Hệ thống vệ tinh định vị toàn cầu GNSS

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ DẪN ĐƯỜNG MẶT ĐẤT Khái quát hệ thống CNS Sự lưu thông tàu bay tuyến đường bay cần phải tuân theo điều hành phận kiểm sốt khơng lưu mặt đất để đảm bảo hoạt động bay an toàn, điều hoà, hiệu Tuy nhiên, khác với mặt đất, để xác định tuyến đường bay khơng, tàu bay cần dựa vào mốc tín hiệu phát lên thiết bị phù trợ dẫn đường, dẫn hướng Việc giám sát hoạt động bay phận kiểm sốt khơng lưu khơng thể thực mắt thường mà cần tới hỗ trợ thiết bị radar Liên lạc kiểm sốt viên khơng lưu đất với phi công trời cần nhờ tới trang thiết bị thông tin đất đối không (ví dụ HF, VHF) Ngồi nhu cầu trao đổi thông tin phận đất liên quan tới quản lý không lưu cần tới giúp đỡ hạ tầng thông tin mặt đất hay cịn gọi hệ thống CNS Trong đó: C - Communication (Thơng tin): có nhiệm vụ phân bố, trao đổi thông tin phận mặt đất, tàu bay, kết nối thành phần hệ thống với nhau, với nhà cung cấp, người dùng liên quan khác N - Navigation (Dẫn đường): có chức xác định vị trí, tốc độ, hướng dịch chuyển tàu bay, giúp tàu bay di chuyển hướng S - Serveillance (Giám sát): cung cấp cho phận kiểm sốt khơng lưu mặt đất vị trí, hoạt động tàu bay trời 1.1 Dịch vụ thông tin hàng khơng (Communication) Gồm loại Thơng tin lưu động hàng không (Aeronautical Mobile Services – AMS) Thông tin cố định hàng không (Aeronautical Fix Services – AFS) 1.1.1 Thông tin lưu động hàng không hay cịn gọi thơng tin đất đối khơng (Air/Ground Communication) Là thông tin liên lạc người lái kiểm sốt viên khơng lưu (KSVKL) Liên lạc thực thông qua hệ thống liên lạc VHF (Very High Frequency) dải tần số 118 MHz – 137 MHz Để đảm bảo liện lạc thoại KSVKL người lái giai đoạn điều hành chuyến bay (khu vực sân bay, khu vực tiếp cận bay đường dài), trạm VHF tính tốn lắp đặt phù hợp Hiện nay, 22 cảng hàng không toàn quốc lắp đặt trạm VHF để phục vụ cho điều hành bay khu vực sân bay; 03 trạm VHF tiếp cận lắp cảng hàng không quốc tế Nội Bài, Đà Nẵng, Tân Sơn Nhất để phục vụ điều hành bay tiếp cận; 07 trạm VHF đường dài lắp đặt theo dọc trục đường bay Bắc - Nam Mộc Châu, Hà Nội, Vinh, Đà Nẵng, Đồng Hới, Tân Sơn Nhất Cà Mau để phục vụ điều hành bay đường dài Mỗi trạm VHF đường dài có tầm phủ tối đa 250 NM, tương đương 450 km Với hệ thống VHF tại, phần lớn tồn vùng thơng báo bay Việt Nam phủ sóng VHF, nhiên điều kiện địa hình nên cịn phần Vùng thơng báo bay Hồ Chí Minh Biển Đơng sóng VHF chưa với tới Các chuyến bay hoạt động khu vực liên lạc với KSVKL qua sóng HF (high frequency) thơng qua hệ thống HF thoại đối không đặt Tân Sơn Nhất Từ tháng 6/2011 Việt Nam đưa vào áp dụng phương thức liên lạc liệu KSVKL người lái (Controller Pilot Data Link Communication – CPDLC) vùng sóng VHF không phủ tới 1.1.2 Thông tin cố định hàng khơng Có loại: Một là: Thơng tin thoại trực tiếp không lưu (ATS/DS - Air Traffic Service/ Direct Speech) Đây đường thông tin trực thoại dùng cho KSVKL để trao đổi thông tin đơn vị không lưu nước quốc gia kế cận Liên lạc sử dụng kênh thoại nóng (Hotline) trực tiếp qua mạng Vệ tinh VSAT dùng riêng ngành hàng không thuê kênh VSAT nhà cung cấp dịch vụ nước quốc tế Hai là: Mạng viễn thông cố định hàng không (Aeronautical Fixed Telecommunication Network – AFTN) Đây mạng thông tin truyền văn (text) đơn vị liên quan đến hoạt động điều hành bay, sân bay, khai thác tàu bay nhà chức trách Hàng không.Hiện tại, mạng viễn thơng cố định hàng khơng (AFTN) có Trung tâm chuyển điện văn tự động AMSS (Automatic Message Switching System) đặt Nội Bài, Hồ Chí Minh, Đà Nẵng Gia Lâm 1.2 Dịch vụ dẫn đường hàng không (Nevigation) Hệ thống dẫn đường tổ hợp phương tiện mặt đất phương pháp kỹ thuật xác định đường bay, tuyển bay, vùng hoạt động bay hoạch định mét khu vực đồng nghĩa với cung cấp cho máy bay số liệu tín hiệu để xác định xác tọa độ khơng gian, tuyến, hướng độ cao cần thiết thời điểm hành trình bay kể từ lúc rời sân đỗ thực chuyến bay đến lúc vào sân đỗ để kết thúc chuyến bay 1.3 Hệ thống giám sát - SURVEILANCE 1.3.1 Khái quát chung Hệ thống giám sát hoạt động bay có chức năng, cung cấp cho phận trực tiếp điều hành - thông báo bay hình ảnh đầy đủ hoạt động bay khu vực trách nhiệm quản lý cách khách quan Giúp cho người điều hành bay biết xác tọa độ, cao độ tốc độ, hướng bay,… máy bay hoạt động kể từ lúc rời sân đỗ thực chuyến bay đến lúc rời đường lăn vào sân đỗ kết thúc chuyến bay 1.3.2 Radar giám sát sơ cấp - PSR Nguyên lý kỹ thuật: Radar phát chùm sóng vơ tuyến điện đón nhận phản xác chùm sóng máy bay tạo Bằng cách đo góc phương vị, góc tà khoảng thời gian tín hiệu phát - tín hiệu nhận xác định xác tọa độ máy bay tính tốn cao độ, tốc độ máy bay Cự ly hoạt động tói đa PSR là: 80 local mile 1.3.3 Radar giám sát thứ cấp - SSR Radar phát tín hiệu phù hợp với mã code máy bay, thiết bị tương thích máy bay nhận tín hiệu “hỏi” phát trả lời Radar thông số bay: Độ cao, tốc độ, nhiên liệu, số hiệu bay Cự ly hoạt động tối đa SSR là: 250 local mile 1.3.4 Radar giám sát đường dài Cung cấp hình ảnh hoạt động bay khu vực điều hành - thông báo bay, đặc biệt chuyến bay đường dài cho chuyến bay đường dài cho trung tâm kiểm sốt thơng báo bay khu vực Giám sát đường dài phối hợp Radar thứ cấp - sơ cấp, có cơng suất, tần số vị trí thích ứng với chức trách nhiệm quản lý vùng Vùng thông báo bay HAN (FIR HAN) có tổ hợp Radar đường dài gồm sơ cấp thứ cấp có hệ thống xử lý số liệu đồng đảm bảo yêu cầu khai thác không lưu cho ACC HAN tiếp cận sân bay NBA, tầm hoạt động 300 km Vùng thơng báo bay HCM có tổ hợp radar: Một tổ hợp lắp đặt sân bay TSN gồm sơ cấp thứ cấp Một lắp đặt núi bán đảo Sơn Trà DAN gồm thứ cấp sơ cấp radar thứ cấp Vũng Chua Qui Nhơn đáp ứng tầm phủ từ mực bay 245 trở lên radar thứ cấp Tổng quan dẫn đường hàng không (Navigation) Hệ thống thiết bị dẫn đường hàng không hệ thống thiết bị nhằm cung cấp thông tin cho tàu bay thông qua máy thu trang bị tàu bay, giúp người lái xác định thông tin sau: - Tàu bay đâu ? - Tàu bay bay hướng ? - Tàu bay cách đài dẫn đường/sân bay dặm ? - Tàu bay bay ? Hệ thống thực nhiều phương pháp kỹ thuật, tương thích với yêu cầu điều kiện hành trình bay Đặc trưng có loại hình sau: dẫn đường xa, dẫn đường gần, dẫn đường tiếp cận hạ cánh 2.1 Hệ thống dẫn đường xa Tương thích với hành trình dài xuyên lục địa qua đài đường dài, cung cấp cho máy bay thông tin để xác định vị trí tọa độ máy bay cách xác Điển hình hệ thống OMEGA, LORAN (Long Range Air Navigation System) 2.2 Các hệ thống dẫn đường gần Bằng vơ tuyến tương thích với đường bay khu vực thông báo bay, vùng tiếp cận sân bay Điển hình có phương tiện sau: - Phương tiện định hướng: viết tắt VOR (Very high frequency ommidirectional radio range) Cung cấp thông tin cho máy bay xác định hướng đài VOR - máy bay - phương bắc từ - Phương tiện đo cự ly: viết tắt DME (Distance Measuring Equipment) Cung cấp thông tin cho máy bay xác định khoảng cách đài DME-máy bay Phối hợp thông tin VOR/DME giúp máy bay xác định xác tọa độ khơng gian cịn dùng để điều khiển tổ hợp lái tự động máy bay - Phương tiện định vị: viết tắt NDB (Non Drectional Radio Beacon) Cung cấp thông tin cho máy bay xác định hướng đến tọa độ xác định mặt đất (Tọa độ đài NDB) Giúp cho máy bay xác định tuyến bay, hành lang bay mặt hạ cánh 2.3 Hệ thống phương tiện dẫn đường tiếp cận hạ cánh dùng vô tuyến điện 2.3.1 Hệ thống phương tiện hạ cánh vô tuyến điện - ILS/DME ILS/DME cung cấp thông tin cho máy bay xác định vùng hạ cánh, loa hạ cánh, đường hạ cánh, khoảng cách máy bay - điểm chạm bánh Thông tin ILS dùng để điều khiển tổ lái tự động máy bay 2.3.2 Hệ thống phương tiện hạ cánh sóng siêu cực ngắn - MLS Tính sử dụng MLS tương tự hệ thống ILS/DME sử dụng sóng vơ tuyến tần số siêu cực ngắn 2.3.3 Hệ thống dẫn đường quang học hay hệ thống dẫn đường mắt Hệ thống dẫn đường sử dụng dẫn đường khu vực tiếp cận, hạ cánh lăn đỗ sân Hệ thống cung cấp cho máy bay thơng tin dạng tín hiệu ánh sáng, biển báo hướng dẫn… giúp cho máy bay xác định hướng đến, vùng hạ cánh, loa hạ cánh, đường hạ cánh, đường lăn, hướng lăn, điểm dừng… Tại sân bay NBA, TSN lắp đặt hệ thống dẫn đường kết hợp gồm: Đài gần, đài xa NBD, đài VOR/DME, ILS hệ thống đèn tín hiệu Tại sân bay địa phương toàn trang thiết bị dẫn đường NBD Đối với đường dài, để nâng cao độ xác dẫn đường khai thác tối đa đường bay, đài NBD thay đài VOR/DME Các phương pháp dẫn đường hàng không - Dẫn đường theo phương pháp đồ (Pilotting): quan sát, theo dõi dựa vào địa vật cố định núi cao, sông hồ, cao, nhà cao tầng - Dẫn đường theo phương pháp thiên văn (Celestial): quan sát dựa vào chòm hành tinh vũ trụ Bắc đẩu để xác định vị trí - Dẫn đường theo phương pháp qn tính (Inertial navigation): sử dụng dụng cụ dẫn đường quán tính đặt tàu bay (gia tốc kế), xác định vị trí tàu bay, tốc độ, gia tốc, vĩ độ hướng mũi tàu bay (heading) - Dẫn đường theo phương pháp dựa vào thiết bị vô tuyến mặt đất (Groundbased radio navigation aids): sử dụng máy thu, thu tín hiệu dẫn đường khơng gian phát thiết bị vô tuyến mặt đất - Dẫn đường theo phương pháp dựa vào thiết bị không gian (Spacebased radio navigation aids): sử dụng máy thu GNSS để thu tín hiệu dẫn đường phát từ chòm vệ tinh thiết bị tăng cường Thiết bị dẫn đường mặt đất 4.1 Thiết bị dẫn đường vô tuyến (Non visual navigation aids): Là hệ thống thiết bị cung cấp cho tàu bay thơng tin cần thiết để xác định vị trí tàu bay không gian theo phương thức phát sóng khơng gian Các hệ thống dẫn đường thơng dụng (Conventional navigation aids): Là hệ thống phổ biến sử dụng như: - Đài dẫn đường vô hướng (NDB): Xác định hướng (Bearing) - Đài chuẩn (Marker): Xác định vị trí (Location) + Đài dẫn đường đa hướng sóng cực ngắn (VOR): Xác định góc phương vị (Azimuth) - Đài đo cự ly (DME): Xác định cự ly - Hệ thống hướng dẫn hạ cánh xác (ILS): Xác định qũi đạo hạ cánh 4.2 Thiết bị dẫn đường mắt (Visual navigation aids): Là hệ thống thiết bị cung cấp hướng dẫn tàu bay tín hiệu ánh sáng, biển báo, tín hiệu sơn khu vực tiếp cận, sân - Hệ thống biển báo (Guidance signs): Chỉ dẫn tàu bay cất hạ cánh hướng vị trí, di chuyển khu bay, cảnh báo chướng ngại vật - Hệ thống đèn hiệu hàng không (ALS – Aviation Lighting System): Cung cấp thông tin ánh sáng để dẫn tàu bay hoạt động khu vực tiếp cận, hạ cánh khu bay - Hệ thống đèn hướng dẫn đường trượt hạ cánh (PAPI/VASIS – Precision Approach Path Indicator/Visual Approach Slope Indicator System): Giúp tàu bay xác định đường trượt hạ cánh theo góc xác định, qui định theo tiêu chuẩn ICAO Khi máy bay bay đường nghe lệnh điều khiển trạm nào? Phi cơng có bắt buộc phải nghe lệnh điều khiển trạm trường hợp? Catalog CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ DẪN ĐƯỜNG MẶT ĐẤT .1 Khái quát hệ thống CNS 1.1 Dịch vụ thông tin hàng không (Communication) 1.1.2 Thông tin cố định hàng không 1.3 Hệ thống giám sát - SURVEILANCE 1.3.1 Khái quát chung 1.3.2 Radar giám sát sơ cấp - PSR 1.3.3 Radar giám sát thứ cấp - SSR 1.3.4 Radar giám sát đường dài Tổng quan dẫn đường hàng không (Navigation) 2.1 Hệ thống dẫn đường xa 2.2 Các hệ thống dẫn đường gần 2.3 Hệ thống phương tiện dẫn đường tiếp cận hạ cánh dùng vô tuyến điện .4 2.3.1 Hệ thống phương tiện hạ cánh vô tuyến điện - ILS/DME 2.3.2 Hệ thống phương tiện hạ cánh sóng siêu cực ngắn - MLS .5 2.3.3 Hệ thống dẫn đường quang học hay hệ thống dẫn đường mắt Các phương pháp dẫn đường hàng không .5 Thiết bị dẫn đường mặt đất 4.1 Thiết bị dẫn đường vô tuyến (Non visual navigation aids): 4.2 Thiết bị dẫn đường mắt (Visual navigation aids): .6 ... 2.3.2 Hệ thống phương tiện hạ cánh sóng siêu cực ngắn - MLS Tính sử dụng MLS tương tự hệ thống ILS/DME sử dụng sóng vơ tuyến tần số siêu cực ngắn 2.3.3 Hệ thống dẫn đường quang học hay hệ thống. .. 2.1 Hệ thống dẫn đường xa 2.2 Các hệ thống dẫn đường gần 2.3 Hệ thống phương tiện dẫn đường tiếp cận hạ cánh dùng vô tuyến điện .4 2.3.1 Hệ thống phương... Xác định hướng (Bearing) - Đài chuẩn (Marker): Xác định vị trí (Location) + Đài dẫn đường đa hướng sóng cực ngắn (VOR): Xác định góc phương vị (Azimuth) - Đài đo cự ly (DME): Xác định cự ly - Hệ