Файл: Силяков В.А., Красюк В.Н. - Системы авиационной радиосвязи - 2004.pdf

ФЕДЕРАЛЬНОЕ  АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Ãîñóäàðñòâåííîå îáðàçîâàòåëüíîå ó÷ðåæäåíèå

âûñøåãî ïðîôåññèîíàëüíîãî îáðàçîâàíèÿ

ÑÀÍÊÒ-ÏÅÒÅÐÁÓÐÃÑÊÈÉ ÃÎÑÓÄÀÐÑÒÂÅÍÍÛÉ ÓÍÈÂÅÐÑÈÒÅÒ

ÀÝÐÎÊÎÑÌÈ×ÅÑÊÎÃÎ ÏÐÈÁÎÐÎÑÒÐÎÅÍÈß

В. А. Силяков, В. Н. Красюк

СИСТЕМЫ

АВИАЦИОННОЙ  РАДИОСВЯЗИ

Учебное пособие

Рекомендовано УМО вузов РФ

по образованию в области эксплуатации

авиационной и космической техники

для межвузовского использования

Ñàíêò-Ïåòåðáóðã

2004

2

УДК 621.396.7
ББК 39.57-5

С36

  Силяков В. А.,   Красюк В. Н.

С36   Системы  авиационной  радиосвязи

: 

Учеб. пособие / Под ред.

В. А. Силякова; СПбГУАП. СПб., 2004. 160 с. ISBN 5-8088-0136-2

Рассматриваются  принципы  организации  авиационной электро-

связи в  гражданской авиации Российской Федерации. Приводятся ти-
повые схемы организации авиационной связи в  центрах управления
воздушным движением. Формулируются требования к средствам авиа-
ционной радиосвязи, анализируются условия работы средств связи ГА
и критерии оценки их характеристик. Приводятся основы теории сис-
тем передачи речевых сообщений и принципы построения авиацион-
ных  радиостанций, рассматриваются  системы передачи данных (теле-
кодовая связь) и  авиационно-космические системы радиосвязи.

Учебное пособие предназначено для студентов, проходящих под-

готовку по специальности "Техническая эксплуатация транспортного
радиооборудования", изучающих дисциплины "Системы и устройства
связи", "Системы и устройства связи летательных аппаратов", "Техни-
ческая эксплуатация средств   связи   аэропортов".

Рецензенты:

кафедра радиоэлектронных систем Академии гражданской авиации;

доктор технических  наук профессор 

В. А. Курзенев

   ©

 ГОУ  ВПО  

«

Санкт-Петербургский

        государственный университет
        аэрокосмического приборостроения

»

, 2004

ISBN 5-8088-0136-2

3

ПРЕДИСЛОВИЕ

Решение многих функциональных задач, повышающих эффектив-

ность авиационной транспортной системы в целом, осуществляется
с помощью сетей электросвязи гражданской авиации (ГА). Системы
радиосвязи  гражданской авиации являются составной частью авто-
матизированных систем управления воздушным движением (АС УВД),
используются в производственной, технологической и коммерческой
деятельности авиапредприятий и их служб. Авиационная воздушная
(подвижная) радиосвязь является единственным средством связи дис-
петчеров центров УВД с экипажами воздушных судов (ВС) и между
экипажами ВС, находящихся в полете. Технические средства радио-
связи  предназначены  для передачи и приема телефонных сообще-
ний  и данных по каналам авиационной подвижной и фиксирован-
ной служб связи ГА. Достижение высокой безопасности, регулярности
и экономичности полетов во многом обеспечивается наличием не-
прерывной и надежной радиосвязи экипажей воздушных судов с на-
земными центрами УВД на всех этапах полетов и связи центров УВД
с радиотехническими системами обеспечения полетов.

Современные системы и средства авиационной радиосвязи непре-

рывно совершенствуются. Для их правильного использования инже-
нерно-технический состав должен знать принципы организации авиа-
ционной радиосвязи, специфику функционирования аналоговых
систем радиосвязи (систем передачи речевых сообщений), систем
передачи данных (телекодовая связь), особенности  авиационно-кос-
мических систем радиосвязи. Возрастающие требования к повыше-
нию помехоустойчивости, надежности, пропускной способности и
дальности действия систем передачи информации требуют от специ-
алистов знания  основ теории и техники систем радиосвязи, без ко-
торых затрудняются эксплуатация существующих и освоение новых
технических средств персоналом авиапредприятий. Поэтому возни-
кает потребность в подготовке учебно-методической литературы,

4

отражающей современное состояние и перспективы развития техни-
ки связи.

Учебное пособие разработано в соответствии с требованиями Го-

сударственного стандарта и действующего учебного плана для сту-
дентов, проходящих подготовку по специальности 201.300 "Техни-
ческая эксплуатация транспортного радиооборудования".

Структура  пособия и включенный в него учебный материал  базиру-

ются на полученных студентами знаниях по теории распространения
радиоволн, основам теории обработки сигналов и теории кодирования,
принципах построения радиоприемных и радиопередающих устройств.
Учебное пособие  состоит  из  пяти  разделов и  двух  Приложений.

В первом разделе рассмотрены принципы организации авиаци-

онной электросвязи в Российской Федерации, регламентируемые
введенным в действие "Руководством по авиационной электросвя-
зи РС ГА-99" [1] вместо утратившего силу "Наставления по связи
гражданской авиации НС ГА-80". Формулируются назначение и тре-
бования к авиационной электросвязи, рассматривается структура
авиационной электросвязи, показана роль  связи в системах управ-
ления  воздушным движением.

Во втором разделе приводятся общие сведения о системах авиа-

ционной радиосвязи. Рассматривается структурная схема  системы
связи, вводятся основные понятия и определения. Проводится клас-
сификация сообщений и сигналов и классификация излучений, ис-
пользуемых в системах авиационной радиосвязи [2]. Излагаются  све-
дения о радиолиниях  систем  связи различных диапазонов волн,
приводятся критерии оценки качества  работы систем радиосвязи.

В третьем разделе рассматриваются  радиосистемы передачи ре-

чевых сообщений, играющие важнейшую роль среди всех техничес-
ких средств наземной связи и особенную в подвижной авиационной
связи. В разделе последовательно анализируются  свойства речевых
сообщений, осуществляется их описание с помощью марковских мо-
делей, приводится формулировка и рассматривается общий путь
решения задачи фильтрации сообщений. Выполнен вывод асимпто-
тически оптимальных алгоритмов нелинейной фильтрации, имею-
щих большую прикладную значимость, на основе которых рассмот-
рены алгоритмы фильтрации и структуры квазиоптимальных
приемников для законов модуляции, используемых в системах авиа-

5

ционной радиосвязи.  Приведены результаты сравнительного анали-
за ошибок фильтрации, рассмотрена помехоустойчивость систем
авиационной радиосвязи. Анализируются практические методы оцен-
ки качества передачи речевых сообщений  по каналам радиосвязи и
влияние характеристик каналов связи на качество передачи  речевых
сообщений. Поясняются принципы  построения авиационных радио-
станций, реализуемых по трансиверной схеме. Необходимые сведе-
ния  из теории марковских процессов  и вывод асимптотически оп-
тимальных алгоритмов нелинейной фильтрации из методических
соображений отнесены в Приложения.

В четвертом разделе приводятся сведения о системах передачи дан-

ных (системы телекодовой связи). Рассматриваются назначение и ос-
новные характеристики систем передачи данных без обратной связи
и с обратной связью, в том числе с решающей, информационной и
комбинированной обратной связью. Анализируются способы защи-
ты от ошибок при передаче данных. Приводится структурная схема
дуплексной системы передачи данных. Рассмотрена система автома-
тического обмена данными между ВС и пунктами УВД "Цифра-ГА".

Пятый раздел посвящен авиационно-космическим системам ра-

диосвязи (АКСР). Излагаются принципы построения авиационно-
космических систем радиосвязи, приводятся основные диапазоны ча-
стот спутниковых систем связи (ССС), анализируются энергетические
соотношения в спутниковых линиях связи с пассивной и активной
ретрансляцией. Обсуждаются особенности  работы АКСР, приводятся
схемы спутниковых линий радиосвязи и структурные схемы спутни-
ковых ретрансляторов и земных станций. Рассматриваются методы
многостанционного доступа с частотным  и с временным разделени-
ем,  особенности построения частотного плана, приводится  струк-
тура кадра, соответствующего  циклу работы ССС с временным раз-
делением.

Ограниченный объем учебного пособия не позволил рассмотреть

ряд практически важных направлений радиосвязи, таких как  им-
пульсные и цифровые системы связи [21], привести сведения из тео-
рии кодирования. Эти вопросы в определенном объеме изложены в
ряде учебников, например [3–9]. Поэтому главное внимание уделено
системам передачи речевых сообщений и системам передачи данных,
широко используемым  в авиационной радиосвязи. Пособие пред-