Đ h th ng ho t đ ng nh thi t k , ngể ệ ố ạ ộ ư ế ế ười khai thác tàu bay ph i đ mả ả b o tính chính xác c a đ a hình, đả ủ ị ường băng và các chướng ng i v t xungạ ậ quanh. C s d li u Đ a hình/Chơ ở ữ ệ ị ướng ng i v t/Đạ ậ ường băng áp d ng choụ Honeywell EGPWS được phát hành 56 ngày m t l n và b n có th tìm th yộ ầ ạ ể ấ l ch trình phát hành t i ị ạ https://ads.honeywell.com.
Hình 35: Thời gian cập nhật cơ sở dữ liệu Địa hình 2018, 2019 & 2020 2.8 So sánh GPWS và EGPWS Bảng 1: So sánh GPWS và EGPWS GPWS (H th ng c nh báo m t đ t)ệ ố ả ặ ấ EGPWS (H th ng c nh báo m t đ t nângệ ố ả ặ ấ cao) Đ nh nghĩaị M t h th ng độ ệ ố ược thi t k b i cácế ế ở kỹ s và phi công tàu bay đ đ mư ể ả b o r ng tàu bay không có nguy cả ằ ơ lao vào v t c n gây h h ng.ậ ả ư ỏ
H th ng b o v quá trình c t h cánhệ ố ả ệ ấ ạ c a chuy n bay b ng cách thông báoủ ế ằ cho phi công v các chề ướng ng i v tạ ậ trên đường bay và d ng đ a hình chungạ ị c a khu v c mà h đang bay qua.ủ ự ọ
Mi nề GPWS ch có kh năng thu th pỉ ả ậ thông tin v khu v c ngay bên dề ự ưới nó, có nghĩa là nó có m t ph m viộ ạ
EGPWS có kh năng thu th p thông tinả ậ v m t khu v c r ng l n bên dề ộ ự ộ ớ ưới và xung quanh tàu bay, có nghĩa là nó có
nh .ỏ ph m vi l n h n.ạ ớ ơ Tính năng nâng cao GPWS là phương th c b o vứ ả ệ truy n th ng và không s d ngề ố ử ụ GPS.
EGPWS là phương th c b o v nângứ ả ệ c p h n và s d ng GPS.ấ ơ ử ụ H th ng c sệ ố ơ ở d li u đ aữ ệ ị hình (TDS) GPWS không s d ng h th ng cử ụ ệ ố ơ s d li u đ a hình.ở ữ ệ ị EGPWS s d ng h th ng c s dli u đ a hình.ệ ị ử ụ ệ ố ơ ở ữ
C GPWS và EGPWS đ u đả ề ượ ử ục s d ng đ b o v tàu bay kh i các tai n nể ả ệ ỏ ạ và thi t h i. Tuy nhiên, EGPWS là d ng nâng cao, trong khi GPWS là d ngệ ạ ạ ạ truy n th ng cho cùng m t d ng. EGWPS s d ng các thu t toán hi n đ iề ố ộ ạ ử ụ ậ ệ ạ và chi ti t h n, so sánh đ a hình và thi t b t t h n trong c u trúc.ế ơ ị ế ị ố ơ ấ
C GPWS và EGWPS đ u s d ng công ngh Ra-đa phát sóng liên t c trongả ề ử ụ ệ ụ đó các sóng được phát ra t tàu bay, đừ ược m t đ t thu nh n và sau đó ph nặ ấ ậ ả x l i. Th i gian đạ ạ ờ ược tính toán, d đoán đ l n và kho ng cách gi a tàuự ộ ớ ả ữ bay và chướng ng i v t. S khác bi t gi a quá trình truy n và ph n x c aạ ậ ự ệ ữ ề ả ạ ủ các sóng này là chúng được nh n và phân tích chính xác h n trong trậ ơ ường h p EGWPS.ợ
GPS bao g m m t h th ng d li u lu ng khí, đ n v tham chi u quán tính,ồ ộ ệ ố ữ ệ ồ ơ ị ế h th ng h cánh b ng thi t b , máy đo đ cao, b m t ti p nh n và ph nệ ố ạ ằ ế ị ộ ề ặ ế ậ ả x . EGWPS s d ng t t c các tính năng tạ ử ụ ấ ả ương t nh ng cũng bao g m thi tự ư ồ ế b đ nh v toàn c u (GPS).ị ị ị ầ
M t khác bi t đáng k gi a chúng là GWPS có th phát hi n s hi n di nộ ệ ể ữ ể ệ ự ệ ệ c a b t kỳ tòa nhà ho c chủ ấ ặ ướng ng i v t nào ngay c khi nó đạ ậ ả ược xây d ngự g n đây. Vì EGWPS d a trên công ngh GPS và b ng d li u nên s hi nầ ự ệ ả ữ ệ ự ệ di n c a tòa nhà ho c chệ ủ ặ ướng ng i v t m i ph i đạ ậ ớ ả ượ ậc c p nh t. B ng đ aậ ả ị hình tham chi u c n đế ầ ượ ậc c p nh t đ EGWPS ho t đ ng hi u qu .ậ ể ạ ộ ệ ả
GPWS s d ng c m bi n đ xác đ nh s hi n di n c a chử ụ ả ế ể ị ự ệ ệ ủ ướng ng i v t,ạ ậ trong khi EGPWS s d ng h th ng c s d li u đ a hình.ử ụ ệ ố ơ ở ữ ệ ị
M c dù EGWPS là phiên b n hi n đ i, nh ng nó d a trên nguyên t c vàặ ả ệ ạ ư ự ắ thành công c a GPWS. GPWS không l i th i. N u không có GPWS, m i ngủ ỗ ờ ế ọ ười v n sẽ t h i m t hành trình bay an toàn sẽ nh th nào.ẫ ự ỏ ộ ư ế
2.9 Phân tích
Phân tích b ng cách s d ng d li u l ch s chuy n bay c a Honeywellằ ử ụ ữ ệ ị ử ế ủ được ghi l i trong EGPWS, bao g m h n 18 tri u chuy n bay t năm 1997ạ ồ ơ ệ ế ừ đ n gi a năm 2012 - ngế ữ ười ta tin r ng thông tin v n còn giá tr cho đ nằ ẫ ị ế ngày nay. Dưới đây là b n tóm t t các phát hi n và k t lu n mà Honeywellả ắ ệ ế ậ đ t đạ ược sau khi xem xét các d li u đữ ệ ược ghi l i. Xin l u ý r ng d li u vàạ ư ằ ữ ệ các phát hi n và k t lu n ch a đệ ế ậ ư ược IATA đánh giá và hi u đính m t cáchệ ộ đ c l p.ộ ậ
Ch đ 1: 89% c nh báo Ch đ 1 x y ra dế ộ ả ế ộ ả ướ ội đ cao vô tuy n 500 ft vàế 67% dướ ội đ cao vô tuy n 200 ft.ế
Ch đ 2: 98% c nh báo Ch đ 2 x y ra trên tàu bay có phiên b n ph nế ộ ả ế ộ ả ả ầ m m EGPWS cũ h n -217 (ho c Boeing P / N 965-1690-050 ho c Airbus P /ề ơ ặ ặ N 965-1676-001) ho c không có GPS ho c không có Đ cao hình h c. Nóiặ ặ ộ ọ cách khác, các tàu bay được trang b GPS v i EGPWS phiên b n ph n m mị ớ ả ầ ề m i h n -218 và Đ cao hình h c có ít nguy c kích ho t c nh báo Ch đ 2ớ ơ ộ ọ ơ ạ ả ế ộ không mong mu n h n đáng k .ố ơ ể
Hình 36: Khả năng nhận được cảnh báo chế độ 2
Ch đ 3: Ph n l n các c nh báo c a Ch đ 3 đã x y ra trong m t chuy nế ộ ầ ớ ả ủ ế ộ ả ộ ế bay d ng chuy n bay hu n luy n. Tuy nhiên, m t s c nh báo Ch đ 3ở ạ ế ấ ệ ộ ố ả ế ộ đượ ạc t o ra b i các quy trình kh i hành.ở ở
Ch đ 4: 57% c nh báo Ch đ 4 là c nh báo sai do l i bên ngoài. Nguyênế ộ ả ế ộ ả ỗ nhân chính c a c nh báo sai là do máy đo đ cao vô tuy n b l i (theo dõiủ ả ộ ế ị ỗ sai).
Ch đ 5: 34% c nh báo góc đáp Ch đ 5 x y ra dế ộ ả ế ộ ả ướ ội đ cao đài vô tuy nế 100 ft. Có m t s lộ ố ượng l n các trớ ường h p phi công đang gi m đ caoợ ả ộ xu ng dố ưới góc đáp th p h n 100 ft. C nh báo v góc đáp x y ra đ caoấ ơ ả ề ả ở ộ l n h n thớ ơ ường được kích ho t trong khi ho t đ ng đ chuy n giao đài chạ ạ ộ ể ể ỉ hướng - localizer khi dở ưới 1000 ft.
Ch c năng C nh báo và Nh n di n v đ a hình và TCF: M t s nguyên nhânứ ả ậ ệ ề ị ộ ố c a các ch c năng C nh báo và Nh n di n đ a hình và TCF / RFCF đủ ứ ả ậ ệ ị ược thể hi n trong hình bên dệ ưới.
Hình 37: Nguyên nhân cảnh báo nhận diện địa hình
Ph n l n các c nh báo là do l i tín hi u bên ngoài (ví d : d ch chuy nầ ớ ả ỗ ệ ụ ị ể b n đ FMS ho c l i máy đo đ cao) và c s d li u đ a hình/chả ồ ặ ỗ ộ ơ ở ữ ệ ị ướng ng iạ v t/đậ ường băng. G n m t n a s c nh báo v Nh n di n đ a hình và TCF /ầ ộ ử ố ả ề ậ ệ ị RFCF là do không có đường băng đích trong c s d li u. Đi u này thơ ở ữ ệ ề ường có nghĩa là c s d li u đ a hình / đơ ở ữ ệ ị ường băng m i nh t ch a đớ ấ ư ược cài đ tặ (c s d li u không đơ ở ữ ệ ượ ậc c p nh t trong EGPWS).ậ
Hi n th nh n di n v đ a hình (TAD): M t màn hình nh n di n đ a hình đãể ị ậ ệ ề ị ộ ậ ệ ị không được ch n trọ ước khi có c nh báo nh n di n đ a hình trong 65%ả ậ ệ ị trường h p.ợ
Hình 38: Tỷ lệ phần trăm nguyên nhân dẫn đến cảnh báo hiển thị nhận diện địa hình
Ph n h i c a phi công: Trong các s ki n c nh báo EGPWS mà các phi côngả ồ ủ ự ệ ả đã ph n h i, th i gian ph n h i c a h đả ồ ờ ả ồ ủ ọ ược hi n th trong các hình bênể ị dưới. Đ i v i phân tích này, th i gian ph n h i c a phi công là th i gian c nố ớ ờ ả ồ ủ ờ ầ thi t đ đ nghiêng c a máy bay tăng h n 1,4 ° sau khi có c nh báo trong cế ể ộ ủ ơ ả ơ s d li u l ch s chuy n bay EGPWS.ở ữ ệ ị ử ế
D li u đữ ệ ược thu th p cho th y r ng th i gian ph n h i c a phi công làậ ấ ằ ờ ả ồ ủ r t gi ng nhau b t k lo i c nh báo EGPWS ho c m c đ c nh báo (th nấ ố ấ ể ạ ả ặ ứ ộ ả ậ
tr ng so v i c nh báo). Vì lý do đó, s li u th ng kê đã đọ ớ ả ố ệ ố ượ ổc t ng h p trongợ các s đ dơ ồ ưới đây.
Hình 39: Chế độ 1
Hình 40: Chế độ 2
CHƯƠNG 3: RA-ĐA GIÁM SÁT TH C P - SECONDARY SURVEILLANCEỨ Ấ RADAR
3.1 T ng quanổ
Hình 42: Các thiết bị điều hướng vô tuyến mặt đất
Trong quá trình đi u hành không l u, h th ng ra-đa s c p PSR khôngề ư ệ ố ơ ấ th cung c p đ thông tin c n thi t cho vi c giám sát tàu bay (m c tiêuể ấ ủ ầ ế ệ ụ hi n th không rõ ràng, quá nh , sóng chuy n đi d b ph n x b i nhi uể ị ỏ ể ễ ị ả ạ ở ề lo i đ a hình, sóng y u d b nhi u). Vì th đ cung c p m t d ch v khôngạ ị ế ễ ị ễ ế ể ấ ộ ị ụ l u t i u nh t, h th ng Ra-đa giám sát th c p SSR ra đ i, thư ố ư ấ ệ ố ứ ấ ờ ường được đ t cùng v i h th ng giám sát s c p và có m t ăng-ten l n n m đ nhặ ớ ệ ố ơ ấ ộ ớ ằ ở ỉ giúp tăng cường kh năng giám sát và gi phân cách gi a các tàu bay m tả ữ ữ ộ cách an toàn.
Ra-đa giám sát th c p là h th ng ra-đa s d ng trong đi u hành khôngứ ấ ệ ố ử ụ ề l u. SSR đư ược d a trên công ngh quân s IFF (identification friend or foe)ự ệ ự được chính th c phát tri n trong Chi n tranh th gi i th 2.ứ ể ế ế ớ ứ
b n hay thù” IFF, giúp xác đ nh gi a tàu bay đ ng minh và tàu bay l . Hạ ị ữ ồ ạ ệ th ng này trong hàng không dân d ng đố ụ ượ ử ục s d ng nh là H th ng ra-đaư ệ ố giám sát th c p, d a trên m t thi t b nứ ấ ự ộ ế ị ước ngoài đượ ọc g i là Máy phát đáp – Transponder (máy phát đáp là máy nh n và phát thông tin vô tuy n trongậ ế d i t n s 1030Mhz và 1090MHz. Tàu bay có máy phát đáp tr l i tín hi uả ầ ố ả ờ ệ thông qua m t h th ng tích h p b ng vi c chuy n m t mã tín hi u tr l iộ ệ ố ợ ằ ệ ể ộ ệ ả ờ trong đó có ch thông tin đứ ược yêu c u.)ầ
Hình 43: Hai tần số dùng để “hỏi, đáp” trong hệ thống SSR
C hai h th ng dân d ng SSR và quân s IFF đã tr nên ph c t p h nả ệ ố ụ ự ở ứ ạ ơ r t nhi u so v i đ i trấ ề ớ ờ ướ ủc c a chúng trong th i kỳ chi n tranh, nh ng v nờ ế ư ẫ gi l i đữ ạ ược tính tương h p l n nhau, đ trong vài trợ ẫ ể ường h p thì h th ngợ ệ ố quân s có th đự ể ượ ử ục s d ng trong vùng tr i dân d ng. H th ng SSR ngàyờ ụ ệ ố nay có th cung c p nhi u thông tin chi ti t, ví d , đ cao tàu bay, cũng nhể ấ ề ế ụ ộ ư cho phép trao đ i d li u tr c ti p gi a các tàu bay đ tránh va ch m. Ph nổ ữ ệ ự ế ữ ể ạ ầ l n h th ng SSR d a trên máy phát đáp Mode C – h th ng báo cáo đ caoớ ệ ố ự ệ ố ộ khí áp chu n c a tàu bay – 1013 Hpa, nh m ngăn ch n vi c sai sót trongẩ ủ ằ ặ ệ vi c chuy n giao đ cao. Trong trệ ể ộ ường h p c n thi t, h th ng đi u ph iợ ầ ế ệ ố ề ố
không l u sẽ tính toán l i báo cáo đ cao khí áp chu n v thành đ cao th cư ạ ộ ẩ ề ộ ự t d a trên đi u ki n áp su t hi n t i.ế ự ề ệ ấ ệ ạ
3.2 Ho t đ ng khai thác c a h th ng SSRạ ộ ủ ệ ố
Máy phát tín hi u h i m t đ t phát đi nh ng xung, nh ng tàu bay trangệ ỏ ặ ấ ữ ữ b máy thu tín hi u đang trong khu v c sẽ b t đị ệ ở ự ắ ược tín hi u xung đó vàệ b t đ u mã hóa thông tin. Sau đó máy phát đáp trên tàu bay sẽ phát tín hi uắ ầ ệ tr l i l i cho máy h i m t đ t trên m t dãy xung. Dãy xung này sẽ ch aả ờ ạ ỏ ặ ấ ộ ứ nh ng thông tin mà máy phát h i m t đ t đã yêu c u.ữ ỏ ặ ấ ầ
M t đài SSR m t đ t phát tín hi u h i trên t n s 1030 Mhz theo hộ ặ ấ ệ ỏ ầ ố ướng xoay c a ăng-ten. Máy phát đáp trên tàu bay trong khu v c “nghe” tín hi uủ ự ệ h i c a SSR và phát tín hi u tr l i có ch a thông tin c n thi t trên t n sỏ ủ ệ ả ờ ứ ầ ế ầ ố 1090 Mhz. M i tàu bay đ u đỗ ề ược ký hi u, gán nhãn và đệ ược hi n th trênể ị màn hình ra-đa c a ki m soát viên không l u khi trong khu v c giám sát.ủ ể ư ở ự Còn nh ng tàu bay không trang b máy phát đáp thì sẽ đữ ị ược xác đ nh b i hị ở ệ th ng ra-đa s c p – Primary Surveillance Ra-đa.ố ơ ấ
Hình 44:Hoạt động "hỏi, đáp" của tàu bay và máy hỏi mặt đất 3.3 Các Mode trong h th ng SSRệ ố
Các ch đ h i là phế ộ ỏ ương th c mà tr m m t đ t s d ng đ g i tín hi uứ ạ ặ ấ ử ụ ể ử ệ h i cho tàu bay. ỏ
Có nhi u ch đ h i khác nhau, m i ch đ đề ế ộ ỏ ỗ ế ộ ược g n v i m i phân cáchắ ớ ỗ khác nhau gi a hai máy phát xung, P1 và P3. Máy phát xung th ba – P2,ữ ứ dùng cho vi c b t các tính hi u bên, cách P1 2ệ ắ ệ µs. M i ch đ cung c p m tỗ ế ộ ấ ộ tín hi u tr l i riêng bi t t tàu bay. ệ ả ờ ệ ừ
Bảng 2: Các chế độ hỏi
Mode P1–P3 Phân cách xung M c đíchụ
A 8 µs Nh n d ng và giám sátậ ạ B 17 µs Nh n d ng và giám sát (ậ ạ hi nệ t i không đạ ượ ử ục s d ng) C 21 µs Xác đ nh đ caoị ộ D 25 µs Ch a xác đ nh (ư ị hi n t i khôngệ ạ đượ ử ục s d ng) S 3.5 µs Nhi u m c đích khácề ụ
Hình 45: Phân cách giữa các xung
Mode A tr l i trên m t xung 12, ch ra con s nh n d ng phù h p v iả ờ ộ ỉ ố ậ ạ ợ ớ tàu bay đó. D li u trên nh ng xung 12 tích h p l i thành 2 xung khung,ữ ệ ữ ợ ạ F1 và F2.
Mode B ho t đ ng tạ ộ ương t Mode A và đã đự ượ ử ục s d ng m t l n Úcộ ầ ở Mode C tr l i trên m t xung 11, ch ra đ cao tàu bay b ng đ cao th cả ờ ộ ỉ ộ ằ ộ ự
t c ng thêm 100 ftế ộ
Mode D thì ch a bao gi đư ờ ượ ử ục s d ng trong quá trình khai thác.
Mode S là ch đ m i nh t, có nh ng tính ch t khác bi t. Mode S k tế ộ ớ ấ ữ ấ ệ ế h p các xung P1 và P2 t tia ăng-ten chính đ đ m b o r ng máy phátợ ừ ể ả ả ằ đáp Mode A và Mode C không tr l i, b i m t xung đi u ch pha dài. ả ờ ở ộ ề ế
Hình 46: Vị trí của thùy bên và thùy chính với xung P1 khi ra-đa chỉ hướng vào tàu bay 1
Tàu bay có th xác đ nh ch đ h i t nh ng c nh bên c a ăng-ten –ể ị ế ộ ỏ ừ ữ ạ ủ sidelobes và tr l i m t cách phù h p. Tuy nhiên nh ng tín hi u tr l iả ờ ộ ợ ữ ệ ả ờ không được khác v i tín hi u tr l i đớ ệ ả ờ ược đ t ra b i tia ăng-ten chính, n uặ ở ế không có th làm phát sinh sai sót trong ch d n tàu bay d n đ n m t anể ỉ ẫ ẫ ế ấ toàn. Đ gi i quy t v n đ này, ăng-ten m t đ t để ả ế ấ ề ặ ấ ược cung c p m t tiaấ ộ chính đa hướng giúp h tr nh n thông tin t các c nh bên c a ăng-ten.ỗ ợ ậ ừ ạ ủ
3.3.1 Mode A & C
Mode A là phiên b n c b n nh t c a SSR, đả ơ ả ấ ủ ược s d ng v i m c đíchử ụ ớ ụ