Главная |

технология

Список материалов

Технологии, улучшающие прием сигналов ADS-B (1)

Предисловие

 

Вольный перевод. Возможны неточности.

Оригинал работы на английском: http://forum.adsbradar.ru/downloads.php?do=file&id=135

Презентация к данной статье: http://forum.adsbradar.ru/downloads.php?do=file&id=134

Необходимо введение нового термина, который далее будет применяться по тексту:

 

Технологии, улучшающие прием сигналов ADS-B (2)

Значения битов определяются сравнением амплитуд двух половин (полуинтервалов) позиции бита; позиция с большей амплитудой определяет значение бита.

Технология сравнения амплитуд "полубитов" ограничивает ошибочные биты при наличии фруитов ниже уровня принимаемых сквиттеров.

 

Вероятность определения бита зависит от того, оба ли полуинтервала (полубита) выше по уровню порога обработки сигнала.

Если только одна половина выше порога обработки, то существует большая вероятность, что произошло наложение фруита.

Технологии, улучшающие прием сигналов ADS-B (3)

Лучшее использование при амплитудном определении данных может быть получено если все 8 сэмплов (4 на половинку) берутся для каждого бита Mode S пакета и используются в процессе решения.

Таким образом могут быть разрешены намного более сложные ситуации наложения.

Для примера, Рис.3 ниже отображает сэмплы, когда накладываются 2 ATCRBS импульса - один на позицию данных для 1, другой на позицию данных для 0.

 

Технологии, улучшающие прием сигналов ADS-B (4)

В методе 4-4 имеется два расчитываемых значения - это бит данных и вероятность.

Одно использует нечетные сэмплы (1-3-5-7), другое - четные (2-4-6-8).

Окончательное решение - это комбинация расчитываемых значений.

 

Каждый набор включает сэмплы для обеих половинок позиции, все также используется совпадение паттерна, но количество их урезано наполовину.

 

Т.к. только 4 сэмпла в каждом наборе и каждый сэмпл квантизирован на 4 уровня, то 4^4=256 паттернов возможно для каждого набора.

 

Технологии, улучшающие прием сигналов ADS-B (5)

В целях уменьшения времени процесса коррекции ошибки, максимальное количество битов с низкой вероятностью, участвующих в обработке, должно быть ограничено.

Количество вариантов для обработки находится из выражения 2^n, где n - количество битов с низкой вероятностью в пакете данных; число увеличивается по экспоненте, при n=2 будет 32, при n=5 будет 4096.

 

Уровень необнаруживаемых ошибок пропорционален числу вариантов, и также увеличивается вместе с ростом n.

Технологии, улучшающие прием сигналов ADS-B (6)

Рис. 4 иллюстрирует результаты улучшенного алгоритма детектирования преамбулы в зависимости от количества фруитов.

 

 

Алгоритм, используемый в настоящее время, при количестве фруитов 40K фруитов/сек, находит около 57% преамбул сквиттеров. Предлагаемый метод, использующий 9 импульсное детектирование преамбулы увеличивает до 93% обнаружимость преамбул сквиттеров.

 

 

Моделирование

 

Технологии, улучшающие прием сигналов ADS-B (7)

Планируются полеты и в других районах, включая Лос-Анджелес.

 

Главной целью данных измерений - это проверка правильности моделирований.

Дополнительно также ставятся задачи:

1. Проверить предложение по уменьшению полосы пропускания приемника с 8 МГц (используется в приемниках TCAS) до 4 МГц

2. Оценить возможные ограничения по шумам.

 

 

Конфигурация измерений

 

Конфигурация наземной станции отражены на Рис. 5.

 

История развития ADS-B и основные форматы данных

 
Identification Friend or Foe system (IFF)
 
В младые годы военной радиолокации, при обнаружении ВС, возникала проблема - из собственных ли ВВС самолет или из ВВС противника?
 
Robert Watson-Watt

Технологии, улучшающие прием сигналов ADS-B (8)

Приемник включает в себя смеситель, выдающий промежуточную частоту 60 МГц, фильтр ПЧ (8 МГц или 4 МГц), и видео усилитель для отображения на экране.

Видео сигнал разбивается на сэмплы с частотой 8 сэмплов/мкс и оцифровывается 12 битным АЦП.

Приемная система тщательно откалибрована по уровню мощности, по этому записываемая амплитуда может быть соотнесена с абсолютным уровнем приема.

Реальные данные записанные этой системой отображены на Рис.6 и 7.

Multilateration - MLAT

MLAT – это технология, которая используется уже достаточно давно. Она разрабатывалась для точного определения местоположения самолетов, которые не передают свои координаты в системе ADS-B, но в то же время оборудованы ответчиком одной из стандартных систем транспондеров.

Технологии, улучшающие прием сигналов ADS-B (9)

Рис. 8 показывает кумулятивное распределение интенсивности ATCRBS и Mode S фруитов, как функцию от мощности принимаемого сигнала.

Каждая точка соответствует интенсивности фруитов для определенной мощности и выше.

 

 

Общая интенсивность фруитов составляет 11000 ATCRBS ответов в секунду, что является существенным уровнем интенсивности.

Результаты также показывают что принимаемые уровни мощности были от -75 до 85 dBm.

MLAT Технология - Часть 1 - Введение

Вольный перевод данного материала. (с) IC7K 2011

Источник http://multilat.jetvision.de

В статье упоминается приемник SBS-1, судя по некоторым данным - это все применимо и к приемнику microADSB.

Что мы не "видим" используя приемник ADS-B?

Технологии, улучшающие прием сигналов ADS-B (11)

Главным изменением было то, что у авиационной антенны коэффициент усиления 0 дБ, что намного меньше чем у наземной антенны (7 дБ).

Таким образом, количество фруитов выше заданной мощности в воздухе будет ниже, и этот эффект подтвердился в данных с самолета.

 

Другие наблюдения были проведены в Нью-Йорке в условиях бОльших помех чем в Бостоне. И это также подтвердило выводы при анализе записанных данных.

 

Оценка эффективности с использованием данных полученых с самолета продолжается.

 

Использование MLAT - Часть 2 - Данные

Источник: http://multilat.jetvision.de/datacqui.htm

Продолжение материала Введение

Получение данных

Программа обработки данных

Сбор и обработка данных осуществляется программой которая выдает стандартизированный лог-файл каждые 2 минуты, который потом будет обработан для получения трека полета.

Технологии, улучшающие прием сигналов ADS-B (10)

Сужение полосы пропускания до 4 мГц также было подкреплено измерениями. Предложение по сужению полосы пропускания основывалось на следующих резонах:

Mode A, C стандарты допускают девиацию частоты сигнала +/-3 мГц, для Mode S девиация составляет +/-1 мГц. Это позволяет сужение полосы пропускания приемника для режима Mode S.

Более того, для приема Расширенных Сквиттеров нет необходимости проводить точные измерения времени приема и по этим причинам сужение полосы также возможно.

 

НЕОБХОДИМОСТЬ АВИАЦИОННОГО НАБЛЮДЕНИЯ

Наблюдение играет важную роль в системе воздушных перевозок. От способности точно определять, отслеживать и обновлять информацию о местоположении воздушных судов прямо зависит минимальное расстояние, которое должно выдерживаться между воздушными судами (т. е. нормы эшелонирования), и следовательно, эффективность использования участка воздушного пространства.

Использование MLAT - Часть 4 - Синхронизация приемников

Продолжение материала: Использование MLAT - Часть 3 - Система координат

http://multilat.jetvision.de/sync.htm

Синхронизация приемников

Следующая логика используется при обработке полученных данных для вычисления значений offset и drift каждого приемника:

- Декодирование значения 24-битного счетчика, которое обозначает время, когда пакет данных был получен приемником

ADS-B Технология (TIS-B, FIS-B)

Просто о сложном - ADS-B (автоматическое зависимое наблюдение в режиме радиовещания)

Новая технология в сердце всей программы NextGen - это Automatic Dependent Surveillance-Broadcast (ADS-B) (автоматическое зависимое наблюдение в режиме радиовещания). По сути своей, это технологическое решение, определяющее координаты самолета используя для этого систему GPS, и затем, транслирующее их и другие данные (высота, скорость, рейс и пр.) о полете как в наземные центры диспетчерам, так и другим самолетам.

Код формирования данных ADS-B в текстовом виде

Бывают типы сообщений от приемника: AIR, ID, MSG

  • AIR содержит ICAO HEX
  • ID содержит REG и HEX
  • MSG сообщения разных типов содержит уже координаты высоту и прочее

все имеющиеся типы сообщений SBS-1 можно посмотреть здесь http://adsbradar.ru/tekhnologiya/ascii-format-dannykh-sbs-dlya-ads-b

Расшифровка переменных в коде ниже:

 
 
 

Из фотографий

Комментарии

Clicky

Яндекс.Метрика