhất của hệ thống CNS/ATM so với các hệ thống hàng không cũ là
khả năng kết nối giữa các hệ thống. Phần lớn các hệ thống hàng không hiện đang hoạt
động là những hệ thống rời rạc. Thông tin dẫn đường giám sát là các hệ thống hoạt
động độc lập không liên quan tới nhau. Xét riêng hệ thống thông tin thông tin đất đối
không và thông tin mặt đất cũng là hai mảng khác độc lập dựa trên các mạng và các
thơng tin độc lập. Chính vì khơng có sự kết nối giữa các hệ thống nên cơ sở hạ tầng
các trang thiết bị rất lớn và cồng kềnh nhưng khả năng lại hạn chế bởi khơng có sự hỗ
trợ lẫn nhau việc nâng cấp cũng khó khăn và tốn kém. Hệ thống CNS/ATM yêu cầu
các thành phần hệ thống phải tuân thủ theo một tiêu chuẩn chung thống nhất. Trên cơ
sở đó tất cả các hệ thống đều có khả năng kết nối với nhau mở rộng tầm hoạt động của
hệ thống trên diện rộng toàn cầu. Bên cạnh đó sự tương tác giữa các hệ thống cho
Luận văn tốt nghiệp cao học
Vũ Hồng Yến - K13Đ2
8
phép phát triển khả năng tự động hoá ở nhiều mức nâng cao hiệu quả quản lý không
lưu và giảm tải lượng công việc của người sử dụng đáp ứng được yêu cầu khi lưu
lượng bay tăng cao.
Trong nước, hiện tại hệ thống giám sát đã trở nên lạc hậu cũ kĩ. Việc xây dựng hệ
thống CNS/ATN là rất cần thiết. Quá trình xây dựng hệ thống này mới thực hiện được
những bước đầu cơ bản.
1.2 Hệ thống mạng viễn thông hàng không
Hệ thống mạng viễn thông hàng không ATN là mạng chuyên dụng trong ngành
hàng không kết nối tất cả các bộ phận liên quan tới quản lý không lưu dưới mặt đất và
máy bay hoạt động trên trời. Phần thơng tin mặt đất của ATN có thể là các mạng X25
ISDN rame Relay... Phần thông tin đất đối khơng có thể là các trạm thu phát sóng
H VH vệ tinh... Ứng dụng thông tin vệ tinh trong ATN giúp ATN đảm bảo tính
bao phủ tồn cầu. Hiện nay Inmarsat là mạng vệ tinh địa tĩnh được d ng trong thông
tin hàng không và tiến tới sẽ là một phần hạ tầng của ATN.
Hình 1.2: Mạng ATN
Mạng ATN được tổ chức theo mơ hình tham chiếu cho việc kết nối các hệ thống
mở OSI và sử dụng giao thức CLNP (Connectioness Network Protocol). Mạng ATN
có khả năng chuyển hệ thống A TN đã tồn tại vào hệ thống ATN cung cấp các đơn vị
dịch vụ không vận cũng như các chỉ thị điều khiển máy bay trong không trung. Với
những băng tần thấp mạng ATN phải sử dụng kỹ thuật nén dữ liệu. Với mạng ATN
chuẩn có nhiều kiểu nén. Việc nén trên một đơn vị dữ liệu được truyền địi hỏi phải
điều hồ và xác định khi máy bay tham gia vào phạm vi của mạng.
Mạng ATN cung cấp cơ sở cho việc dẫn đường thuận lợi dựa trên những thủ tục
cung cấp việc truyền thông dữ liệu mang thông tin về người tổ chức cũng như người
sử dụng. Mạng ATN bao gồm 4 thành phần chính:
Thứ nhất là khả năng truyền dữ liệu tới một máy bay mà khơng cần thiết bị
truyền nhận biết vị trí của máy bay.
Luận văn tốt nghiệp cao học
Vũ Hồng Yến - K13Đ2
9
Thành phần thứ hai là khả năng thực hiện đồng thời các đa liên kết đất/không
đã được thiết lập trên máy bay.
Thứ ba là khả năng tính tốn với băng thông liên kết dữ liệu đất/không thấp sẵn
sàng sử dụng bây giờ và trong tương lai. Liên kết đất/khơng băng tần thấp địi
hỏi dữ liệu phải được nén.
Thứ tư là sự chuẩn hoá các dịch vụ được yêu cầu bởi ứng dụng ATS.
1.3 Hệ thống dịch vụ không vận
Hệ thống cung cấp dịch vụ không vận (Air Traffic Service – ATS ) sẽ cung cấp
các dịch vụ nhằm mục đích ngăn chặn việc va chạm giữa các máy bay tránh việc tắc
nghẽn mạng hàng không giải quyết và duy trì trật tự đường bay cung cấp những lời
khuyên và thơng tin hữu dụng cho việc an tồn bay và sự quản lý hiệu quả bay, cuối
c ng là thông báo cho các tổ chức quản lý trong việc tìm kiếm và cứu hộ.
Dịch vụ khơng vận bao gồm ba loại dịch vụ:
Dịch vụ điều khiển không vận: Dịch vụ này chịu trách nhiệm đảm bảo
tránh va chạm giữa các máy bay tránh việc tắc nghẽn mạng không vận
và đảm bảo việc duy trì giải quyết trật tự đường bay. Dịch vụ này bao
gồm ba loại điều khiển
Dịch vụ điều khiển không gian bay
Dịch vụ điều khiển tiếp cận
Dịch vụ điều khiển sân bay
Dịch vụ thông tin chuyến bay: Dịch vụ này cung cấp đầy đủ các thơng
tin về chuyến bay ví dụ như tên máy bay loại máy bay địa điểm xuất
phát địa điểm tới.
Dịch vụ cảnh báo: Cung cấp đầy đủ thơng tin cảnh báo tình trạng máy
bay lỗi truyền thơng tin…
1.3.1 ịch vụ cảnh báo và thông tin chuyến bay
Dịch vụ này cung cấp đầy đủ thông tin cảnh báo cũng như thơng tin có liên quan
đến chuyến bay. Các thông tin này được trao đổi qua đơn vị ATS (Air Traffic Service).
Việc trao đổi thơng tin có thể từ một máy bay về trạm mặt đất hoặc cũng có thể là giữa
các máy bay. Việc truyền thông tin chuyến bay có thể theo một chu kỳ nhất định hoặc
sẽ truyền bất kỳ tại thời điểm nào nếu được một đơn vị ATS khác yêu cầu.
Luận văn tốt nghiệp cao học
Vũ Hồng Yến - K13Đ2
10
Các dịch vụ thông tin cảnh báo và chuyến bay chuẩn:
Mức độ thơng tin
Loại thơng tin
Mã hố
Khẩn cấp
Cảnh báo
ALR
Truyền thơng lỗi
RCF
Kế hoạch bay và Kế hoạch bay
FPL
cập nhật liên kết
Chỉnh sửa
CHG
Huỷ thông tin
CNL
Trễ
DLA
Nơi cất cánh
DEP
Nơi đến
ARR
Kế hoạch bay hiện tại
CPL
Sự ước lượng
EST
Toạ độ
CDN
Sự chấp nhận
ACP
Sự công bố logic
LAM
Yêu cầu kế hoạch bay
RQP
Yêu cầu lịch bay bổ sung
RQS
Lịch bay bổ sung
SPL
Toạ độ
Thông tin bổ sung
1.3.2 ịnh dạng cấu trúc trường của gói thơng tin và nội dung dữ liệu
Gói thơng tin về các dịch vụ cảnh báo và thông tin bay được định dạng theo cấu
trúc trường. Các trường có thể chứa một thơng tin duy nhất cũng có thể chứa một
nhóm thơng tin. Mở đầu cho một gói thơng tin là ký tự mở ngoặc “(“ kết thúc gói
thơng tin là ký tự đóng ngoặc “)”. Các trường được liên kết với nhau bằng ký tự dấu
trừ “-“. Các thành phần trong mỗi trường được phân cách bằng ký tự gạch chéo “/”
hoặc bằng dấu cách “space”.
Trong gói thơng tin ATS khơng nhất thiết phải có mặt tất cả các trường. Số lượng
trường loại trường mà gói thơng tin bao gồm phụ thuộc vào loại thông tin.
Luận văn tốt nghiệp cao học
Vũ Hồng Yến - K13Đ2
11
Dạng cấu trúc trường của gói thơng tin như sau:
(
Trường 3: Loại thông tin số
và dữ liệu chỉ dẫn
Trường 5: Mơ tả tình trạng
khẩn cấp
Trường 7: Chế độ nhận dạng
máy bay và chế độ SSR và mã
Trường 8: Luật bay và loại
chuyến bay
Trường 21: Thông tin lỗi
radio
Trường 22: Thông tin bổ sung
)
Hình 1.3: Dạng cấu trúc trường của gói thơng tin
Các trường chuẩn của một gói thơng tin được cho trong bảng sau:
Trường Dữ liệu
3
Loại thông tin số và dữ liệu chỉ dẫn
5
Mơ tả tình trạng khẩn cấp
7
Sự phát hiện máy bay và chế độ SSR và mã
8
Luật lệ bay va loại chuyến bay
9
Số loại máy bay và trọng lượng
10
Thiết bị
13
Giờ và sân bay cất cánh
14
Dữ liệu ước lượng
15
Lộ trình chuyến bay
16
Đích đến tổng thời gian bay và các sân bay luân chuyển
17
Thời gian và sân bay đến
18
Thông tin khác
19
Thông tin bổ sung
20
Cảnh báo tìm kiếm và thơng tin cứu hộ
21
Thông báo lỗi radio
22
Sự bổ sung
Luận văn tốt nghiệp cao học
Vũ Hồng Yến - K13Đ2
12
Nội dung các trường trong gói thơng tin
Trong định dạng các chữ cái a b c… được sử dụng để chỉ ra trong các trường có
bao nhiêu thành phần. Nếu các chữ được viết liền nhau tức là các thành phần trong
trường đó đứng liên nhau nếu có khoảng cách giữa các chữ thì có nghĩa các thành
phần được phân cách bằng dấu cách (space).
Trường 3: Là trường đầu tiên trong bản tin.
Định dạng:
abc;
Trong đó:
a: 3 ký tự đưa ra loại thông tin ( PL ALT…).
b: 1 đến 4 ký tự chỉ ra đơn vị ATS tiếp theo sau là ký tự ‘/’ và 1 tới 4
ký tự chỉ đơn vị ATS nhận sau c ng là 3 số hệ mười đưa ra số seri của
thông tin này.
c: Dữ liệu bổ sung: gồm 1 tới 4 ký tự tiếp đến là ký tự “/” và 3 số hệ
mười đưa ra số tín hiệu được bao gồm trong phần (b).
Trong trường này các thành phần (b) và (c) có thể có hoặc khơng.
Ví dụ: (FPL
(CNL
(CHGA/B234A/B231
(FPLA/B002
Trường 5: Mơ tả tình trạng khẩn cấp
Định dạng:
a/b/c;
a: Loại tình trạng khẩn cấp
INCER A: loại không chắc chắn
ALER A: loại cảnh báo
DETRES A: loại nguy hiểm
b: Nguồn phát thông tin: gồm 8 ký tự 4 ký tự đầu chỉ ra vị trí theo
mã ICAO và 3 ký tự chỉ đơn vị ATS phát thông tin cuối c ng là ký tự X
hoặc một ký tự được người thiết kế xác định bộ phận của đơn vị ATS.
c: Một đoạn nhỏ giải thích nguyên nhân tình trạng khẩn cấp d ng
dấu cách (space) để tách các từ.
Ví dụ: -ALERFA/EINNZQZX/REPORT OVERDUE
Luận văn tốt nghiệp cao học
Vũ Hồng Yến - K13Đ2
13
Trường 7: Chỉ số xác định máy bay chế độ SSR mã. Đây là một trong những trường
quan trọng nhất trong tất cả các gói thơng tin, nó chứa thông tin về chỉ số máy bay.
Định dạng:
a/bc;
a: Chỉ số máy bay: không quá 7 ký tự đưa ra tên tổ chức điều khiển
máy bay, được qui định bởi tổ chức ICAO.
b: Chế độ SSR: 1 ký tự đưa ra chế độ của SSR có quan hệ với (c)
c: 4 số xác định mã của SSR được đưa ra bởi ATS và được truyền
trong chế độ (b)
Trong trường này các thành phần (b) và (c) cũng có thể có hoặc khơng.
Ví dụ: -BAW902
-SAS912/A5100
Trường 8: Quy luật bay và loại chuyến bay
Định dạng:
ab;
a: Quy luật bay: gồm 1 ký tự
I nếu I R
V nếu VFR
Y nếu I R thứ nhất
Z nếu V R thứ nhất
Trong đó I R (Iustrument ight Rule) là thiết bị được sử dụng để
thiết lập các thủ tục và sự điều chỉnh bay. VFR (Visual Flight Rule)
thiết lập bay dưới sự điều chỉnh của phi công.
b: Loại chuyến bay: gồm 1 ký tự
S nếu không vận được xác định trước
N nếu không vận không được xác định trước
G nếu hàng không dân dụng
M nếu quân sự
X cho các loại khác
Thành phần (b) cũng có thể khơng có trong trường này.
Ví dụ: -IS
-V
Luận văn tốt nghiệp cao học
Vũ Hồng Yến - K13Đ2
14
Trường 9: Số và loại máy bay trọng lượng
Định dạng:
ab/c;
a: Gồm 1 hoặc 2 số đưa ra số máy bay trong chuyến bay
b: 2 đến 4 ký tự chỉ ra loại máy bay được quy định trong ICAO doc
8643 hoặc là ZZZZ nếu khơng được qui định hoặc có nhiều hơn 1 loại.
c: 1 ký tự chỉ trọng lượng
H: nặng (khối lượng =>136.000kg)
M: trung bình (7000kg < khối lượng <136.000kg)
L: nhẹ (khối lượng <=7000kg)
Ví dụ: -DC3/M.
-B707/M
-2FL27/M
-ZZZZ/L
-3ZZZZ/L
-B747/H
Trường 10: Thiết bị
Định dạng:
a/b
a: Truyền thông bằng radio dẫn đường và thiết bị tiếp cận bổ sung
gồm 1 ký tự
N: khơng có các thiết bị trên
S: các thiết bị chuẩn
hoặc bao gồm một hay hơn các ký tự sau:
A: không phân bố
B: không phân bố
C: Loran C
D: DME
E: không phân bố
F: ADF
G: (GNSS)
H: HF RTF
I: định hướng quán tính
J: liên kết dữ liệu
K: (MLS)
L: ILS
Luận văn tốt nghiệp cao học
M: omega
O: VOR
P: không phân bố
Q: không phân bố
R: sự chứng nhận loại
RNP
T: TACAN
U: UHF RTF
V: VHF RTF
W, X, Y: khi được yêu
cầu bởi ATS
Z: Các thiết bị khác
Vũ Hồng Yến - K13Đ2
15
Nếu ký tự Z được sử dụng thì thiết bị mang theo sẽ được mô tả cụ thể
trong trường 18.
b: Thiết bị thăm dị
Thiết bị SSR:
N: khơng có
A: transponder - chế độ A
C: transponder - chế độ A và chế độ C
X: transponder - chế độ S khơng có xác định máy bay và
truyền độ cao nén
P: Transponder - chế độ S bao gồm truyền độ cao nén,
không truyền việc xác định máy bay
I: Transponder - chế độ S bao gồm việc truyền xác định
máy bay nhưng không truyền độ cao nén
S: Transponder - chế độ S. đầy đủ
Thiết bị ADS
D: ADS có khả năng
Ví dụ: -S/A
-SCHJ/CD
-SAFJ/SD
Trường 13: Sân bay cất cánh và thời gian
Định dạng:
ab;
a: Gồm 4 ký tự xác định sân bay cất cánh được quy dịnh bởi ICAO
nếu không được gán hoặc không xác
định sân bay thì sẽ là ZZZZ hoặc nếu đã có trong một trường thơng
tin nào khác thì 4 ký tự sẽ là A IL
b: 4 số đưa ra thời gian ước lượng trong thơng tin PL và DLA hoặc
là thời gian chính xác cất cánh trong thơng tin ALR DEP và SPL.
Ví dụ: -EHAM0730
-AFIL1625
Trường 14: Dữ liệu đánh giá
Định dạng:
a/bcde;
a: Bao gồm 2 đến 5 ký tự chỉ ra các điểm biên hoặc trong toạ độ vật
lý hoặc theo khoảng cách từ điểm đó tới điểm đã xác định.
b: Gồm 4 số đưa ra thời gian tại điểm biên.
Luận văn tốt nghiệp cao học
Vũ Hồng Yến - K13Đ2
16
c: Tầm nhìn xa gồm:
và 3 số chỉ ra khoảng cách trong mức độ bay.
S và 4 số chỉ ra trong đơn vị met chuẩn
A và 3 số đo trong 100ft
M và 4 số đo trong 10met
d: Dữ liệu bổ sung khi máy bay ngang qua điểm tiếp giáp.
e: Điều kiện bay ngang qua gồm 1 ký tự:
ký tự A: nếu máy bay sẽ bay qua điểm biên ở phía trên
ký tự B: nếu máy bay sẽ bay qua điểm biên ở phía dưới
Ví dụ: -LN/1746F160
-CLN/1831F240F180A
-5420N05000W/0417F290
-LNX/1205F160F200B
-ZD126028/0653F130
Trường 15: Lộ trình chuyến bay
Định dạng:
ab c;
a: Tốc độ tuần tra và số mác
K: 4 số chỉ tốc độ thực tính theo đơn vị km/h
N: 4 số chỉ tốc độ thực tính theo đơn vị knots
M: 3 số chỉ tốc độ Mach (tỉ lệ giữa tốc độ máy bay và âm thanh)
b: Mức tuần tra yêu cầu
và 3 số theo sau hoặc
S với 4 số theo sau hoặc
A với 3 số theo sau hoặc
M với 4 số theo sau hoặc
VFR
c: -
Lộ trình cất cánh chuẩn
-
Lộ trình ATS
-
Điểm mốc
Luận văn tốt nghiệp cao học
Vũ Hồng Yến - K13Đ2
17
-
Điểm mốc/tốc độ tuần tra và mức tuần tra
-
Thiết bị chỉ đường (V R I R DCT T)
-
Sự tuần tra
-
Lộ trình đến chuẩn
Ví dụ: -K0290A120 BR 614
-N0460F290 LEK2B LEK UA6 FNE UA6 XMM/M078F330
UA6N PON UR10N CHW UA5 NTS DCT 4611N00412W DCT
STG UA5 FTM FATIM1A
Trường 16: Đích đến tổng thời gian các trạm luân chuyển
Định dạng:
ab c;
a: 4 ký tự được qui định bởi ICAO hoặc ZZZZ nếu không được qui
định xác định
b: 4 số chỉ ra tổng số thời gian đã trải qua
c: 4 ký tự chỉ ra trạm ln chuyển (có thể có nhiều trạm ln chuyển)
Ví dụ: -EINN0603
-EHAM0645 EBBR
-EHAM0645 EBBR EDDL
Trường 17: Sân bay và thời gian đến
Định dạng: ab c;
a: 4 ký tự đưa ra sân bay đến được qui định bởi ICAO ZZZZ nếu
không xác định
b: 4 số đưa ra thời gian tới
c: Tên sân bay đến nếu (a) là ZZZZ
Ví dụ: -EHAM1433
-ZZZZ1620 DEN HELDER
Trường 18: Các thơng tin khác
Nếu khơng có thơng tin khác thì trường này sẽ mang giá trị 0.
Các thơng tin bổ sung có thể là
TYP/ + loại máy bay được bổ sung cho trường 9 nếu thông tin ở
trường này là ZZZZ.
DEP/ + tên sân bay cất cánh trong trường 13 nếu trường này có giá trị
là ZZZZ.
DEST/ + tên sân bay đến nếu trong trường 16 được đưa ra ở dạng
ZZZZ.
ALTN/ + tên các sân bay luân chuyển nếu trong trường 16 có giá trị
là ZZZZ.
Luận văn tốt nghiệp cao học
Vũ Hồng Yến - K13Đ2
18
Ngồi ra cịn có các thơng tin khác như STS/ PER/ COM/ DAT/….
Ví dụ: -0
-EET/15W0315 20W0337 30W0420 40W0502
-STS/ONE ENG INOP
-DAT/S
Trường 19: Thông tin bổ sung
Trường này bao gồm các thơng tin có thể thay đổi các thành phần phân
cách với nhau bởi dấu cách (space). Các loại thông tin có thể như sau:
E/ + 4 số chỉ ra số nguyên liệu d ng trong khoảng thời gian giờ và phút.
P/ + 1 2 hoặc 3 số chỉ ra số người có trên boong
R/ + Một hoặc hơn các thơng tin cho bên dưới khơng có dấu cách
(space)
U nếu tần số là 243 0 MHz (UH ).
V nếu tần số là 121 5 MHz (VH ).
E nếu truyền khẩn cấp (ELT).
J/ + một hoăc hơn các thông tin bên dưới cách nhau bởi dấu cách
(space)
L nếu chuyến bay có mang áo bảo hộ
F nếu được trang bị fluoretxin tiếp đến là dấu cách (space) và
theo sau là một ký tự U nếu có áo bảo hộ tại tần số UH
243.0Mhz hoặc V nếu áo bảo hộ với tần số VH 121.5 Mhz.
D/ + Một hoặc hơn những thông tin sau cách nhau bởi dấu cách:
2 số cho biết số xuồng bơi mang theo
3 số cho biết tổng số khả năng mang theo người của tất cả xuồng
bơi
C nếu xuồng bơi là được yểm hộ
Màu của xuồng bơi (Ví dụ: red)
A/ + Một hoặc hơn các thông tin sau cách nhau bởi dấu cách:
Màu của máy bay.
Bản đăng ký.
N/ + Ngôn ngữ đơn giản diễn tả các lưu ý cần thiết
C/ + Tên của phi công điều khiển
Luận văn tốt nghiệp cao học
Vũ Hồng Yến - K13Đ2
19
Ví dụ: -E/0745 P/6 R/VE S/M J/L D/2 8 C YELLOW A/YELLOW RED
TAIL N145E C/SMITH
Trường 20: Cảnh báo tìm kiếm và thông tin cứu hộ
Trường này bao gồm các chuỗi thông tin cụ thể cho bên dưới cách nhau
bởi dấu cách. Nếu khơng có thơng tin thì đưa ra là “NIL”.
a) Xác định tổ chức
2 ký tự mã ICAO để xác định tổ chức điều khiển máy bay hoặc là
tên của tổ chức nếu như không được xác định bởi mã ICAO.
b) Đơn vị được liên hệ cuối c ng
6 ký tự trong đó 4 ký tự mã ICAO chỉ vị trí 2 ký tự chỉ đơn vị
ATS. Nếu khơng có thì đưa ra một số thơng tin mơ tả đơn vị.
c) Thời gian liên hệ
4 số đưa ra thời gian liên hệ
d) Tần số liên hệ
Các số đưa ra tần số nhận/truyền trong quá trình liên hệ
e) Vị trí thơng báo cuối c ng được giải thích bằng một đoạn text nếu
cần thiết.
f) Phương thức xác định vị trí cuối c ng nếu cần thiết thì được giải
thích bằng một đoạn text.
g) Thơng tin cần thiết khác có thể được diễn đạt bằng một đoạn text
khi cần thiết.
Ví dụ: -USAF LGGGZAZX 1022 126.7 GN 1022 PILOT REPORT
OVER NDB ATS UNITS ATHENS FIR ALERTED NIL
Trường 21: Thông tin lỗi radio
Trường này cũng bao gồm các thông tin cụ thể cho bên dưới nếu khơng
có thì đưa ra “NIL”. Các thành phần phân cách bằng dấu cách (space).
a) Thời gian liên hệ lần cuối c ng
b) Tần số liên hệ lần cuối c ng
c) Vị trí báo cáo lần cuối
d) Thời gian tại vị trí báo cáo lần cuối
e) Khả năng cịn lại của COM
f) Các thơng tin cần thiết khác
Luận văn tốt nghiệp cao học
Vũ Hồng Yến - K13Đ2
20
Ví dụ: -1232 121.3 CLA 1229 TRANSMITTING ONLY 126.7 LAST
POSITION CONFIRMED BY RADAR
Trường 22: Thông tin bổ sung
Định dạng:
a/b
a: Một hoặc 2 số đưa ra số thứ tự của trường được bổ sung
b: Dữ liệu bổ sung cho trường được đưa ra ở (a)
Ví dụ: -8/IN; Thơng tin bổ sung cho trường 8 (luật bay và loại chuyến
bay)
-14/ENO/0145F290A090A; Thông tin bổ sung cho trường 14 (Dữ
liệu ước tính)
Một số ví dụ về bản tin dịch vụ khơng vận
Ví dụ 1: Thông tin báo lỗi trong việc truyền radio (RCF)
(
Trường 3: Loại
thông tin số và
dữ liệu chỉ dẫn
Trường 7: Chỉ số
nhận dạng máy
bay chế độ SSR
và mã (code)
Trường 21:
Thông tin lỗi
radio
)
Hình 1.4: Gói thơng tin lỗi truyền thơng
(RCF-GAGAB-1231 121.3 CLA 1229 TRANSMITTING ONLY 126.7 MHZ
LAST POSITION CONFIRMED BY RADAR)
Giải thích:
Thơng tin lỗi truyền radio - số hiệu máy bay là GAGAB - khơng có SSR
- trao đổi lần cuối với trung tâm London tại thời điểm 1231 UTC với tần số
121.3MHz - vị trí liên lạc lần cuối là Clacton VOR tại thời gian 1229 UTC khả năng còn lại của COM là việc truyền tại 126.7MHz- báo cáo vị trí tại
Clacton được quan sát bởi radar.
Luận văn tốt nghiệp cao học
Vũ Hồng Yến - K13Đ2
21
Ví dụ 2:
(
Trường 3: Loại
thơng tin số và dữ
liệu chỉ dẫn
Trường 7: Chỉ số
nhận dạng máy bay
chế độ SSR và mã
(code)
Trường 8: Qui luật
bay và loại chuyến
bay
Trường 9: Loại máy
bay và loại nhiễu
Trường 10: Trang
thiết bị
Trường 13: Thời
gian và địa điểm
khởi hành
Trường 15: Lộ trình
bay
Trường 16: Đích
đến tổng thời gian
bay và các trạm ln
chuyển
Trường 18: Những
thơng tin khác
)
Hình 1.5: Gói thông tin kế hoạch bay
(FPL-TPR101-IS-B707M-CHOPV/CD
-EGLL1400
-N0450F310 G1 UG1 STU285036/M082F310 UG1 52N015W 52N020W
52N030W 50N040W 49N050W
-CYQX0455 CYYR
-EET/EINN0026 EGGX0111 20W0136 CYQX0228 40W0330 50W0415
SEL/FJEL)
Giải thích:
Tín hiệu loại máy bay- Chỉ số ID của máy bay là TPR101-I R là loại
máy bay Boeing 707 được trang bị thiết bị nhiễu Lora C H RT VOR
Doppler thiết bị hỏi đáp SSR và VH RT hoạt động ở Mode A (có số mã là
4096) và Mode C- gửi mã ADS- Khởi hành từ Luân Đôn thời gian dự tính
1400UTC. Tốc độ tuần tra và độ cao chuyến bay cần thiết cho vị trí đầu tiên của
lộ trình là 450 hải lý và L310- Chuyến bay sẽ đi đến Airways Green 1 và
Upper Green 1 đến 1 điểm ở 285 độ từ trường và 36NM từ Strumble VOR. Từ
điểm này chuyến bay sẽ bay tại một hằng số Mach là 82 tiếp tục đi trên Upper
Green 1 đến tọa độ 52N15W sau đó đến 52N20W; đến 52N30; 50N40W;
49N50W và đến đích là Gander; tổng thời gian đi là 4 giờ 55 phút- dừng lại
nghỉ tại Goose Bay- trung tâm đã thơng báo thời gian đi tại một vị trí ph hợp
Luận văn tốt nghiệp cao học
Vũ Hồng Yến - K13Đ2
