Станции приема и обработки информации (СПОИ)
Тема 6. Еmergency locator transmitter.
Аварийные радиостанции и радиомаяки.
Цель лекции:Изучение аварийных радиостанций и радиомаяков и требований к электронному аварийно-спасательному оборудованию.
Вопросы лекции:
6.1. Еmergency locator transmitter:
6.1.1. Назначение;
6.2.2. Космическая система КОСПАС-САРСАТ;
6.2.3. Перспективные направления развития КОСПАС-SARSAT;
6.2.4. Аварийно-спасательная УКВ радиостанция Р-855 УМ;
6.2.5. Автоматический переносной радиомаяк АРМ-406П;
6.2.6. Аварийно-спасательная коротковолновая радиостанция Р-861;
6.2.7. Emergency locator transmitter (ELT) system В737 и А320.
Electronic emergency equipment requirements.
Требования к электронному аварийно-спасательному оборудованию.
6.1. Еmergency locator transmitter:
Назначение.
Аварийные радиостанции и радиомаяки предназначены для подачи сигнала бедствия и пеленгации поисково-спасательными силами терпящих бедствие плавсредств, летательных аппаратов на суше и на море.
Космическая система КОСПАС-САРСАТ.
Космическая система КОСПАС-САРСАТ предназначена для обнаружения и определения координат морских судов, самолетов, терпящих бедствие в любой точке земного шара.
Система КОСПАС-SARSAT одобрена Международной морской организацией (ИМО) и Международной организацией гражданской авиации (ИКАО). Система образована в 1977 году на основе международного сотрудничества СССР (КОСПАС) с одной стороны и США, Канады и Франции (SARSAT) с другой. Функционирование КОСПАС-SARSAT началось с запуска 30 июня 1982 года российского спутника КОСПАС-1.
Система КОСПАС-SARSAT состоит из следующих основных комплексов:
1. Космический сегмент.
2. Сеть станций приема и обработки информации (СПОИ).
3. Сеть Координационных центров системы (КЦС).
4. Аварийные радиобуи (АРБ).
Система осуществляет радиоконтроль в аварийном диапазоне частот 406,0 - 406,1 МГц и на частоте 121,5 МГц, на которых передаются сигналы аварийных радиобуев (на 121,5 МГц обрабатываются аналоговые сигналы, а на 406 МГц - сигналы с дискретной, цифровой информацией). Географическое положение излучающих АРБ определяется системой автоматически с использованием эффекта Доплера с точностью не хуже 5 км для радиобуев, работающих в диапазоне 406 МГц, и 20 км для АРБ, работающих на частоте 121,5 МГц. Доплеровское определение местоположения дает два решения для каждого АРБ: истинное и зеркальное относительно наземной проекции трассы спутника. Эта неоднозначность решается путем расчетов, принимая во внимание эффект вращения Земного шара.
Сигналы АРБ-406, которые обладают высокой стабильностью несущей частоты, позволяют разрешить неоднозначность за один пролет ИСЗ. Для радиомаяков 121,5 МГц эта неоднозначность решается только в результате второго пролета ИСЗ.
К 2008 году планируется прекращение спутниковой обработки сигналов на частоте 121,5 Мгц. Данная частота остается только для целей радиопеленгования.
Космический сегмент.
В соответствии с Межправительственным соглашением космический сегмент системы должен состоять, как минимум, из четырех космических аппаратов, расположенных на приполярных круговых орбитах. В настоящее время функционируют восемь спутников системы.
В соответствии с выше указанным Соглашением Россия обязуется постоянно содержать не менее двух спутников Коспас (Надежда) на круговых приполярных орбитах (наклонение 85º, три рабочие плоскости) с высотой 1000 км. Космические аппараты оснащены бортовым радиокомплексом, принимающим сигналы на частотах 121,5 и 406 МГц. Спутники являются многоцелевыми: основное назначение - обеспечение нужд спутниковой навигации, а бортовая аппаратура КОСПАС устанавливается в дополнение. Запуск спутников осуществляется ракетой-носителем класса «Космос» с космодрома Плесецк.
США обеспечивают функционирование не менее двух метеорологических спутников NOAA, размещенных на круговых околополярных орбитах с высотой 850 км, которые оснащены бортовыми радиокомплексами, обеспечивающими прием в диапазонах частот 121,5 МГц и 406 МГц, изготавливаемых и поставляемых соответственно Канадой и Францией (ИСЗ типа SARSAT).
Космические аппараты КОСПАС-SARSAT совершают оборот вокруг Земли примерно за 100 минут, при этом обозревается участок поверхности диаметром около 5000 км. Бортовая аппаратура КОСПАС-SARSAT обеспечивает работу в двух режимах: в режиме реального времени и глобальном режиме.
На частоте 121.5 МГц система функционирует только в режиме реального времени, в то время как в диапазоне 406 МГЦ поддерживаются оба режима, обеспечивая обслуживание всей поверхности Земного шара. Глобальное обслуживание осуществляется посредством записи в бортовом компьютере космического аппарата информации, получаемой в результате обработки спутником сигналов АРБ. Информация 406 МГц, накопленная в блоке памяти спутника, постоянно передается бортовым радиопередатчиком ИСЗ. Местоположение каждого АРБ, таким образом, может быть определено всеми функционирующими станциями приема и обработки информации (СПОИ), чем обеспечивается многократная обработка сигналов наземным сегментом.
Станции приема и обработки информации (СПОИ)
СПОИ осуществляет прием ретранслируемых ИСЗ сигналов, их обработку с целью определения местоположения радиобуев и передает информацию соответствующему Координационному центру системы (КЦС).
Прием сигналов на СПОИ осуществляется при появлении ИСЗ в зоне ее видимости. Время взаимной видимости ИСЗ-СПОИ составляет до 15 минут. Вся обработка принятых от ИСЗ сигналов осуществляется на СПОИ в автоматическом режиме и занимает 10÷15 минут. Обработка принятой цифровой информации (частота 406 МГц) производится с помощью цифровых процессоров, а по аналоговым сигналам, принятым на 121,5 МГц, производится расчет доплеровской кривой, которая позволяет осуществить определение географических координат радиомаяка.
Для повышения точности определения координат при каждом приеме сигналов со спутника производится уточнение параметров орбиты. В этих целях в системе создана сеть высокостабильных орбитографических радиобуев 406 МГц, координаты которых известны с высокой точностью.
Каждая СПОИ проводит проверку своего функционирования на основе анализа принятых сигналов орбитографических радиобуев и сравнения точности определения координат. В настоящее время в системе КОСПАС-SARSAT функционируют 38 СПОИ, развернутые в 21 стране. В России имеется 4 СПОИ: в Архангельске, Москве, Новосибирске и Находке.