МОДЕЛИРОВАНИЕ РАБОТЫ МУЛЬТИЛАТЕРАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ В АЭРОПОРТУ ЖУЛЯНЫ

Аннотация

Яковлев А.И., Клименко В.А. - МОДЕЛИРОВАНИЕ РАБОТЫ МУЛЬТИЛАТЕРАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ В АЭРОПОРТУ ЖУЛЯНЫ. Проведено моделирование работы реальной MLAT-системы, установленной в аэропорту Жуляны. Анализ ограничен использованием только 4 станций, установленных непосредственно в аэропорту, хотя вся система включает в себя и станции в районе аэропорта Борисполь. Показана высокая надежность активного режима работы системы.

МОДЕЛИРОВАНИЕ РАБОТЫ МУЛЬТИЛАТЕРАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ В АЭРОПОРТУ ЖУЛЯНЫ

Совершенствование системы наблюдения за воздушным движением предполагает не только улучшение характеристик традиционных средств наблюдения – первичных и вторичных радиолокаторов, но и внедрение относительно новых систем наблюдения. Примером таких систем являются мультилатерационные системы, находящие все большее применение во всем мире, особенно для наблюдения в терминальной зоне и на аэродромах.

В 2012 году установлена и введена в действие мультилатерационная (MLAT) система наблюдения в зоне подхода (CTR) аэропортов Жуляны и Борисполь, а также MLAT-система контроля наземных перемещений в аэропорту Борисполь. Испытания упомянутых систем показали, что они обеспечивают требуемую точность. В то же время, определенный интерес представляют теоретический анализ контуров точности систем, выбор оптимальной конфигурации приемных станций, изменение точностных характеристик при возможном отказе какой-либо из приемных станций. К сожалению, фирма «Selex systemi integrati» не предоставила данных о точности синхронизации приемных станций, способе их попарного объединения и организации работы.

Поэтому для самостоятельной теоретической оценки точностных характеристик этих MLAT-систем приходится делать обоснованные предположения о методике работы системы и ее количественных параметрах. В описании работы системы исполнителем [1] есть упоминание о «субметрической» точности, т.е. точности синхронизации, соответствующей расстояниям менее 1 метра. Это означает синхронизацию по времени с точностью не хуже 3 нс. Именно это значение и будем использовать в дальнейших расчетах. Важной особенностью работы данной MLAT-системы является возможность использования так называемого режима «добавочного измерения дальности» (Multi-Ranging/Range-Aided techniques), когда одна из станций с функцией приемопередатчика работает в активном режиме. Эта станция фиксирует время отправки запроса и время получения ответа, что дает дополнительную информацию о расстоянии до цели (аналогично определению расстояния до цели у вторичного обзорного радиолокатора ВОРЛ). Естественно предположить, что точность такого определения дальности соответствует уровню современных ВОРЛ [2], а именно около 15 м. Для моделирования точностных характеристик необходимо указать способ формирования пар MLAT-станций. Если этот способ неизвестен, то при большом количестве станций проводить расчеты очень сложно.

Хотя количество станций в общей системе равно 18 и все они могут участвовать в работе по цели в районе Жулян, предметом исследований в настоящей работе являются только 4 станции, расположенные в аэропорту Жуляны. Это соответствует условной ситуации, когда бортовой сигнал уверенно регистрируется только этими 4-мя станциями. Целью исследования был поиск ответов на следующие вопросы: 1. можно ли достичь заметного увеличения покрытия системы наблюдения, варьируя попарные комбинации станций? 2. достаточно ли этих станций для обеспечения заданной точности? 3. необходимо ли использование активного режима работы MLAT-системы? 4. к чему приведет выход из строя одной из трех приемных станций R1-R3?

Отметим, что в общих требованиях на систему задавалась только среднеквадратичная погрешность определения горизонтального положения, которая в зоне CTR аэропорта Жуляны не должна превышать 25 м. Так как количество станций MLAT-системы там равно 4, то возможно измерение и высоты полета, но при отказе любой из этих станций эта функция утрачивается. Для определения же горизонтального положения имеется даже одна избыточная станция, что повышает надежность работы данной системы.

Итак, исходные данные для анализа взяты следующие: точность синхронизации приемников MLAT-системы равна 3 нс; точность определения расстояния до цели приемопередатчиком RT равна 15 м; анализируется только горизонтальная точность. Расчеты контуров точности проведены по методике, изложенной в [3]. Следует подчеркнуть, что речь идет только о геометрической составляющей погрешности.

Список использованной литературы

1. SYSTEM SUBSYSTEM DESIGN DESCRIPTION (SSDD) for Multilateration surveillance system for air traffic at CTR Boryspil, CTR Kyiv/Zhuliany and aerodrome traffic zone at Boryspil airport.
2. Технические характеристики МВОРЛ IRS-20MP/L.
3. Мультилатераційні системи спостереження повітряного руху. Навчальний посібник. Під загальною редакцією Яковлєва О.І. – К.: ДПОПР України, 2010-192 с.