Đang tải... (xem toàn văn)
MỤC LỤC Lời nói đầu 4 Tài liệu tham khảo 5 Cỏc từ viết tắt .6 Chương I. Hệ thông tin vô tuyến hàng không 7 1.1 Giới thiệu .7 1.2. Liờn minh viễn thụng thế giới (ITU) .7 1.3. Tổ chức ICAO (International Civil Aviation Organization .8 1.4. Hệ thống thông tin vô tuyến dẫn đường hàng khụng 8 1.4.1. Hệ thống dẫn đường mỏy bay hạ cỏnh ( ILS) .8 1.4.2 Hệ thống dẫn đường vụ hướng (VHF Omni-directional Radio Rang VOR).10 1.4.3 Hệ thống thụng tin vụ tuyến hai chiều (COM) .11 1.5 tiêu chuẩn đánh giá tuơng thích giữa đài phát thanh FM và Đài vô tuyến hàng không . 12 Chương II. hệ thống đài phát thanh FM dải tần (87-108)MHz và các đài vô tuyến hàng không dải tần (108-137) MHz của Việt Nam 13 2.1. Hệ thống đài phát thanh FM 13 2.1.1 Đài FM công suất lớn 13 2.1.2. Đài FM công suất nhỏ 14 2.2 Hệ thống Thụng tin vụ tuyến hàng khụng . 14 2.2.1 Giới thiệu .14 2.2.2 Các đài vô tuyến hàng không 14 Chương III. Tiêu chuẩn đánh giá khả năng can nhiễu . .16 3.1. Định nghĩa các loại nhiễu 16 3.2 Đánh giá mức độ can nhiễu . .17 3.2.1 Các thông số đầu vào để đánh giá can nhiễu 17 3.2.2 Các tiêu chuẩn và công thức đánh can nhiễu đối với ILS/VOR .20 3.2.3 Tiêu chuẩn đánh giá can nhiễu đối với hệ thống COM .24 3.2.4 Các điểm kiểm tra để tính toán khả năng can nhiễu (test point) .24 1 Chương IV. Phương pháp tính toán khả năng can nhiễu .28 4.1 Giới thiệu 28 4.1.1. Lựa chọn điểm kiểm tra để tính toán khả năng can nhiễu 28 4.1.2. Đánh giá khả năng tương thớch 28 4.2. Tính nhiễu đối với đài ILS, VOR 28 4.2.1 Tớnh mức tớn hiệu ILS 28 4.2.2 Tớnh mức tớn hiệu VOR .29 4.2.3 Tớnh mức tín hiệu đài FM 30 4.2.3.1 Đài ILS .30 4.2.3.2 Đài VOR .30 4.2.4 Đánh giá khả năng can nhiễu .30 4.2.4.1 Tớnh loại nhiễu A1 30 4.2.4.2 Tớnh loại nhiễu A2 31 4.2.4.3 Tớnh loại nhiễu B1 31 4.2.4.4 Tớnh loại nhiễu B2 32 4.2.4.5 Tớnh loại nhiễu tổng hợp A1,B1, A2 và B2 .33 4.3. Đánh giá khả năng nhiễu đối với COM .33 Chương V. Đề xuất phương pháp quản lý tần số phự hợp để hạn chế can nhiễu với nghiệp vụ hàng không . .34 5.1. ấn định tần số cho đài phát thanh FM .34 5.1.1 Đài phát thanh FM công suất lớn .34 5.1.1 Đài phát thanh FM công suất nhỏ 35 5.2 ấn định tần số cho đài vô tuyến hàng không .35 5.2.1 Các đài ILS, VOR 35 5.2.2 Đối với các đài COM 37 2 LỜI NÓI ĐẦU Theo lý thuyết khả năng can nhiễu giữa sản phẩm xuyên điều chế của phát thanh FM với các đài vô tuyến hàng không trong băng tần108-137 MHz hoàn toàn có thể xẩy ra và các tổ chức quốc tế cũng đã đ ưa ra các tiêu chuẩn để đánh giá khả năng can nhễu. Với đặc thù mạng đài phát thanh FM của nước ta, bao gồm một số đài FM công suất, độ cao anten lớn, vị trí phát sóng (nằm gần khu vực sân bay) và một mật độ khá dài đặc các đài FM công suất nhỏ, độ cao anten thấp thì khả năng can nhiễu với đài vô tuyến hàng không hoàn toàn có thể xẩy ra nếu không được tính toán ấn định tần số một cách hợp lý. Thực tế, tr ước năm 2005 đã có một số vụ can nhiễu xẩy ra. Từ năm 2005 qui hoạch phân bổ kênh tần số cho các đài FM công suất lớn được ban hành, trong đó đã tính toán để hạn chế khả năng can nhiễu với các đài thông tin vô tuyến hàng không, nh ưng cũng chưa thể tính toán hết được khả năng can nhiễu đối với các đài thông tin vô tuyến điện được ấn định sau. Các trường hợp can nhiễu đã từng xẩy ra đối với đài vô tuyến hàng không của nước ta chủ yếu được giải quyết theo phương án tình huống, tìm ra nguồn nhiễu và yêu cầu các đài điều chỉnh tần số để tránh can nhiễu chứ chưa đi sâu vào việc nghiên cứu, đánh giá mức độ can nhiễu, đưa ra một phương pháp thống nhất để ứng dụng cho việc tính toán khi ấn định tần số cho các đài vô tuyến thuộc các nghiệp vụ này. Trên thế giới có tổ chức ICAO bao gồm nhiều nước tham gia, chuyên nghiên cứu và đưa ra công ước, các thể lệ, tiêu chuẩn hàng không trong đó có tiêu chuẩn đánh giá khả năng can nhiễu xuyên điều chế giữa đài phát thanh FM với đài vô tuyến hàng không. Liên minh viễn thông quốc tế ITU cũng đã có khuyên nghị về sự tương thích giữa nghiệp vụ phát thanh quảng bá băng tần (87-108)MHz và nghiệp vụ hàng không băng tần (108-137)MHz. Các nuớc trên thế giới nghiên cứu sử dụng các tiêu chuẩn của ICAO và Khuyến nghị ITU để áp dụng vào nước mình. Với mật độ sử dụng các đài thông tin vô tuyến điện ngày một tăng, đặc biệt ngành hàng không đang phát triển đầu tưthêm máy bay, nâng cấp các sân bay và lắp đặt thêm nhiêu đài vô tuyến hàng không phục vụ việc dẫn đ ường máy bay và cung cấp các dịch vụ lưu động hàng không. Vì vậy cần xây dựng một phương pháp tính toán ấn định tần số cho các đài phát thanh FM và các đài thông tin vô tuyế
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - oOo - TIỂU LUẬN MƠN HỌC TƯƠNG THÍCH ĐIỆN TỪ ĐỀ TÀI: Nghiên cứu phương pháp giảm nhiễu xuyên điều chế phát FM với nghiệp vụ vô tuyến dẫn đường hàng không Giáo viên hướng dẫn : TS TĂNG TẤN CHIẾN Học viên thực : PHẠM HỒNG PHƯƠNG Lớp : Cao học KTĐT - Khóa 25 Niên khoá : 2012– 2014 Đà Nẵng, tháng 11/2013 MỤC LỤC Lời nói đầu Tài liệu tham khảo Cỏc từ viết tắt Chương I Hệ thông tin vô tuyến hàng không 1.1 Giới thiệu 1.2 Liờn minh viễn thụng giới (ITU) .7 1.3 Tổ chức ICAO (International Civil Aviation Organization .8 1.4 Hệ thống thông tin vô tuyến dẫn đường hàng khụng 1.4.1 Hệ thống dẫn đường mỏy bay hạ cỏnh ( ILS) .8 1.4.2 Hệ thống dẫn đường vụ hướng (VHF Omni-directional Radio Rang VOR).10 1.4.3 Hệ thống thụng tin vụ tuyến hai chiều (COM) 11 1.5 tiêu chuẩn đánh giá tuơng thích đài phát FM Đài vơ tuyến hàng không 12 Chương II hệ thống đài phát FM dải tần (87-108)MHz đài vô tuyến hàng không dải tần (108-137) MHz Việt Nam 13 2.1 Hệ thống đài phát FM 13 2.1.1 Đài FM công suất lớn 13 2.1.2 Đài FM công suất nhỏ 14 2.2 Hệ thống Thụng tin vụ tuyến hàng khụng .14 2.2.1 Giới thiệu .14 2.2.2 Các đài vô tuyến hàng không 14 Chương III Tiêu chuẩn đánh giá khả can nhiễu 16 3.1 Định nghĩa loại nhiễu 16 3.2 Đánh giá mức độ can nhiễu 17 3.2.1 Các thông số đầu vào để đánh giá can nhiễu 17 3.2.2 Các tiêu chuẩn công thức đánh can nhiễu ILS/VOR 20 3.2.3 Tiêu chuẩn đánh giá can nhiễu hệ thống COM .24 3.2.4 Các điểm kiểm tra để tính tốn khả can nhiễu (test point) 24 Chương IV Phương pháp tính tốn khả can nhiễu .28 4.1 Giới thiệu 28 4.1.1 Lựa chọn điểm kiểm tra để tính tốn khả can nhiễu 28 4.1.2 Đánh giá khả tương thớch 28 4.2 Tính nhiễu đài ILS, VOR 28 4.2.1 Tớnh mức tớn hiệu ILS 28 4.2.2 Tớnh mức tớn hiệu VOR .29 4.2.3 Tớnh mức tín hiệu đài FM 30 4.2.3.1 Đài ILS .30 4.2.3.2 Đài VOR 30 4.2.4 Đánh giá khả can nhiễu .30 4.2.4.1 Tớnh loại nhiễu A1 30 4.2.4.2 Tớnh loại nhiễu A2 31 4.2.4.3 Tớnh loại nhiễu B1 31 4.2.4.4 Tớnh loại nhiễu B2 32 4.2.4.5 Tớnh loại nhiễu tổng hợp A1,B1, A2 B2 .33 4.3 Đánh giá khả nhiễu COM 33 Chương V Đề xuất phương pháp quản lý tần số phự hợp để hạn chế can nhiễu với nghiệp vụ hàng không 34 5.1 ấn định tần số cho đài phát FM .34 5.1.1 Đài phát FM công suất lớn 34 5.1.1 Đài phát FM công suất nhỏ 35 5.2 ấn định tần số cho đài vô tuyến hàng không 35 5.2.1 Các đài ILS, VOR 35 5.2.2 Đối với đài COM 37 LỜI NÓI ĐẦU Theo lý thuyết khả can nhiễu sản phẩm xuyên điều chế phát FM với đài vô tuyến hàng khơng băng tần108-137 MHz hồn tồn xẩy tổ chức quốc tế đưa tiêu chuẩn để đánh giá khả can nhễu Với đặc thù mạng đài phát FM nước ta, bao gồm số đài FM cơng suất, độ cao anten lớn, vị trí phát sóng (nằm gần khu vực sân bay) mật độ dài đặc đài FM công suất nhỏ, độ cao anten thấp khả can nhiễu với đài vơ tuyến hàng khơng hồn tồn xẩy khơng tính tốn ấn định tần số cách hợp lý Thực tế, trước năm 2005 có số vụ can nhiễu xẩy Từ năm 2005 qui hoạch phân bổ kênh tần số cho đài FM cơng suất lớn ban hành, tính tốn để hạn chế khả can nhiễu với đài thông tin vô tuyến hàng không, chưa thể tính tốn hết khả can nhiễu đài thông tin vô tuyến điện ấn định sau Các trường hợp can nhiễu xẩy đài vô tuyến hàng không nước ta chủ yếu giải theo phương án tình huống, tìm nguồn nhiễu yêu cầu đài điều chỉnh tần số để tránh can nhiễu chưa sâu vào việc nghiên cứu, đánh giá mức độ can nhiễu, đưa phương pháp thống để ứng dụng cho việc tính tốn ấn định tần số cho đài vô tuyến thuộc nghiệp vụ Trên giới có tổ chức ICAO bao gồm nhiều nước tham gia, chuyên nghiên cứu đưa công ước, thể lệ, tiêu chuẩn hàng không có tiêu chuẩn đánh giá khả can nhiễu xuyên điều chế đài phát FM với đài vô tuyến hàng không Liên minh viễn thông quốc tế ITU có khuyên nghị tương thích nghiệp vụ phát quảng bá băng tần (87-108)MHz nghiệp vụ hàng không băng tần (108-137)MHz Các nuớc giới nghiên cứu sử dụng tiêu chuẩn ICAO Khuyến nghị ITU để áp dụng vào nước Với mật độ sử dụng đài thông tin vô tuyến điện ngày tăng, đặc biệt ngành hàng không phát triển đầu tư thêm máy bay, nâng cấp sân bay lắp đặt thêm nhiêu đài vô tuyến hàng không phục vụ việc dẫn đường máy bay cung cấp dịch vụ lưu động hàng khơng Vì cần xây dựng phương pháp tính tốn ấn định tần số cho đài phát FM đài thông tin vô tuyến hàng không băng tần (108-137)MHz cách phù hợp để hạn chế khả can nhiễu xẩy Trên sở đó, đề tài nghiên cứu đưa phương án tính tốn ấn định tần số đề xuất áp dụng Cục Tần s VT Các từ viết tắt COM (Radiocommunication): Hệ thống thông tin vô tuyến hai chiều mặt đất kh«ng gian ERP (Effective Radio Power) : C«ng suÊt bøc xạ hiệu dụng FM (Frequency Modulation) : Điều chế tần số GP (Glide Path Transmitter): Hớng dẫn hạ cánh theo phơng thẳng đứng ITU (International Telecommunacations Union): Liên minh viễn th«ng quèc tÕ ICAO (International Civil Aviation Organization): ICAO l tổ chức h ng không dân dụng quốc tế ILS (Instrument Landing System) : HƯ thèng trỵ gióp tiÕp cËn hạ cánh ILS Localizer SW (Short Wave) : Định vị đờng hạ cánh theo phơng ngang : Sóng ngắn MLS (Microwave Landing System): Hệ thống hạ cánh tần số siêu cao MP (Marker Beacon) : Điểm mốc dẫn đờng MW (Medium Wave) : Sóng trung VHF : Băng sóng mét UHF (Ultra High Frequency) VTĐ : Băng sóng Decimet (Very High Frequency) : Vô Tuyến Điện GT-TT-GT : Giao thông - thêi tiÕt - gi¶i trÝ VOR (VHF Omnidirectional Radio Range): Hệ thống dẫn đờng vạn hớng/vô hớng Chơng I Hệ thông tin vô tuyến hàng không 1.1 Giới thiƯu HƯ thèng th«ng tin v« tun h ng kh«ng l hệ thống đ i vô tuyến điện sử dơng ng nh h ng kh«ng HƯ thèng n y đợc phân chia th nh số hệ thống con, nh hệ thống dẫn đờng máy bay cất cánh v hạ cánh, hệ thống định huớng đờng bay không, hệ thống trao đổi thông tin hai chiều Các tiêu chuẩn v khuyến nghị h ng kh«ng hiƯp héi h ng kh«ng qc tÕ (ICAO) ban h nh Đối với vấn đề có liên quan đến tần số vô tuyến điện đợc đa v o thể lệ, khuyến nghị Liên minh viƠn th«ng thÕ giíi (ITU) HƯ thèng th«ng tin v« tuyến h ng không hoạt động nhiều băng tần khác vùng FIR v tuân thủ theo qui hoạch phân bổ phổ tần ITU v quốc gia FIR (Flight Infirmation Region) l địa giới không lu bao trùm lên l nh thổ, biển v đợc xác lập nhằm đảm bảo không lu an to n có thông tin dẫn đờng cho máy bay, thông tin an to n,cứu nạn ICAO qui định 1.2 Liên minh viễn thông thÕ giíi (ITU) ITU l mét tỉ chøc liªn chÝnh phủ, quan đặc biệt Liên hợp quốc đợc 20 quốc gia ký v o Công ớc Điện báo Quốc tế (International Telegraph Convention) sáng lập nên v o ng y 17/5/1865 Paris (Pháp) Hiện ITU có 189 Quốc gia th nh viên ITU đợc chia th nh bé phËn: Th«ng tin v« tuyÕn ITU-R, Tiêu chuẩn hoá viễn thông ITU-T v Phát triển viễn thông ITU-D Đối với nghiệp vụ dẫn đờng h ng không ITU có qui định nh sau: - Qui định trang thiết bị thông tin: ITU qui định thiết bị thông tin vô tuyến gắn máy bay dân dụng phải hoạt động băng tần d nh cho nghiệp vụ h ng không Cụ thể, ITU đa bảng phân bổ tần số VTĐ v phụ lục S26, S27 qui định vấn đề liên quan - Qui định chứng giấy phép: Các đ i máy bay phải có chứng c«ng nhËn bëi chÝnh phđ m nã phơ thc - theo qui định điều 37 Thể lệ thông tin VTĐ quốc tế - Qui định chế độ kiểm tra kiểm soát: Điều 38 thể lệ thông tin VTĐ qui định, tra viên Chính phủ quan quản lý Quốc gia có quyền yêu cầu đợc kiểm tra giấy phép sử dụng tần số VTĐ máy bay; chủ phơng tiện phại tạo điều kiện thuận lợi cho việc kiểm tra - ITU nghiên cứu v đa nhiều khuyến nghị liên quan đến thông tin vô tuyến h ng không Trong đề t i n y đề cập nhiều đến khuyến nghị SM.1009-1 qui định tơng thích nghiệp vụ phát quảng bá băng tần (87108)MHz v nghiệp vụ h ng không băng tần (108-137)MHz 1.3 Tổ chức ICAO Organization) (International Civil Aviation ICAO l tæ chøc h ng không dân dụng quốc tế, bao gồm nhiều nớc th nh viên Các nớc tham gia ICAO thực qui định công ớc Chicago ký năm 1944, nh nguyên tắc quan hệ quốc gia lĩnh vực dân dụng h ng không quốc tế, điều chỉnh bay thờng lệ, không thờng lệ, đăng ký v quốc tịch t u bay, tổ chức th nh lập, chức hoạt động của ICAO Tổ chức ICAO có phận đại diện chủ trì nghiên cứu vấn đề ng nh h ng không, tổ chức nhóm họp thảo luận, thông qua có nghiên cứu thông tin vô tuyến điện v cử đại diện tham gia họp Liên minh Viễn thông giới để bảo vệ quyền lợi Tổ chức ICAO đ đa tiêu chuẩn giới hạn vùng phủ sãng c¸c h−íng, ng−ìng thu cđa ILS, VOR, COM, điểm kiểm tra, công thức để đánh giá can nhiƠu tõ ph¸t FM sang hƯ thèng d n đờng h ng không 1.4 Hệ thống thông tin vô tuyến dẫn đờng hàng không 1.4.1 Hệ thống dẫn đờng máy bay hạ cánh ( ILS) L thiết bị trợ giúp cho tiếp cận xác đờng hạ cánh Hệ thống n y đợc cấu tạo bợi hệ thống hớng dẫn máy bay định vị đờng hạ cánh theo phơng ngang (ILS Localizer) v hệ thống hớng dẫn hạ cách theo phơng thẳng đứng (Glide Path Transmitter - GP) v điểm mốc dẫn đờng (MB Marker Beacon) Thiết bị ILS Localizer đợc đặt cách điểm cuối đờng bay 1000Ft (300m) v cã thĨ sư dơng bëi mét v i antenna có hớng nằm trục đờng băng ILS phát 02 tín hiệu băng tần 108.10 MHz v 111.975 MHz antena Tần số chuẩn đợc điều chế 90Hz, 150Hz Công suất 100w, anten phân cực ngang, phơng thức phát A2X Anten ILS với búp sóng hẹp theo 02 hớng phải v trái đờng bay hạ cánh Trên buồng lái máy bay có gắn thiết bị định vị chiều ngang để thu tín hiệu v đem so sánh tín hiệu 90Hz v 150Hz, trờng hợp có chênh lệch lớn xác định máy bay cha nằm đờng hạ cách cần điều chỉnh đờng bay sang trái phải để đạt đợc DDM không, xác định máy bay hạ cách hớng Thiết bị GP có cấu tạo v nguyên tắc hoạt động tơng tự nh ILS Localizer, hoạt động băng tần 329.15 v 335 MHz Mặt phẳng có đờng hạ cánh chuẩn theo phơng thẳng đứng l lêch 30 theo phơng nằm ngang MB cung cÊp ®iĨm tiÕp cËn xÊp xØ, mèc đặt cách ngỡng đờng băng 30008000Ft, phơng thức phát A2A, tần số điều chế 1300Hz Hệ thống ILS Localizer đợc phân chia th nh loại, có tính hoạt động tơng tự nhng cự li dự đoán hớng dẫn tiếp cận v hạ cánh khác Từ ILS Localizer loại đến loại cự ly giảm dần; loại lại đợc chia th nh loại nhỏ A,B,C có cự ly dự đoán tiếp cận v hạ cánh giảm dần máy bay hạ cánh xuống sân bay Hình 1.1 Nguyên tắc hoạt động hệ thống ILS Hình 1.2 Mô hệ thống Anten ILS Hình 1.3 Mô anten hệ thống GP *Hệ thống hạ cánh tần số siêu cao (MLS Microwave Landing System): l dạng ILS, nhiên tần số hoạt động dải tần 5000-5250MHz 1.4.2 Hệ thống dẫn đờng vô h−íng (VHF Omni-directional Radio Range VOR) VOR l hƯ thèng dẫn đờng cung cấp thông tin xác định hớng máy bay v điểm chuẩn mặt đất so với hớng bắc, VOR giúp máy bay hạ cánh nhng vïng h−íng dÉn xa h¬n so víi ILS HƯ thèng n y hoạt động dải tần 108.0 - 117.95 MHz, với khoảng cách kênh l 50kHz Nguyên tắc hoạt động l trạm VOR phát vô hớng tín hiệu m nhận dạng: m morse voice 02 tín hiệu khác nhau, thiết bị thu máy bay thu tín hiệu v đem so pha để xác định gãc lÖch Gãc lÖch pha n y chØ hớng máy bay l độ so với hớng bắc từ đ i VOR Máy bay thu tín hiệu từ đ i VOR xác định vị trí n o Cự ly phủ sóng VOR khoảng 46.3kmữ277km (25Nmữ150Nm) - DME (Distance Measuring Equipment): Thiết bị đo xa, giúp đo khoảng cách máy báy v điểm chuẩn trái đất Hoạt động theo chế độ hỏi đáp, băng tần hoạt động 960-1215 MHz, công suất 100w 10 Hình 1.9 Sơ đồ vïng phđ sãng ILS 25 B¶ng Các i m n m ng h cánh Ký hi u i m Kho ng cách (km) Các i m n m vùng m r ng c a ng h cách ( cao 600 m) cao Kýhi u nh nh t i m (m) Kho ng cách (km) Hư ng so v i ng h cánh ( ) A 0 B,C 31.5 –35, 35 E X0, Y0 7.7 –35, 35 F 150 X1, Y1 12.9 –25.5, 25.5 G 300 X2, Y2 18.8 –17.2, 17.2 H 12 450 X3, Y3 24.9 –12.9, 12.9 I 15 600 X4, Y4 31.5 –10, 10 J 21.25 600 X5, Y5 37.3 –8.6, 8.6 K 27.5 600 X6, Y6 43.5 –7.3, 7.3 L 33.75 600 X7, Y7 18.5 –35, 35 M 40 600 X8,Y8 24.0 –27.6, 27.6 D 46.3 600 X9, Y9 29.6 –22.1, 22.1 - Đối với hệ thống VOR: Đ i quảng bá nằm vùng phủ: Điểm Test point đợc chọn l điểm đặt đ i phát quảng bá, độ cao đợc chọn l giá trị lớn giá trị sau: + 600m so với độ cao mặt đất điểm đặt đ i quảng bá (xấp xỉ 600m độ cao trạm phát quảng bá) + 300m so với độ cao anten trạm phát quảng bá + Độ cao xác định theo sơ đồ (Hình 1.10) + độ cao trạm VOR (3,5m) 26 Hình 1.10 Độ cao điểm Test point VOR Đ i quảng bá nằm ngo i vùng phủ: Trờng hợp cách vùng phủ dới 3km: lấy điểm test point nh trờng hợp đ i quảng bá vùng phủ Trờng hợp lại (vẫn khả sinh nhiễu): độ cao điểm test point đợc chọn giá trị lớn gia trị sau: độ cao 600m so với mực nớc biển độ cao anten đ i quảng bá so với mực nớc biển độ cao minh hoạ nh hình 1.10 cộng với độ cao đ i VOR, vị trí Test point đợc chọn l điềm nằm đờng biên vùng phủ (DOC) đ i VOR (các điểm test point nằm DOC cách dới 250m đợc xem nh vị trí) 27 Chơng IV Phơng pháp tính toán khả can nhiễu 4.1 Giới thiệu 4.1.1 Lựa chọn điểm kiểm tra để tính toán khả can nhiễu Điểm kiểm tra đợc lựa chọn l Fix test point v test point (vị trí đ i quảng bá) nh trình b y phần Các đ i phát FM đợc đa v o xem xét phân tích đánh giá khả can nhiễu với đ i h ng không nếu: - Có tầm nhìn thẳng tính từ trạm phát quảng bá tới điểm kiểm tra.Tại điểm kiểm tra mức tín hiệu đ i phát FM lớn giá trị cut-off (áp dụng cho trờng hợp nhiễu B1) - Nếu tín hiệu đ i phát quảng bá FM tính không gian tự gây nên loại nhiễu A1 hay A2 hay B2 Đối với loại nhiễu A1, B2 giả thiết đ i FM nằm khoảng cách 125km đợc xét (áp dụng loại nhiễu A1,A2 v B2) 4.1.2 Đánh giá khả tơng thích - Cờng độ điện trờng tín hiệu đ i quảng bá FM điểm kiểm tra, tính tầm nhìn thẳng, giá trị max e.r.p v tÝnh chÊt anten - Chun ®ỉi sang mức tín hiệu quảng bá đầu v o thiết bị thu ILS, VOR, COM - Cờng độ điện trờng tín hiệu ILS, VOR điểm kiểm tra - Tính mức tín hiệu ILS, VOR đầu v o thiết bị thu ILS, VOR Dựa v o công thức tính toán đ trình b y phần để tính toán mức tín hiệu Đ i quảng b¸ FM, ILS, VOR, COM v dùa v o c¸c tiêu chuẩn để đánh giá khả có can nhiễu xẩy hay không 4.2 Tính nhiễu đài ILS, VOR TÝnh møc tÝn hiƯu c−êng ®é ®iƯn tr−êng đ i ILS, VOR, đ i FM điểm kiĨm tra 4.2.1 TÝnh møc tÝn hiƯu ILS Tr−êng hỵp ®é cao ®iĨm kiĨm tra so víi ®é cao ILS lớn 60m: + Điểm kiểm tra nằm cung tròn với khoảng cách tính từ trạm phát Localizer l 18.5km, góc khoảng 100 EILS =39dBàv/m + Điểm kiểm tra nằm cung tròn với khoảng cách 31.5 km; góc từ 100 đến 350 thì: 28 + Điểm kiểm tra nằm cung tròn với khoảng cách 18.5km-46.3km; góc khoảng 100 , : + d: khoảng cách từ vị trí đ i phát ILS ®Õn ®iĨm kiĨm tra Tr−êng hỵp ®iĨm kiĨm tra so với độ cao ILS bé 60m: EILS = 32 (dBàv/m) Một số trờng hợp biết đầy đủ thông tin c i đặt ILS sử dụng phơng pháp tính toán tia để dự đoán xác EILS, nhiên phơng pháp n y khó thực v đợc sử dụng 4.2.2 Tính mức tín hiệu VOR a Trờng hợp độ cao anten đ i VOR không vợt 7m so với mặt đất: - Nếu điểm kiểm tra có góc ngẩng nằm khoảng 00 v 2,50 (0 0.4 NÕu c«ng thøc n y thoả m n nhiễu B1 xẩy b) Xuyên điều chế tần số (Three-signal case): N1 hiÖu chØnh – 20*log {max (0.4; 108.1 – f1)} + 0.4 N2 hiÖu chØnh – 20*log {max (0.4; 108.1 – f2)} + 0.4 N3hiÖu chØnh – 20*log {max (0.4; 108.1 – f3)} + K + – Lc +S > 0.4 Nếu công thức n y thoả m n nhiễu B1 xẩy Trong đó: N1,2,3 hiệu chỉnh : Mức tín hiệu quảng bá (dBm) đầu v o thiết bị thu h ng không đ đợc hiệu chỉnh theo khoảng cách tần số xuyên điều chế v tần số nghiệp vụ h ng không f1, f2, f3 : tần số phát quảng bá (MHz) f1≥ f2 ≥ f3 K = 78 ¸p dơng ®èi víi ILS v VOR S: 3dB l møc ng−ìng đợc áp dụng Lc : Hệ số sửa sai (dB) ®Ĩ tÝnh cho sù thay ®ỉi c¸c møc tÝn hiƯu ILS hay VOR Hệ số sửa sai n y đợc tÝnh nh− sau: Lc = Na – Nref Na: Møc tín hiệu mong muốn đầu v o thiết bị thu h ng không (khi tính toán ấn định tần sè cã thĨ lÊy møc ng−ìng thu tèi thiĨu cđa VOR, ILS, COM) Nref: møc tÝn hiÖu mong muèn tham chiếu (dBm) đầu v o thiết bị thu h ng không áp dụng công thức tính nhiễu B1: = -86 dBm ®èi víi ILS = -79 dBm ®èi víi VOR 4.2.4.4 TÝnh lo¹i nhiƠu B2 Lo¹i nhiƠu B2: Nếu mức tín hiệu đ i quảng bá vợt ngỡng cho phép Nmax đầu v o thiết bị thi ILS, VOR xuất loại nhiễu B2 Khi tính khả nhiễu B2 mức ngỡng ILS đợc lấy l 32dBàMv/m v VOR l 39dBàMv/m Công thức tính giá trị Nmax đợc tính toán theo công thức đ trình b y phần Tuy nhiên, để hạn chế việc phải tính toán chi tiết, phức tạp trờng 32 hợp cần đánh giá nhanh khả can nhiƠu B2 cã thĨ dùa v o kÕt qu¶ nghiên cứu v tổng hợp các phép tính tổng hợp đ đa giá trị Nmax nh bảng sau: Bảng7 Mức tín hiệu đ i FM cho phép đầu v o thiết bị thu ILS, VOR Tần số phát quảng bá(MHz) Mức lớn tín hiÖu (dBm) 106 -5 107,9 -20 102 f2>f3) TÇn số ấn định cho ILS, VOR lựa chọn cách tần số cách fxuyên điều chế A1 200 kHz bảo đảm đợc khả không xẩy nhiễu A1 Trờng hợp cần ấn định cho ILS, VOR cách fxuyên điều chế A1 khoảng 200kHz cần phải tính toán khả can nhiễu xẩy theo phơng pháp đ trình b y Chơng để lựa chọn tần số hợp lý Tuy nhiên, với thực trạng nh tham số đầu v o đ i FM, đ i ILS, VOR phơc vơ cho viƯc tÝnh to¸n l cha đầy đủ, việc tính toán khả can nhiễu cần qua nhiều bớc v mật độ sử dụng tần số dải 108-118MHz cha cao, để hạn chế khả nhiễu A1 lựa chọn giải pháp ấn định cho đ i ILS, VOR tần số cách fxuyên điều chế A1 200 kHz - Hạn chế nhiễu B1: cần xét đ i phát FM có cự ly tơng đối gần (3km) Truờng hợp có hay nhiều máy FM có cự ly gần v gần đ i ILS, VOR cần tính toán sản phẩm xuyên điều chế sinh phía thu: fxuyên điều chế B1 = 2*f1 f2 fxuyên điều chế B1 = f1 + f2 f3 (f1>f2>f3) Tần số ấn định cho ILS, VOR cách fxuyên điều chế B1 > 150 kHz bảo đảm đợc khả không xẩy nhiễu B1 Trờng hợp cần ấn định cho ILS, VOR cách cách fxuyên điều chế B1 khoảng 150kHz cần phải tính toán khả can nhiễu xẩy theo phơng pháp đ trình b y Chơng để lựa chọn tần số hợp lý Tuy nhiên, với thực trạng nh tham số đầu v o đ i FM, ® i ILS, VOR phơc vơ cho viƯc tÝnh to¸n l cha đầy đủ, việc tính toán khả 36 37 KẾT LUẬN CHUNG Việc nghiên cứu tính tốn khả can nhiễu xuyên điều chế đài phát FM với đài vô tuyến hàng không yêu cầu cấp thiết để đảm bảo an tồn thơng tin hàng không nghiệp vụ hàng không khác Đề tài tìm hiểu khái quát hệ thống phát FM băng tần 87ư108 MHz, nghiệp vụ vô tuyến dẫn đường hàng không băng tần 108-117,975 MHz nghiệp vụ lưu động hàng không băng tần 117,975ư137Hz Đưa tiêu chuẩn đánh giá phương pháp tính can nhiễu lựa chọn điểm kiểm tra để đo mức can nhiễu FM đài dẫn đường hạ cánh (ILS), đài dẫn đường vô hướng (VOR) hệ thống thông tin hai chiều (COM) Trên sở đưa đề xuất kiến nghị việc quản lý băng tần hiệu quả, ấn định tần số cho đài FM đài vô tuyến hàng không nhằm hạn chế khả can nhiễu hai hệ thống thông tin Các đài FM hoạt động dải tần 87-108 MHz gần với dải tần nghiệp vụ hàng không 108-137MHz, mạng đài phát FM nước ta chưa bảo đảm chất lượng phát xạ giả, phát xạ băng đặc biệt đài công suất nhỏ Tuy nhiên, đài FM đưa vào sử dụng nên qui hoạch phân bổ tần số hay ấn định tần số dựa nhiều vào thực trạng, yêu cầu đài FM thực việc điều chỉnh Vì vậy, quan quản lý cần kiểm tra kiểm soát thường xuyên dải tần 108ư137MHz để kịp thời phát tần số lạ (sản phậm xuyên điều chế, hay phát xạ giả đài FM) có mức cường độ trường lớn dễ gây can nhiễu cho đài vơ tuyến hàng khơng, tìm ngun nhân nguồn sinh sản phẩm Từ thực việc đo kiểm tra chất lượng phát xạ băng, phát giả máy phát FM yêu cầu điều chỉnh mức cho phép Ngồi ra, kịp thời thơng báo, khuyến nghị nhà khai thác đài vô tuyến hàng khơng biết khả can nhiễu xẩy tần số Trong số trường hợp cần thiết quan quản lý tần số VTĐ tổ chức buổi làm việc trực tiếp với tham gia nhà khái thác đài FM nhà khai thác đài vô tuyến hàng không để phối hợp, kịp thời tìm biện pháp hạn chế khả can nhiễu xẩy 38 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Tăng Tấn Chiến (2010) “Tương thích điện từ”, NXB Giáo dục Việt Nam, Hà Nội [2] Bộ Thông tin Truyền thông (2013), “Thông tư số 13/2013/TT-BTTTT Quy hoạch phân bổ kênh tần số cho nghiệp vụ cố định di động mặt đất”, Hà Nội [3] Bộ Thông tin Truyền thông Bộ giao Thông vận Tải (2012), “Thông tư liên tịch số: 01/2012/TTLT-BTTTT-BGTVT, Hướng dẫn việc quản lý, cấp giấy phép sử dụng tần số vô tuyến điện đài vô tuyến điện sử dụng tần số thuộc nghiệp vụ di động hàng không, nghiệp vụ vô tuyến dẫn đường hàng không”, Hà Nội [4] Bộ Thông tin Truyền thông (2013), “Thông tư số 04/2013/TT-BTTTT Quy hoạch sử dụng kênh tần số FM đến năm 2020”, Hà Nội [5] Nguyễn Văn Thanh (2010), “Các hệ thống thiết bị dẫn đường hàng không”, Hà Nội 39 ... hàng khơng nghiệp vụ hàng khơng khác Đề tài tìm hiểu khái quát hệ thống phát FM băng tần 87ư108 MHz, nghiệp vụ vô tuyến dẫn đường hàng không băng tần 10 8-1 17,975 MHz nghiệp vụ lưu động hàng không. .. 01/2012/TTLT-BTTTT-BGTVT, Hướng dẫn việc quản lý, cấp giấy phép sử dụng tần số vô tuyến điện đài vô tuyến điện sử dụng tần số thuộc nghiệp vụ di động hàng không, nghiệp vụ vô tuyến dẫn đường hàng không? ??, Hà Nội... cho đài FM đài vô tuyến hàng không nhằm hạn chế khả can nhiễu hai hệ thống thông tin Các đài FM hoạt động dải tần 8 7-1 08 MHz gần với dải tần nghiệp vụ hàng không 10 8-1 37MHz, mạng đài phát FM nước