Báo cáo thực tập tốt nghiệp tại Trung tâm Quản lý Bay miền Bắc

ếu phục vụ cho công tác điều hành bay, thực hiện việc truyền tin giữa các tổ chức mặt đất của ngành Không lưu trong nước và Quốc tế với nội dung thông tin là: chỉ huy điều hành bay, kế hoạch bay, thông báo bay, khí tượng kỹ thuật, tìm kiếm cứu nguy AFTN là hệ thống thông tin điện báo chủ yếu của các tổ chức hàng không dân dụng trên thế giới . Hệ thống được thiết lập bao phủ toàn thế giới , tổ chức mạng được phân chia thành các khu vực . Mỗi khu vực có trung tâm xử lý truyền tin Tại Trung tâm Quản lý bay Miền Nam (ACC HCM) đặt một trung tâm AFTN chính cho toàn Nghành nối ghép đi quốc tế. Trong nội địa có ba trạm phân phối khu vực: Sân bay Đà Nẵng, sân bay Nội Bài và Trung tâm hiệp đồng chỉ huy điều hành bay. Tất cả các trạm được tổ chức ghép nối thẳng và ghép nối chuyển tiếp với nhau, mỗi trạm phụ trách một khu vực giao / nhận điện văn. Trung tâm và các trạm phân phối AFTN được trang bị hệ thống chuyển tiếp điện văn tự động (AMSC), các thiết bị đầu cuối đảm bảo tự động chuyển các điện văn tự động phục vụ cho điều hành bay và các hoạt động HK khác. Các điện văn được chuyển tiếp kịp thời, chính xác, không để thất thoát và được lưu trữ ít nhất là 30 ngày. Đường truyền giữa các hệ thống này ngoài các đường truyền vệ tinh, viba số riêng của ngành QLB còn có mạng đường truyền bưu điện quốc gia (vệ tinh, viba số và cáp quang) để dự phòng khi đường truyền chính bị trục trặc kỹ thuật. AMSC ACC- HAN AMSC ACC- GIA LAM AMSC ACC- HCM AMSC ACC- DAN AMSC ACC BKK AMSC ACC HKG Ghi chú 1. Biểu thị đường truyền chính (vệ tinh và viba số ) 2. Biểu thị đường truyền dự phòng (cáp quang) Hình 4 . Sơ đồ chức năng hệ thống thông tin cố định AFTN Ngoài mạng AFTN còn có mạng ADNS (mạng truyền số liệu điện văn của ARINC , chuyển mạch gói ), mạng SITA (mạng viễn thông toàn cầu). b. Hệ thống thông tin liên lạc trực thoại không lưu ATS/DS ( Air Traffic Services/Direct Speech) ACC NNH QZH Trực tiếp HF/SSB Đi qua Bangkok ACC-HAN VCCS (APP-TWR) vệ APP-DAN VCCS (APP-TWR) tinh vệ tinh ACC MNL ACC HKG ACC SIN ACC KUL vệ ACC-HCM VCCS (ACP,APP,TWR) tinh vệ ACC PNH FIC VTE ACC-BKK Chuyển đổi tinh Chú thích VCCS : chuyển mạch thoại tự động Hình 5 . Sơ đồ chức năng hệ thống thoại trực tiếp / dịch vụ không lưu Đã thiết lập các mạng thông tin để đảm bảo liên lạc giữa các cơ quan KSKL trong từng khu vực ( giữa TWR , APP và ACC ) cũng giữa các ACC lân cận với nhau . Đường truyền từ ACC HCM tới các ACC kề cận là các đường truyền vệ tinh do bưu điện quản lý (Intelsat). Đường truyền từ ACC HAN tới NNH bằng HF. Đường truyền từ ACC HAN tới ACC HCM là đường truyền vệ tinh (Intelsat) do bưu điện quản lý . Các đường truyền thông thoại khác liên lạc giữa 3 sân bay quốc tế là của nghành QLB và của Bưu điện dùng làm dự phòng . Các đường liên lạc hot-line giữa các trung tâm kiểm soát không lưu hiện nay có xu hướng sử dụng liên lạc vệ tinh thay thế cho các đường truyền HF ,VHF . Thậm chí liên lạc giữa ACC Hà Nội và NNH thông qua trạm TES (Telephony Earth Station) dùng mạng vệ tinh đặc biệt của Hàng không Trung Quốc CATC/CAAC có thể liên lạc được ngay lập tức không cần quay số như qua đường truyền bưu điện. * Nhận xét về thông tin cố định hàng không (thông tin điểm nối điểm) : mạng viễn thông hàng không (ATN) mới sẽ thay thế mạng viễn thông hàng không cố định (AFTN) cũng như mạng trực thoại không lưu ATS/DS hiện nay . ATN cho phép trao đổi dữ liệu gói qua các đường truyền đất đối không và đất đối đất khác nhau . ATN gồm mạng mặt đất ,mạng đất đối không ( AMSS , VHF datalink, đường truyền dữ liệu radar thứ cấp mode S) và mạng trên máy bay . 2. Hệ thống thông tin di động hàng không (AMC) Hệ thống thông tin di động cho phép liên lạc thoại , số liệu giữa các cơ quan cung cấp dịch vụ không lưu và các máy bay. Nó giúp cho Trung tâm kiểm soát thông báo bay (ACC) thực hiện thông tin được với bất kỳ máy bay nào , ở bất cứ vị trí nào trong vùng thông báo bay (FIR) . Các APP và TWR cũng thực hiện được thông tin với mọi máy bay ở bất kỳ vị trí nào và đối tượng phục vụ bay trong vùng trách nhiệm quản lý. Các đài thông tin vô tuyến trên mặt đất hoạt động với một mục đích nữa là cung cấp những thông tin cần thiết về thời tiết , khí tượng , kế hoạch báo động và điều hành quá trình bay... Trong ngành QLB VN tất cả các cơ quan kiểm soát không lưu (ACC, APP, TWR) đều được trang bị hệ thống liên lạc không địa sóng cực ngắn VHF. Tại sân bay TSN , trên núi Vũng Chua (Quy Nhơn), núi Sơn Trà (DAN), núi Tam Đảo (Vĩnh Phú) được lắp đặt thiết bị VHF đường dài với tầm phủ sóng 400 km ở độ cao 10 km . Để đảm bảo liên lạc không địa ở các vị trí xa ngoài tầm phủ sóng của các đài VHF đường dài , tại ACC HAN và ACC HCM còn có phương tiện liên lạc sóng ngắn HF làm việc trên tần số quy định của vùng Đông Nam á . Tại mỗi vùng trách nhiệm của mỗi đài VHF kiểm soát đường dài phải có ít nhất một tần số công tác (trong dải 118.0 MHzữ138.0 MHz) và một tần số dùng chung cho công tác khẩn nguy là 121,5 MHz . Trên mọi tần số công tác đối không phải có một hệ số dự phòng tối thiểu 100%. Các hệ thống chuyển mạch thoại Voice Switching (VCCS) ở các Trung tâm kiểm soát đường dài , tiếp cận , tại sân cho phép thông tin liên lạc giữa kiểm soát viên không lưu với người lái và kiểm soát viên không lưu với các cơ quan hiệp đồng điều hành bay thuận lợi và nhanh chóng . Phương tiện kỹ thuật cơ bản sử dụng 3 loại thiết bị : Thiết bị thu phát VHF : Điều biên AM , tần số điều hành bay 118-137 MHz, tần số khẩn 121,5 MHz . Cự ly hoạt động trong tầm nhìn thẳng tối đa khoảng 200 NM ( dưới 400 km) . Chất lượng thông tin tốt , ít nhiễu . Thiết bị thu phát HF : Điều chế đơn biên (SSB). Tần số 2,8ữ22 MHz , thay đổi tuỳ theo ngày và đêm . Cự ly hoạt động lớn hơn VHF . Chất lượng thông tin bị hạn chế , hay nhiễu . Việc chọn thông tin HF hay VHF tuỳ theo ngườu KSVKL lưu quyết định tuỳ theo khoảng cách từ máy bay tới trung tâm . Trong tương lai thông tin lưu động giữa mặt đất và máy bay sẽ sử dụng hệ thống AMSS bao gồm việc : truyền thoại , truyền dữ liệu qua vệ tinh , qua VHF datalink , truyền dữ liệu qua radar thứ cấp mode S . a . Hệ thống thông tin không địa VHF : Dùng để liên lạc giữa điều phái viên không lưu ACC với phi công khi máy bay thuộc vùng thông báo bay do ACC quản lý . Các kỹ thuật thoại vô tuyến được sử dụng trong thông tin không địa để đảm bảo cho các dịch vụ không lưu . Các phương tiện thông tin không địa đảm bảo liên lạc hai chiều giữa đơn vị cung cấp dịch vụ không báo và máy bay trong vùng thông báo bay (FIR). Các phương tiện thông tin không địa đảm bảo thông tin hai chiều giữa đơn vị cung cấp dịch vụ kiểm soát không lưu đường dài và máy bay trong vùng kiểm soát. Các phương tiện thông tin không địa đảm bảo thông tin hai chiều giữa đơn vị cung cấp dịch vụ kiểm soát không lưu tiếp cận ,đài kiểm soát tại sân (TWR) và máy bay trong vùng hoặc trong phạm vi cách sân 45 km. Các chỉ tiêu kỹ thuật của hệ thống : Tần số : VHF 118-136 MHz , khoảng cách giữa các tần số 50 KHz , 25 KHz và 125 KHz . Công suất cực đại : 200 W (dùng cho đường dài) 30W , 50W (dùng cho tại sân) *Nhận xét : Việc liên lạc bằng VHF có cự ly hạn chế do phải truyền sóng trong tầm nhìn thẳng và do địa hình và thời tiết . Trong tương lai việc truyền dữ liệu bằng VHF (hoặc HF) được sử dụng ngày càng nhiều thay cho truyền thoại vì nó làm giảm tắc nghẽn , tăng khả năng liên lạc. Trước mắt sử dụng truyền dữ liệu theo phương thức hướng ký tự ( tiêu chuẩn ARINCE 622) sau đó chuyển sang định hướng bit ( hoà mạng ATN). Các tổ hợp VHF tương lai vừa có khả năng truyền dữ liệu vừa sẵn sàng truyền thoại khi cần . * Hệ thống thông tin dịch vụ tại sân tự động : Hệ thống này cung cấp cho máy bay các thông tin về thời tiết , trạng thái hoạt động của hệ thống an toàn hàng không . Các chỉ tiêu kỹ thuật : Tần số VHF :118-136 MHz Công suất cực đại : 50W . * Hệ thống thông tin dịch vụ đường dài: Hệ thống này cung cấp cho máy bay các thông tin mang tính cập nhập về điều kiện của các phi cảng như thời tiết, trạng thái hoạt động của hệ thống dẫn đường . Các chỉ tiêu kỹ thuật : Tần số VHF : 118-136 MHz Công suất cực đại : 50W . * Hệ thống thông tin liên lạc phục vụ cho công tác tìm kiếm cứu nạn : Hệ thống này được sử dụng để liên lạc giữa các trung tâm QLB và thông tin không địa tại những nơi liên lạc sóng VHF không với tới được . Ngoài ra hệ thống này còn cung cấp dịch vụ cho các đội tìm kiếm mặt đất với máy bay gặp nạn . b. Hệ thống thông tin liên lạc sóng ngắn HF : Dùng cho liên lạc giữa các trung tâm quản lý bay và liên lạc không/ địa tại những nơi liên lạc VHF không phủ tới được còn liên lạc vệ tinh chưa có . Mỗi vùng sử dụng một tần số theo quy định của ICAO . Việt Nam như đã nói ở trên thuộc SEA-2 và tần số phát sóng là 8942 KHz ( điều chế AM). c. Hệ thống liên lạc vệ tinh : Hệ thống vệ tinh lưu động hàng không AMSS cung cấp đường truyền thoại và số liệu . AMSS gồm 3 thành phần chính : Trạm vệ tinh mặt đất (GES)/ với tiêu chuẩn trạm A/B/C/D. Trạm vệ tinh trên máy bay (AES) với 4 loại từ 1 đến 4. Vệ tinh địa tĩnh SAT (vệ tinh không gian ) sử dụng INMARSAT . Băng tần : giữa GES và SAT là băng C (4/6 GHz) giữa AES và SAT là băng L (1.5/1.6 GHz) Phải sử dụng bốn kênh khi liên lạc hai chiều bằng vệ tinh vì mỗi kênh chỉ truyền thông tin theo một chiều duy nhất . Kênh P : cho liên lạc dữ liệu kiểm soát và phát tín hiệu báo gọi chiều từ mặt đất lên máy bay . Là loại kênh TDM , có hai loại chính là kênh PSME dùng để kiểm tra hệ thống và PD dùng để truyền số liệu . Kênh R : truy nhập ngẫu nhiên ( ALOHA) , cho liên lạc dữ liệu , phát tín hiệu báo gọi chiều từ máy bay xuống mặt đất .Thông tin kiểu burst . Thường việc thiết lập hai kênh T và C được thông qua 2 kênh R và P. Kênh C : thiết lập qua kênh R là kênh chế độ mạch Circuit cho liên lạc thoại hoặc dữ liệu song công một cho chiều lên và một cho chiều xuống .Đôi tần số kênh C thiết lập lại các kênh tần số dữ liệu của trạm mặt đất GES. Kênh T : kênh đa truy nhập theo thời gian (TDM) sử dụng cho liên lạc thời lượng dài (điện văn dài) chiều từ máy bay xuống mặt đất . Khi kênh được thiết lập trạm phát của máy bay gửi dữ liệu vào trong các khe thời gian được thiết lập nhờ trạm mặt đất . Kênh T chỉ cho phép vài ba máy bay cùng sử dụng. Hệ thống thông tin vệ tinh có một số ưu điểm chính sau : Tầm phủ sóng rộng . Dung lượng thông tin lớn . Độ tin cậy cao ,chất lượng cao . Mềm dẻo,linh hoạt, đa dịch vụ. Ngoài các thiết bị thu phát thực hiện thông tin trực tiếp với máy bay còn có các hệ thống thông tin phụ trợ khác như :các phương tiện truyền dẫn , các tổ hợp xử lý , các thiết bị đầu cuối , hệ thống điều khiển từ xa máy thu phát vô tuyến điện, đồng hồ chuẩn , máy ghi âm d. Tổ chức hệ thống AMC trong ACC: Trong từng ACC các phương tiện thông tin VHF/AM phải được tổ chức để kiểm soát hết vùng trách nhiệm . Trong mỗi vùng trách nhiệm của mỗi đường VHF kiểm soát đường dài phải có ít nhất một tần số công tác ( trong dải 118-137 MHz) và một tần số khẩn 121,5 MHz , trên mọi tần số phải có thiết bị sự phòng 100%. Các phương tiện HF/SSB phải bao trùm sang các vùng FIR kế cận để thực hiện chuyển giao thông báo bay . Việt Nam nằm trong vùng thông báo bay SEA-2 theo phân chia của ICAO nên việc chọn tần số phải theo quy định của vùng này , phải có ít nhất 2 tần số công tác và thiết bị dự phòng trên mỗi tần số là 100%. e. Tổ chức hệ thống AMC trong APP : Sử dụng phương thức truyền sóng VHF/AM . Tổ chức kiểm soát hết vùng trách nhiệm , phân chia tần số điều hành đến , tần số điều hành đi , tần số khẩn , dự phòng thiết bị trên mỗi tần số là 100%. g. Tổ chức hệ thống AMC trong vùng TWR: Trong vùng TWR phải tổ chức hai hệ thống thông tin lưu động hàng không: Hệ thống thông tin liên lạc với máy bay dùng thiết bị thu phát VHF/AM có một tần số công tác (dự phòng thiết bị 100%) và một tần số khẩn 121,5 MHz . Hệ thống thông tin lưu động liên lạc thoại điều hành các phương tiện lưu động trên mặt đất ở khu vực sân bay , dùng VHF/FM . *Nhận xét : trong tương lai thông tin đối không sẽ là : Các đường truyền số liệu / thoại kỹ thuật số thông qua hệ thống vệ tinh lưu động hàng không (AMSS) cho hầu hết các vùng trời . Đối với các vùng cực thì trước mắt vẫn duy trì thoại HF không địa cho đến khi thay được bằng thông tin vệ tinh . Liên lạc số liệu / thoại bằng VHF sẽ tiếp tục được sử dụng trong các vùng trung cận và các vùng khác trên đất liền . Có thể dùng đường truyền dữ liệu bằng radar thứ cấp mode S cho dịch vụ không lưu ở vùng trời có mật độ cao . Tóm lại hệ thống thông tin mới sẽ gồm 4 yếu tố chính là : hệ thống thông tin vệ tinh lưu động hàng không (AMSS), đường truyền dữ liệu VHF (có thể có cả HF), đường truyền dữ liệu radar thứ cấp mode S , mạng viễn thông hàng không (ATN) . II. Hệ thống dẫn đường phụ trợ - Navigation Dẫn đường là hướng dẫn và điều khiển cho các mục tiêu chuyển động theo đúng quỹ đạo và đường bay đã vạch ra . Trong hàng không dân dụng trên lộ trình bay tương ứng với các vị trí ,khoảng cách nhất định người ta có đặt các thiết bị phụ trợ dẫn đường là các đài NDB,VOR,DVOR,DME phát sóng VHF . Mỗi đài như vậy phát sóng ra một tần số riêng biệt và kiểm soát viên không lưu phải liên tục thông báo cho phi công biết vị trí của đài dẫn đường kế tiếp mà máy bay sẽ đi qua . Máy thu đặt trên máy bay có nhiệm vụ tự động chuyển tần số thu cho đúng tần số phát của đài dẫn đường và định hướng theo đài đó để tiếp tục lộ trình yêu cầu . Hệ thống dẫn đường N (Navigation) được thực hiện bằng nhiều phương pháp kỹ thuật, tương thích với yêu cầu và điều kiện của hành trình bay. Đặc trưng cơ bản có các loại hình sau : dẫn đường xa, dẫn đường gần, dẫn đường tiếp cận và hạ cánh. 1.Giới thiệu các hệ thống dẫn đường a. Hệ thống dẫn đường xa Thích hợp với hành trình đường dài cung cấp cho máy bay những thông tin để xác định vị trí và toạ độ của máy bay một cách chính xác. Điển hình là các hệ thống OMEGA, LORAN (Long Range Air Navigation System) , GPS ,GLONASS . b. Các hệ thống dẫn đường gần Thích với các đường bay trong khu vực thông báo bay, vùng tiếp cận các sân bay. Điển hình có các phương tiện sau: VOR (Very high frequency ommidirectional radio range): Cung cấp thông tin cho máy bay xác định góc phương vị giữa đài VOR-máy bay-phương bắc. DME (Distance Measuring Equipment) : Cung cấp thông tin cho máy bay xác định khoảng cách giữa đài DME-máy bay. NDB (Non Directional Radio Beacon). Cung cấp thông tin cho máy bay xác định hướng đến toạ độ đã được xác định trên mặt đất (toạ độ đài NDB). c. Các phương tiện dẫn đường tiếp cận và hạ cánh Hệ thống trợ giúp hạ cánh bằng sóng vô tuyến điện - ILS/DME cung cấp thông tin cho máy bay xác định vùng hạ cánh, góc hạ cánh , đường hạ cánh , khoảng cách giữa máy bay- điểm chạm bánh . Hệ thống trợ giúp hạ cánh bằng sóng siêu cao tần -MLS tương tự như ILS/DME nhưng sử dụng sóng vô tuyến siêu cao tần để nâng cao độ chính xác . Hệ thống này giúp máy bay hạ cánh trong mọi điều kiện thời tiết . Cho đến nay MLS chưa được áp dụng ở Việt Nam . d. Hệ thống dẫn đường quang học Hệ thống dẫn đường này sử dụng để dẫn đường trong khu vực tiếp cận, hạ cánh và lăn đỗ tại sân. Hệ thống cung cấp cho máy bay những thông tin dưới dạng tín hiệu ánh sáng, biển báo hướng dẫn Giúp cho máy bay xác định hướng đến, vùng hạ cánh, góc hạ cánh, đường hạ cánh, đường lăn, hướng lăn, điểm dừng ở các sân bay NBA,TSN được lắp đặt hệ thống dẫn đường kết hợp gồm : đài gần , đài xa Location NDB, đài VOR/DME, ILS và hệ thống đèn tín hiệu . ở các sân bay địa phương , toàn bộ trang thiết bị dẫn đường đều là NDB . Đối với đường dài , các đài NDB sẽ được dần dần thay thế bằng đài VOR/DME. 2. Các thiết bị dẫn đường a. Đài dẫn đường NDB NDB là thiết bị phụ trợ dẫn đường bằng sóng vô tuyến điện được phát vô hướng . Trên máy bay có thiết bị tự biến đổi tần số thu cho đúng tần số của đài khi nhận được tín hiệu của đài NDB bằng cách nhận dạng tín hiệu của đài phát 2 lần trong một chu kì 1024 Hz . Theo kim chỉ hướng của bộ định hướng trên máy bay phi công có thể lái theo kim định hướng để tới đài NDB . Khi máy bay bay qua đài thì kim chỉ thị của bộ định hướng sẽ quay ngược 1800 báo hiệu cho người lái biết máy bay đã bay qua đài . Đài NDB dùng trong dẫn đường hàng tuyến , dẫn đường tiếp cận và dùng làm đài chỉ hướng cho hệ thống hạ cánh chính xác ils . Các đặc điểm chủ yếu của đài NDB : ưu điểm : NDB và thiết bị chỉ hướng ADF rất thông dụng và thích hợp được với cả máy bay quân sự và dân dụng đây là một đặc điểm đặc thù của tình hình nước ta . Nhược điểm : chịu ảnh hưởng của địa hình và các loại nhiễu. Dễ xảy ra lỗi khi có sét đánh hoặc do sự thay đổi tính chất của môi trường truyền sóng vào ban đêm . Bộ chỉ thị ADF dùng kim chỉ hướng phải được cân chỉnh rất chính xác . Nói chung các đài NDB sắp tới sẽ dần dần được thay thế bằng đài VOR/DME . Các chỉ tiêu kỹ thuật của hệ thống : Dải tần số 190-1750 kHz Khoảng cách giữa các kênh 15kHz Phương pháp điều chế : Điều biên tín hiệu nhận dạng tại tần số 1020±50 kHz hoặc 400±25 Hz . Công suất cực đại : Với NDB hàng tuyến 100W, 500W, 1.2kW và 5 kW. Loại NDB tại sân 20W,25W,50W. Đài chỉ hướng cho ILS 20W . Cự ly phủ sóng : thay đổi tuỳ theo công suất phát , loại antena và vị trí đặt đài . Cự ly phủ sóng trung bình 40 NM (với công suất 20W) 200 NM (với công suất 5kW) b. Đài dẫn đường VOR VOR là đài phát mốc vô hướng , làm việc ở dải tần VHF có tác dụng phát tín hiệu mốc tới máy bay , nhờ đó máy bay có thể xác định được góc phương vị của mình so với trạm mốc . Đài VOR phát ra hai tín hiệu có pha biến thiên và có pha chuẩn . Tín hiệu pha chuẩn là tín hiệu điều chế 30 Hz có pha cố định theo mọi hướng . Pha biến thiên là tín hiệu điều chế 30 Hz mà pha của nó trễ khi máy bay chuyển hướng theo mũi kim đồng hồ và sẽ trễ 3600 khi hướng quay 3600 . Bằng máy đo sự khác nhau giữa hai tín hiệu mà phi công xác định được góc giữa máy bay với đài . Phân loại đài VOR được theo nhiệm vụ gồm dẫn đường đường dài và dẫn đường tiếp cận tại sân . Phân loại theo nguyên lý thì có 2 loại VOR chính CVOR và DVOR . α. CVOR (VOR thường): Hệ thống các đài VOR này phát tín hiệu pha chuẩn 30 Hz bằng cách điều chế FM sóng mang phụ 9960Hz và pha biến thiên 30 Hz điều chế AM. Các đài CVOR có nhược điểm là bị ảnh hưởng bởi địa hình địa vật xung quanh và gặp phải sai số nếu như có sóng phản xạ từ các địa vật . β. DVOR (Doppler VOR): Hệ thống DVOR có tín hiệu phát ngược với CVOR là pha tín hiệu 30 Hz chuẩn dùng điều chế sóng mang còn pha biến thiên dùng điều chế tần số FM sóng mang phụ nhờ hiệu ứng Doppler gây ra do hoạt động phát sóng của đài trên antenna . Sự biến tần của sóng mang phụ của đài DVOR là hiệu ứng dịch tần Doppler của tín hiệu . Tín hiệu biên tần đưa ra 48(50) antenna biên tần DVOR nằm trên đường tròn đường kính cỡ 13 m và sinh ra độ dịch tần FM tương ứng cho tín hiệu phản xạ . Vì pha biến thiên của đài VOR chứa thông tin vị trí máy bay được điều chế FM nên hệ thống rất ít bị ảnh hưởng của ngoại vật quanh vị trí đặt đài như trường hợp của CVOR . DVOR có hai loại là SSB và DSB . Hệ thống DSB có đặc tính ít bị ảnh hưởng của sự phản xạ địa hình như SSB . Đặc điểm của VOR : ưu điểm : không cần cần chỉnh sai lạc do trôi điểm tĩnh. Chính xác hơn đài NDB . Nhược điểm : vùng phủ sóng thấp bằng tầm nhìn thẳng do sử dụng băng sóng VHF . Đài VOR chịu nhiều ảnh hưởng của địa hình địa vật xung quanh. Các chỉ tiêu lỹ thuật của hệ thống : Dải tần số : 108-118 MHz Công suất cực đại : sử dụng với đường dài : 200W Với tại sân và tiếp cận : 100W Góc ngẩng : 400 c. Đài dẫn đường phụ trợ đo khoảng cách DME : DME phát tín hiệu mốc tới máy bay nhờ đó máy bay có thể xác định cự ly của mình tới trạm mốc . Các tín hiệu phát đi từ VOR/DME được máy bay thu và xử lý trong thiết bị AVIONIC trên máy bay . Các thông tin trong AVIONIC cũng được gửi xuống mặt đất nhờ đó điều phái viên không lưu có thể điều khiển máy bay đi đúng hành lang bay của mình . Máy bay phát xung hỏi nhờ bộ hỏi trên máy bay và trạm mặt đất ( bộ phát đáp ) nhận được xung hỏi này từ máy bay và tự động trả lời bằng các xung hỏi có tần số sóng mang cách tần số sóng mang của xung hỏi 63 MHz . Thông tin khoảng cách đo được bằng cách tính toán dựa trên khoảng thời gian từ lúc phát xung hỏi cho đến khi nhận được xung trả lời .Thời gian trễ 6.17 μs tương ứng với khoảng cách 1NM(3km). Hệ thống VOR /DME có hai loại cho dẫn đường hàng tuyến và tiếp cận . Thiết bị DME có thể dùng với hệ thống trợ giúp hạ cánh ILS khi mà các đài điểm xa của ILS không được lắp đặt . Các chỉ tiêu kỹ thuật của hệ thống Số kênh : 252 kênh Phương pháp điều chế : Điều biên Antena phát : phân cực ngang Dải tần : tần số phát bộ hỏi (bằng tần số thu bộ phát đáp) : 1025ữ1150 MHz . tần số phát bộ phát đáp (bằng tần số thu bộ hỏi) : 962ữ1024 MHz (băng thấp ), 1151ữ1213 MHz (băng cao ) Khoảng cách tần số 100 kHz . Công suất cực đại với : Đường dài là 3000W Tiếp cận và tại sân 1500W Dùng với ILS 1500W Phương thức làm việc : DME/N Dùng dẫn đường hàng tuyến với phổ phát xạ hẹp DME/P Dùng với MLS dẫn đường hàng tuyến phổ phát hẹp DME/W Dẫn đường dài hoặc tiếp cận với phổ phát rộng Tốc độ lặp xung : DME/N 30 đôi/s DME/P Tìm kiếm 40 đôi/s Máy bay trên mặt đất :5 đôi/s Bắt đầu tiếp cận :16 đôi/s Cuối tiếp cận :40 đôi /s. d. Hệ thống trợ giúp hạ cánh chính xác ILS Hệ thống này cung cấp các thông tin định hướng dẫn đường chính xác cho quá trình hạ cánh của máy bay tại sân bay . Các sân bay có lắp đặt hệ thống ILS sẽ cho phép máy bay hạ cánh an toàn ngay cả trong điều kiện thời tiết xấu . Hệ thống ILS bao gồm: đài chỉ hướng hạ cánh ,đài chỉ góc hạ cánh , đài điểm giữa và đài điểm xa . Hệ thống trợ giúp hạ cánh bao gồm : Đài chỉ hướng hạ cánh (Localizer), đài chỉ góc hạ cánh (glide path) ,đài điểm giữa (middlemarker) và đài điểm xa (outer marker). * Đài chỉ hướng hạ cánh : Dùng phát các tín hiệu thông tin chỉ dẫn đường tâm của đường băng mở rộng (extended runway). Đài phát hai búp sóng điều chế bởi các tín hiệu âm tần sao cho chỉ khi máy bay trên mặt phẳng thẳng đứng chứa tâm đường băng thì 2 tín hiệu thu được ở máy thu mới bằng nhau . Khi máy bay hạ cánh lệch thì về phía nào so với tâm đường băng thì kim chỉ thị lệch về bên đó. * Đài chỉ góc hạ cánh : Phát thông tin hướng dẫn cho máy bay về góc hạ cánh xuống đường băng . Đài cũng phát hai búp sóng được điều chế bởi hai tín hiệu âm tần sao cho khi máy bay đáp xuống theo mặt phẳng hạ cánh chuẩn (góc hạ cánh 30) thì hai tín hiệu thu được tại bộ thu bằng nhau . Loại sử dụng hai tần số với 3 antena phản xạ góc được dùng nhiều trong thực tế vì có thể giảm nhỏ được lỗi chỉ thị góc do địa vật . Đường hạ cánh được xây dựng nhờ hai phát hai tần số cánh nhau 8kHz . * Đài chỉ điểm giữa: Đài này giúp máy bay khi hạ độ cao để hạ cánh xác định được điểm có vị trí cách điểm tận cùng của đường bay 1000m . Đài này lắp đặt tại điểm cách thêm 1050 m so với điểm tận cuối của đường băng nhưng vẫn ở tâm đường băng và nó phát ra một chùm sóng điện từ hình quạt theo hướng thẳng lên không gian . Khi máy bay bay vào vùng sóng có hình quạt thì đèn chỉ thị trên máy bay nhấp nháy và có âm thanh 1300 Hz phát ra từ loa báo cho phi công biết là đã qua đài. Trong trường hợp ILS mắc theo tiêu chuẩn CATI vị trí của đài điểm giữa là điểm đánh dấu độ chính xác cao cho máy bay hạ cánh . * Đài điểm xa : Đài này giúp máy bay đang tiếp cận có thể xác định điểm cách điểm tận cùng của đường băng 7 km , đài cũng phát sóng điện từ hình quạt . Khi máy bay vào vùng phủ sóng thì có đèn nhấp nháy và có âm thanh 400 Hz phát ra , và người phi công phải báo độ cao của máy bay cho người kiểm soát viên không lưu biết . * Các hệ thống thiết bị phụ trợ : Đài chỉ phương vị (compass locater) : chính là đài NDB có công suất thấp và chỉ hướng cho máy bay biết vị trí của đài ILS . và thường lắp ở vị trí của đài điểm xa . Hệ thống ILS/DME : nếu khi không có đài điểm xa thì có thể lắp một đài DME công suất thấp (tại vị trí của đài định vị đường hạ cánh ) để thay thế . Hệ thống đèn tiếp cận : dùng khi tầm nhìn bị hạn chế và đảm bảo cho việc tiếp cận an toàn . Các chỉ tiêu kỹ thuật của đài ILS Phân loại Dải tần Công suất Khoảng cách Tần số âm tần số phát đỉnh tác dụng Đài chỉ 108-112 10W 45 km (vùng hoạt động 90Hz và 150 Hz hướng hạ MHz tính từ tim đường băng cánh sang mỗi bên 150 Đài chỉ 329-335 2W 18 km (trong vùng tiếp 90Hz và 150 Hz góc hạ MHz cận giai đoạn cuối ) cánh Đài 75MHz 3W Tín hiệu nghe được tại 400 Hz điểm xa 12/4s tại máy bay cách 96 hải lý Đài điểm 75MHz 1W Tín hiệu nghe thấy 1300 Hz giữa 6/2s Đài chỉ 200-415 20W 10-25Hz 1020Hz hướng kHz Theo tiêu chuẩn của ICAO các sân bay có phương tiện phù trợ dẫn đường được chia thành các mức CAT I,II,III như sau Điều kiện khí tượng cho hạ cánh Loại Chiều cao giới Tầm nhìn Chú thích hạn cho hạ cánh đường băng CAT I ≥60m >800 m Đèn chỉ thị cần cho hoạt động loại II CAT II ≥30m >400 m Đèn chỉ thị CAT II CAT III 0 m >200 m Đèn đường băng độ sáng cao CAT IIIB 0 m >50 m Đèn tâm đường băng CAT IIIC 0 m ≥0 m Đèn vùng tiếp đất máy bay e. Các hạn chế của hệ thống thiết bị dẫn đường hiện tại : * Hạn chế của hệ thống : Các thiết bị dẫn đường hiện tại có tầm phủ sóng bị hạn chế . Thiết bị dẫn đường sử dụng không đồng nhất, nơi dùng NDB, nơi dùng VOR/DVOR/DME nên độ chính xác chưa đồng đều dẫn đến việc phân cách bay phải đủ lớn làm hạn chế lưu lượng của các đường bay. Việc hạ cánh chủ yếu dựa vào NDB và ILS nên độ chính xác chưa cao . g. Cấu hình chung của hệ thống dẫn đường trong tương lai : Theo kế hoạch CNS/ATM mới thì hệ thống dẫn đường vệ tinh toàn cầu GNSS (Global Navigation Satellite System) sẽ phủ sóng toàn cầu và kết hợp với ILS/MLS để cho tiếp cận và hạ cánh . Các thiết bị dẫn đường NDB, VOR,DME dần dần bị loại bỏ . * Cấu hình chung của hệ thống dẫn đường trong tương lai Có một hay nhiều hệ thống vệ tinh phục vụ cho việc xác định vị trí của máy bay . Máy thu các thông tin cần thiết để xác định toạ độ . Sử dụng các đường truyền dữ liệu như VHF datalink , hệ thống thông tin vệ tinh di động AMSS, radar mode S. Đối với vùng tại sân để nâng cao độ chính xác có thể sử dụng DGNSS . * GNSS và các ưu điểm của GNSS: Không bị hạn chế bởi tầm nhìn thẳng. Mọi lúc mọi nơi, mọi điều kiện thời tiết . Có nhiều cấp độ phụ thuộc phần cứng , phần mềm . Sử dụng đơn giản . Kinh tế . Giảm được phân cách tối thiểu . Hiện nay có hai hệ thống vệ tinh chủ yếu cho định vị ,dẫn đường là GLONASS của Nga ( hệ thống dẫn đường toàn cầu ) và GPS của Mỹ (hệ thống xác định vị trí toàn cầu bằng vệ tinh) . Sắp tới có thể có thêm hệ thống EUROPT 40 của EU. Sau khi xem xét các hệ thống vệ tinh chúng ta có thể có mấy nhận xét sau : Cần thiết phải có một hệ thống vệ tinh dẫn đường toàn cầu riêng cho HKDD do ICAO tổ chức hoạt động phi lợi nhuận. Tăng cao độ chính xác bằng cách dùng thêm vệ tinh vi sai nhất là cho vùng tiếp cận và hạ cánh .Khái niệm DGNSS , DGPS ra đời . Nghiên cứu các máy thu tương thích với nhiều hệ thống cùng 1 lúc . Cần có một hệ thống đo đạc toạ độ chính xác chung . III. Hệ thống giám sát Hệ thống giám sát cung cấp cho các bộ phận trực tiếp điều hành-thông báo bay hình ảnh đầy đủ của mọi hoạt động bay trong khu vực trách nhiệm quản lý. Giúp cho người điều hành bay biết chính xác toạ độ, cao độ, tốc độ, hướng bay, mọi máy bay trong suốt quá trình hoạt động bay. Hệ thống giám sát giúp cơ quan KSKL kiểm soát mục tiêu một cách toàn diện theo phương thức “nói ,nhìn ,nghe ”. Các thông tin về mục tiêu có thể là thoại , hình ảnh . Các thiết bị giám sát có thể là camera , ống nhòm (tại sân) , hoặc radar sơ cấp , thứ cấp (khi mục tiêu ở xa). 1. Tổ chức hệ thống radar giám sát của quản lý bay Việt Nam Vùng thông báo bay HCM (FIR HCM) có 3 tổ hợp radar . Một tổ hợp được lắp đặt tại sân bay TSN gồm sơ cấp và thứ cấp ; một được lắp đặt tại trên núi ở bán đảo Sơn Trà (DAN) cũng gồm thứ cấp và sơ cấp và một radar thứ cấp tại núi Vũng Chua (Qui Nhơn) với cự ly hoạt động của mỗi tổ hợp tương ứng là 80/250 NM cơ bản đáp ứng được tầm phủ từ mực bay 245 trở lên đối với radar thứ cấp . Đây là loại thế hệ radar hiện đại do hãng Thompson của Pháp sản xuất , từ trung tâm điều hành tại thành phố Hồ Chí Minh có thể nắm bắt được trạng thái hoạt động của các tổ hợp radar ở các nơi một cách chính xác Trung tâm xử lý số liệu EUROCAT-200 thu thập dữ liệu của toàn mạng radar thuộc FIR HCM thông qua đường truyền vệ tinh và xử lý chúng cung cấp hình ảnh hoạt động bay liên tục của máy bay từ miền Trung trở vào cho các màn hình radar tại trung tâm kiểm soát không lưu . Hệ thống này đã giải quyết được những yêu cầu KSKL hiện nay của khu vực FIR Hồ Chí Minh . Vùng thông báo bay HAN (FIR HAN) có tổ hợp radar đường dài gồm sơ cấp và thứ cấp của hãng Alenia Marconi , có hệ thống xử lý số liệu đồng bộ đảm bảo yêu cầu khai thác không lưu cho ACC HAN và tiếp cận tại sân bay NBA ,tầm hoạt động cỡ 300 km. Tại Vinh cũng mới lắp đặt hệ thống radar thứ cấp để góp phần phủ sóng radar trên toàn FIR Hà Nội và đặc biệt để phục vụ cho đường bay Hong Kong – Bangkok là 1 trong 10 đường bay tấp nập nhất trên thế giới. Cả 3 khu vực tiếp cận của sân bay quốc tế NBA, DAN, TSN đều được kiểm soát bằng radar . Đồng thời trung tâm quản lý bay quốc gia cũng đã sẵn sàng đáp ứng nhu cầu về radar mode S như là một phần của kế hoạch phát triển hệ thống CNS/ATM mới theo khuyến cáo của ICAO . 2. Radar sơ cấp PSR (Primary Surveilance Radar) Gồm 2 loại là radar giám sát tiếp cận hạ cánh ASR ( Air Surveilance Radar) và radar đường dài ARSR (Air Route Surveilance Radar ). ASR thiết kế để tìm cự ly và phương vị của máy bay trong vùng bán kính 60NM(100km) gần sân bay, điều khiển bay tiếp cận và hạ cánh . Radar ARSR là loại radar giám sát đường dài với bán kính giám sát 200NM(>300km) dùng để điều khiển không lưu . Nguyên lý hoạt động của radar sơ cấp : máy phát của radar phát ra xung xạ tần có tần số cao ra không gian gặp vật cản là máy bay thì có tín hiệu phản xạ về antenna thu . Bằng cách đo góc phương vị , góc tà và khoảng thời gian giữa tín hiệu phát- tín hiệu nhận có thể xác định được chính xác toạ độ của máy bay và tính toán được cao độ , tốc độ của máy bay . Tính khoảng thời gian giữa thời điểm phát và thời điểm thu ta tính được cự ly của máy bay so với đài radar theo công thức D=c.(t/2) với c=300000km/s và t là thời gian trễ . Radar sơ cấp hoạt động chỉ thị mục tiêu di động trên màn hiển thị . Thông thường cự ly hoạt động tối đa (Dmax ) của PSR là: 80 local mile. Các chỉ tiêu kỹ thuật : Dải tần ASR 2700ữ2900 MHz ARSR 1250ữ1350 MHz Công suất đỉnh ASR Klystron 1000 kW Magneton 500 kW ARSR Magneton 2000 kW Klystron 2000 kW Antena ASR 1 antena loa ARSR 1 antena loa 2 antena loa antenna có chùm tia thấp Dùng cho quét thấp Antena loa có chùm tia cao Tốc độ quét góc ASR 15 vòng/phút ARSR 6 vòng/phút Khoảng phủ sóng ASR 60 NM ( độ cao 40000 feet,15m2) ARSR 200NM ( độ cao 15000 feet, 15 m2 ) Độ phân giải góc phương vị ASR 30 ARSR 20 Độ phân giải khoảng cách ASR 150 m ARSR 450 m Độ rộng xung ASR 1μs ARSR 3μs Tần số lặp xung ASR 880 xung/s ARSR 346-349 xung/s 3. Radar thứ cấp SSR ( Secondary Surveilance Radar) Radar phát tín hiệu “hỏi” phù hợp với mã (code) của từng máy bay, thiết bị tương thích trên máy bay (transponder) khi nhận được tín hiệu ‘’hỏi’’ sẽ phát trả lời Radar các thông số bay: độ cao, tốc độ, nhiên liệu, số hiệu bay. Cự ly hoạt động tối đa (D max) của SSR là : 250 local mile , lớn hơn của PSR . SSR thường lắp đặt cùng với ASR hoặc ARSR . Radar thứ cấp cũng có hai loại cho tại sân và tiếp cận . Nguyên lý hoạt động của Radar thứ cấp : radar phát xung hỏi với tần số 1030 MHz . Khi máy bay nhận được tín hiệu hỏi nó phát lại tín hiệu trả lời có tần số 1090 MHz . Trong tín hiệu trả lời có các thông tin như độ cao , loại máy bay , các thông tin đặc biệt Tín hiệu trả lời này được đưa qua bộ giải mã máy thu cung cấp các thông tin đưa qua bộ chỉ thị . Đặc tính của radar thứ cấp là tạo cho máy bay khả năng thông báo các thông tin về máy bay tới bộ phận kiểm soát không lưu tự động . Công suất tiêu thụ của đài thấp do đó nhỏ , gọn ,giá thành rẻ . Các chỉ tiêu kỹ thuật : Tần số : Tuyến phát lên 1030 MHz Tuyến xuống 1090 MHz Công suất cực đại 1500 W Antenna loại hog-trough hoặc dàn antenna mở hoặc dùng chung lưới phản xạ với antenna ASR . Tốc độ quét góc Với ASR 15 vòng /phút Với ARSR 6 vòng /phút Khoảng phủ sóng 200NM(>300 km) Độ rộng xung 0.8μs Độ rộng búp sóng theo phương ngang 40 . 4. Tổ chức hệ thống giám sát trong tương lai Hệ thống giám sát tương lai gồm ba công cụ chủ yếu là Hệ thống tránh va chạm trên máy bay ACAS . Hệ thống giám sát tự động phụ thuộc ADS . Radar giám sát thứ cấp mode S . * Hệ thống ACAS cung cấp báo động cho tổ lái trong quá trình hoạt động bay . * Hệ thống ADS bao gồm : Thiết bị trên máy bay : Radar transponder (mode A/C/S), Airborne VHF datalink, Airborne satellite datalink. Các tuyến truyền số liệu : radar mode S, VHF ,vệ tinh. Thiết bị mặt đất : Radar mode S, máy thu phát VHF truyền số liệu, máy thu phát tín hiệu vệ tinh , trung tâm xử lý số liệu bay. * Radar giám sát mode S : Trên cơ sở hệ thống radar hiện tại chỉ cần bổ sung các thiết bị cần thiết tại các trạm mặt đất và bộ hỏi đáp trên máy bay để có thể thực hiện truyền số liệu qua hệ thông radar . Như vậy thiết bị hỏi đáp trên máy bay ngoài việc sử dụng các mode A,C còn sử dụng thêm cả mode S . Radar giám sát thứ cấp mode S ngoài việc giám sát còn cho phép truyền dữ liệu 2 chiều không /địa cho dịch vụ ATS tại những vùng có mật độ bay cao trên dãy tần số 1545-1555 MHz và từ 1646,5 MHz . PHần iii giới thiệu Một số thiết bị thông tin tại acc hà nội – Mạng thông tin vệ tinh của HKDDVN I.Một số thiết bị thông tin tại ACC Hà Nội 1. Máy thu phát VHF Exicom 9000 (New Zealand) Thiết bị này dùng để thu phát tín hiệu thoại điều biên và số liệu dải hẹp. Exicom 9000 được dùng trong hệ thống thông tin lưu động hàng không (AMC). Exicom 9000 gồm bộ phát loại 9100 và được ghép với bộ thu loại 9150, băng tần hoạt động tự điều chỉnh từ 118-137 MHz . Nó được thiết kế cho từng khoảng kênh 25 KHz và do đó có 760 kênh đơn trong khoảng 118-137 MHz. Các bộ chuyển tần và các thông số cài đặt được thay đổi qua một bảng điều khiển phía trước. Thiết bị có tính modul hoá cao, các modul có thể tháo rời để thay thế và sửa chữa. Exicom 9000 có các thiết bị kiểm tra bên trong để hỗ trợ phân tích và phát hiện hỏng hóc, mạch điện tự động chuyển sang chế độ dự phòng nguồn cung cấp khi nguồn chính có sự cố, có vòng hồi tiếp ở bộ phát để tối thiểu hoá nhiễu điều biên và cho phép lựa chọn công suất ra ở bất kì một mức nào từ 10Wữ50 W, ở bộ thu có mạch để duy trì mức tín hiệu âm tần không đổi cho dù độ sâu điều chế của sóng mang thu biến thiên lớn . 2. Thiết bị viba số AWA (úc) Thiết bị này dùng trong cho đường truyền vi ba số Nội Bài-Gia Lâm và tuyến Tam Đảo – Nội Bài . Gồm có thiết bị thu phát vô tuyến RMD 1504 và thiết bị ghép kênh DMD/DMS-2. 3. Thiết bị ghi âm đa kênh Có 2 loại là DL2/Racal (kết nối với PC và sound card) và electro data (ghi âm kỹ thuật số đa kênh lên băng cối ). 4. Chuyển mạch thoại tự động DENRO (Mỹ) Đáp ứng nhiều loại giao tiếp : Tel line, ASU, Pabx ,4E8M Có radio processor. II. Khái quát về thông tin vệ tinh của Hàng Không Việt Nam 1.Nguyên tắc hoạt động của hệ thống thông tin vệ tinh tại ACC Hà Nội Các dịch vụ sử dụng (DATA,VOICE) TRUNG TÂM ĐIềU KHIểN (NCS) GHéP /TáCH KÊNH (MAXIMA F10) MáY TíNH ĐIềU KHIểN MODEM (NEC) (điều chế) MODEM (UMOD) (điều chế) UP/DOWN CONVERTER (đổi tần) LNA (khuyếch đại tạp âm thấp ) SSPA(Khuyếch đại công suất lớn) ANTENA Hình 6. Hệ thống thông tin vệ tinh tại ACC Hà Nội Các tuyến thoại và dữ liệu từ các tuyến liên lạc khác nhau giữa các sân bay được đưa vào bộ ghép kênh . Cứ 8 đường thoại và dữ liệu lại được đưa vào một card . Có hai loại card giao tiếp . Nếu sử dụng công nghệ ghép kênh TDM thì đưa vào card DT (Dual Trunk ) còn nếu sử dụng công nghệ Frame Relay thì đưa vào card PT (Packet Trunk ) . Nếu cần nén thì đưa vào card nén . Thiết bị ghép/tách kênh chủ yếu nhất đang sử dụng là thiết bị MAXIMA của Australia (Fastlane F10) dung lượng rất lớn so với các thế hệ F1 và F5 trước đây . Từ khối ghép kênh tín hiệu được đưa đến khối MOD. Tín hiệu được đổi về trung tần 70 MHz . Hoặc ngược lại tín hiệu từ khối DEMOD (tín hiệu trung tần 70 MHz ) được đưa qua tách kênh ra các luồng thoại và dữ liệu có địa chỉ khác nhau . Có hai thiết bị MOD/DEMOD chủ yếu là NEC (dành cho mạng DOMSAT) và UMOD ( Universal Modem của Hughes Network Systems dành cho mạng VSAT là chủ yếu ) . Thiết bị UMOD được quản lý , giám sát các thông số qua máy tính điều khiển . Chuyển mạch dự phòng SWO sẽ làm nhiệm vụ chọn thiết bị có khả năng hoạt động trong số các UMOD để đảm bảo thông tin luôn được thông suốt cả khi có một khối bị hỏng . Sau khi qua khối điều chế tín hiệu trung tần IF 70 MHz được đưa qua bộ Up Converter đổi lên tần số cao hoặc từ tần số cao tín hiệu được đưa qua bộ Down Converter để đổi xuống trung tần IF 70 MHz . Thiết bị U/C và D/C đều do NEC sản xuất . Trước khi phát ra antenna tín hiệu được khuyếch đại nhờ thiết bị khuyếch đại công suất SSPA ( Solid State Power Amplifier) , thiết bị này do Varian (Mỹ ) sản xuất . Chỉ tiêu kỹ thuật của các thiết bị : * UMOD 9100 Điều chế BPSK, QPSK Tốc độ 9,6 Kbpsữ8,448 Mbps FEC Viterbi, Segmential,Reed- Solomon Tần số hoạt động 52ữ88 MHz , khoảng cách tần số 100 Hz * Thiết bị ghép kênh MAXIMA Số Slot 21 Trunk speed 9,6 Kbpsữ2,048 Mbps Sync port speed 200 bpsữ2304 kbps Async port speed 75bpsữ19,2 bps Voice port speed 16,24,32,64 kbps Số Hub/ 1 mạng : 32 Số nút điều khiển / 1 mạng :512 Số cổng max / 1nút Hub : 512 Số Trunk Max / 1 nút Hub : 16 * Hub Modem (NEC) : fra=52ữ88MHz ; fvào=52ữ88MHz , khoảng cách tần số 25 KHz Mức ra : -30ữ0 dBm Điều chế BPSK 9,6ữ64 kbps QPSK 56ữ2048 kbps * Chuyển mạch điều khiển LNA (NEC) : Dải tần 3625ữ4200 MHz Độ ổn định tăng ích Ngắn hạn (short term) : ±0,1 dBm/min Trung hạn (medium term) : ±dBm/day Dài hạn (long term) : ±0,5 dBm/week * U/D Converter (NEC) Up Converter U/C Frequency range Level RL Input 70±20 MHz -52ữ-7 dBm 23 dBm Output 5850ữ6425 MHz -52ữ-7 dBm 20 dBm Down Converter D/C Frequency range Level RL Input 3625ữ4200 MHz -96ữ-37 dBm 20 dBm Output 70±20 MHz -37ữ0 dBm 23 dBm * Chuyển mạch dự phòng SWO (NEC) Số đường chuyển mạch ≤8 Giao diện IF : tần số 70±18 MHz Bộ nối BNC ,75 Ω Tổn hao 0,2 dB BB Interface V35, RS 449/422,423,232C * Khuyếch đại công suất cao tần SSPA (HPA) – Varian (Mỹ) Dải tần số 5850ữ6450 MHz Input RL : 16 dB Output RL : 17,7 dB Công suất ra : 48,5 dBm 2. Tổ chức mạng thông tin vệ tinh của Hàng Không Việt Nam Cấu hình mạng vệ tinh của hàng không Việt Nam và dung lượng của các tuyến thông tin vệ tinh . 64K 256K 256K 64K 128K 64K 64K 64K 64K 64K 64K 64K 192K Cà Mau N110 Phù Cát N114 Phan Rang N113 Nà Sản N213 Điện Biên N212 Đà Nẵng N2 Ban Mê Thuột N112 Tân Sơn Nhất N1 Master N5 N100 N101 Nội Bài N200 N3 N201 Phú Quốc N111 Vũng Chua N4 Vinh N210 Cát Bi N211 128K Vientiane N220 64K Hình 7 . Mạng thông tin vệ tinh của quản lý bay Việt Nam (VATM) 3. Sơ đồ kết nối các kênh thoại và số liệu dùng trong mạng thông tin vệ tinh của Hàng không Việt Nam a. Sơ đồ kết nối kênh thoại nội bộ 64K PCM voice 16K Packet Data 64K PCM voice PABX N3C11P1 N3C12P1/V1 N3C14PV1 N200C5P1 N210C4P1 Tel Nội Bài Vinh Hình 9 . Kênh thoại nội bộ Nội Bài - Vinh b. Sơ đồ kết nối kênh hot-line Kênh hot-line có cấu hình hoàn toàn như kênh thoại nội bộ 64K PCM voice 16K Packet Data 64K PCM voice Tel N3C11P8 N3C16P1/V1 N3C14PV2 N200C5P2 N210C6P1 Tel Nội Bài Vinh Hình 10 . Kênh thoại hot-line 2w Nội Bài - Vinh c. Sơ đồ kết nối kênh thoại điều khiển VHF 64K PCM voice 64K Packet Data 64K PCM voice Console N3C4P8 N3C16P3/V3 N3C14PV8 N200C5P8 N210C6P2 Tx/Rx Nội Bài Vinh Hình 11. Kênh thoại điều khiển VHF d. Sơ đồ kết nối kênh số liệu 9.6K asynchronous data 9.6K Packet Data 9.6K asyn data Com N3C9P5 N3C12P5/V5 N3C14PS1 N200C4P1 N210C1P3 Com Nội Bài Vinh * Kênh số liệu AFTN Hình 12 . Kênh số liệu AFTN Nội Bài - Vinh 9.6K synchronous data 9.6K Packet Data 9.6K syn data RDP N3C9P2 N3C12P2/V2 N3C14PS2 N200C4P2 N210C5P2 RADIN Nội Bài Vinh * Kênh số liệu radar Nội Bài – Vinh a) Kênh số liệu radar 1 9.6K synchronous data 9.6K Packet Data 9.6K syn data RDP N3C9P3 N3C12P3/V3 N3C14PS3 N200C4P3 N210C5P3 RADIN Nội Bài Vinh III. Phương hướng thiết kế tốt nghiệp Sau quãng thời gian quý báu được tham quan , kiến tập tại ACC bản thân em có hướng thực hiện đồ án tốt nghiệp về mảng đề tài thông tin vệ tinh . Cụ thể là đề tài : “Nghiên cứu phương thức đa truy nhập FDMA/SCPC/DAMA có tham khảo thiết bị trạm TES của HKVN , thiết kế tuyến thông tin vệ tinh ” . (TES-Telephony Earth Station) . Khi nghiên cứu về trạm TES bản thân em thấy có một số vấn đề chính gồm : Đa truy nhập FDMA/SCPC . Phương thức truy nhập theo yêu cầu DAMA . Cấu trúc cơ bản của một trạm TES . 1. Đa truy nhập phân chia theo tần số FDMA kiểu SCPC Trong hệ thống thông tin vệ tinh dùng đa truy nhập phân chia theo tần số FDMA (Frequency Division Multiple Access) dựa trên phương thức SCPC (mỗi kênh trên một sóng mang- Single Channel Per Carrier) mỗi tín hiệu là thoại hay dữ liệu điều chế tần số hoặc điều chế PSK được phát đi và truy nhập tới vệ tinh theo phương thức FDMA . Antenna vệ tinh thu nhận sóng mang này đồng thời với nhiều sóng mang khác và các kênh thông tin phân biệt bởi tần số khác nhau . Khi hệ thống hoạt động trong chế độ thoại sử dụng phương thức SCPC thời gian trung bình mà mỗi kênh được sử dụng được sử dụng trong chế độ đàm thoại chỉ chiếm 40 % toàn bộ thời gian hoạt động của kênh cho cuộc liên lạc đó . Chế độ thoại không làm giảm độ rộng trung bình của của băng tần sử dụng của bộ phát đáp trên vệ tinh , nhưng tại bất kỳ thời điểm nào cũng chỉ hoạt động với 40 % dung lượng của sóng mang thoại vì vậy yêu cầu về công suất của trạm TES là không đáng kể và méo do điều chế tương hỗ giảm đi . Hình vẽ trên là một mạng hình sao với liên lạc hai chiều trên hai sóng mang SCPC ; một từ VSAT tới trạm Hub và một từ trạm Hub tới VSAT . Phương thức truy nhập transponder của vệ tinh là FDMA . 2. Phương thức truy nhập theo yêu cầu DAMA ( Demand-Assigned Multiple Access) Phương thức DAMA sử dụng bộ phát đáp của vệ tinh một cách linh hoạt , đạt hiệu quả cao với các liên lạc dung lượng thấp như thoại Hàng Không . Khi sử dụng DAMA giả sử trạm TES tại ACC Hà Nội khi bắt đầu mỗi cuộc gọi thì trạm Hub bên Bắc Kinh (hoặc Quảng Châu ) sẽ chọn kênh vệ tinh và phân định các bộ Modem ở cả hai Trung tâm đường trục có gọi Đi và gọi Đến để thiết lập cuộc gọi . Tại các vị trí xa mỗi đường trục được nối với các bộ Modem hoạt động theo phương thức SCPC và các bộ Modem được điều hướng tới các tần số sóng mang được phân định bằng các lệnh từ bộ điều khiển phân định theo nhu cầu từ xa . Trung tâm điều khiển DAMA với chức năng Phân định các kênh vệ tinh cho các cuộc gọi mới được xem như là bộ phận quan trọng nhất nó có máy chủ điều khiển MCC (Master Control Computer) nối với Modem kênh số liệu để liên lạc với các bộ điều khiển phân định từ xa và MCC nối với Mmodem thu phát thoại để thu nhận báo hiệu . Trễ truyền dẫn của DAMA cỡ 810 ms do đó không thích hợp với truyền số liệu , vì ví dụ như chúng ta truyền bản tin 8 kbps trên thiết bị đầu cuối 2048 kbps chỉ hết 3,91 ms trong khi để nối liên lạc mất tới 810 ms nên không kinh tế . Do vậy DAMA chỉ thích hợp dùng cho thoại là thích hợp . 3. Cấu trúc trạm TES Các trạm mặt đất thoại đầu xa (Telephony Earth Station ) liên lạc qua vệ tinh với các trạm khác và NCS (Network Control Center) ở băng Ku hoặc băng C và truy nhập vệ tinh bằng phương thức FDM/ SCPC ( Single Carrier Per Channel). Hệ thống sử dụng kỹ thuật điều chế QPSK và BPSK có sửa lỗi trước ở các tốc độ 1/2 hoặc 3/4. Hệ thống TES phục vụ cho liên lạc thoại và truyền số liệu dạng đồng bộ và không đồng bộ trực tiếp giữa các trạm TES đầu cuối nằm trong cùng một hệ thống. Lưu lượng thoại và dữ liệu được truyền trực tiếp giữa các thiết bị đầu cuối mà không đi qua các thiết bị của NCS nhằm mục đích giảm trễ truyền dẫn nhờ chỉ liên lạc qua 1 bước nhảy vệ tinh ( hop) . Các mạch thoại được thiết lập trên cơ sở yêu cầu của các trạm đầu cuối thực hiện theo cách VSAT quay số dưới sự điều khiển của NCS , thời gian thiết lập các kênh thông tin vệ tinh bằng thời gian của các cuộc nối liên lạc trên . Thông tin thoại được thiết lập theo kiểu điểm nối điểm và điểm nối đa điểm . Cấu trúc của hệ thống TES Cấu trúc của một trạm TES chuẩn như sau Giao diện người điều hành mạng Giao diện baseband data Giao diện TELCO Các bộ phận tiêu chuẩn Giao diện RF Giao diện giám sát , điều khiển RFT đầu xa Indoor equipment TES NCS RFT Hệ thống điều khiển mạng (NCS) Giao diện IF Giao diện IF b. Các thành phần của trạm mặt đất TES B U S Khối kênh dữ liệu Khối kênh thoại Khối kênh thoại Khối kênh giám sát Khối phân phối trung tần RS 232 Bộ chuyển đổi dữ liệu Vòng hai dây Vòng 4 dây Thiết bị Outdoor (gồm RFT và antenna) Interfacility link c. Cấu tạo của trạm TES Quantum (của Hughes Network Systems) tại ACC Hà Nội α. Các thiết bị Outdoor Gồm có các thiết bị vô tuyến RFT (Radio Frequency Terminal) bao gồm các mạch điện tử RF , các cáp nối . RFT đổi tín hiệu Tx IF từ các thiết bị Indoor lên tín hiệu sóng mang RF sau đó lọc và khuyếch đại tín hiệu . Tại phía thu thì tín hiệu RF từ vệ tinh được khuyếch đại , lọc và đổi tần xuống tần số trung tần IF. Giao diện chuẩn IF nối với thiết bị Indoor cho phép các RFT khác nhau có thể dùng cho các ứng dụng đặc biệt ví dụ như các ứng dụng trong băng C . Các bộ khuyếch đại trạng thái rắn khác nhau SSPA (Solid State Power Amplifier) và các antenna có kích thước khác nhau được sử dụng trong các ứng dụng khác nhau . * Antena : antenna của RFT được chọn tuỳ theo băng tần số vệ tinh và tăng ích yêu cầu . * Tổ hợp LNA/TRIA : Bộ khuyếch đại tạp âm thấp LNA được gắn vào ống dẫn sóng dưới antenna và thực hiện đổi tần xuống lần thứ nhất đối với tín hiệu thu . Bộ TRIA phân tách tuyến thu và phía phát với mặt phản xạ của antenna. * Các thiết bị RFE ( RF electronic) : bao gồm SSPA được gắn ở đỉnh antenna có tác dụng khuyếch đại , đổi tần lên &xuống, lọc , thay đổi mức suy hao , cấp nguồn cho LNA, * ILF (interfacility link) : Các đường cáp nối thiết bị RFE nằm ngoài trời với thiết bị trong nhà . IFL bao gồm hai cáp đồng trục : một cho tín hiệu Tx và Rx IF . Nguồn AC cho thiết bị bên ngoài được đi riêng . β. Các thiết bị Indoor . Cung cấp giao tiếp với các thiết bị của người sử dụng và có thể gồm nhiều máy và có số lượng khối kênh (CU) thay đổi . Trong cấu hình lớn có nhiều hơn 1 thiết bị được sử dụng , thiết bị I ndoor cũng bao gồm khối tập hợp và phân tách IF , và thường được lắp đặt sau khi các khối outdoor và IFL đã xong . Có hai loại sơ đồ máy được sử dụng : Sơ đồ Phase II : tối đa 4 CU. Sơ đồ HDC (High density chassis) :tối đa 14 CU . Khối kênh ( CU board) : có bộ nhớ NVRAM (non-volatile random access memory) dùng để khởi động , thiết lập kênh điều khiển xa và load phần mềm chuyên dụng . CU có các cấu hình thông dụng sau : VCU: cho các ứng dụng thoại và tương thích với các giao diện trung kế E&M . Vòng hai dây được duy trì qua các board phụ ICM (khối chuyển đổi giao diện ). DCU : ứng dụng để truyền duy nhất data. CCU :cung cấp truy nhập tới vệ tinh cho các thiết bị điều khiển kênh . Một CCU cho mỗi OCC (Outroute Control Channel) và cho mỗi ICC (Inroute Control Channel) . MCU : được dùng cho các ứng dụng mà việc truy nhập tới kênh điều khiển cần thiết cho việc M&C (đo đạc và điều khiển ) khi VCU và DCU đang trong cuộc gọi . d. Đặc tính hoạt động . Tìm kiếm địa chỉ và truy nhập sóng mang (address searching/Carrier access) : FDM/FDMA/SCPC. Tốc độ truyền dẫn ( tối ưu ): Với thoại : 32/16/8 kbps Với dữ liệu : Đồng bộ : 2.4/4.8/9.6/19.2/56/64 kbps Không đồng bộ : 0.3/2.4/4.8/9.6/19.2 kbps Dùng mã hoá Viterbi có sửa lỗi trước :FEC 1/2,3/4, hoặc 7/8. Dùng kỹ thuật điều chế QPSK,BPSK. Tỷ lệ lỗi bit : Với thoại ≤10-6 Với dữ liệu ≤10-7 Giao diện người sử dụng : được lập cấu hình như đòi hỏi của người sử dụng. Có thể thay đổi tốc độ và đồng hồ cho các kết nối dữ liệu . d. Các đặc điểm vật lý * Giao diện thoại : Vòng hai dây ( chuẩn ) Nối qua hai dây với điện thoại cầm tay qua module trong ICM. Dây E&M (chuẩn ) , cũng dùng cho các thiết bị PABX * Giao diện dữ liệu : RS 232/422 , V35 , G.703 , X.25 , X.28, HDLC và các giao diện người sử dụng khác . * Báo hiệu :DTMF, MFC-R2 ,E&M DC và các báo hiệu người dùng khác . * Đồng hồ đường phát : dùng đồng bộ trong hoặc đồng bộ ngoài . Lời kết Được sự tạo điều kiện giúp đỡ của các thày, đặc biệt là thày Phạm Văn Tuân trong thời gian qua em đã có quãng thời gian quý báu được thực tập tốt nghiệp tại Trung tâm QLB Miền Bắc . Điều này đã giúp em rất nhiều trong việc nắm vững kiến thức đã học , tiếp thu và học tập thêm nhiều kiến thức và thực tiễn quý báu . Đồng thời giúp em có một hướng đi đúng đắn để thực hiện đồ án tốt nghiệp và trước mắt là bản báo cáo thực tập này . Em xin chân thành cám ơn thày Trần Thọ Tuân và thày Phạm Văn Tuân đã nhiệt tình hướng dẫn em trong quá trình hoàn thành báo cáo tốt nghiệp . Em cũng xin chân thành cám ơn các kỹ sư Lâm Thạch Hùng , Nguyễn Văn Dần , Hồ Sỹ Tùng đã giúp đỡ , tạo điều kiện cho em trong quá trình thực tập tại Trung Tâm . Em xin chân thành cám ơn và hy vọng em sẽ tiếp tục nhận được sự giúp đỡ , hướng dẫn của các thày , các anh trong quá trình thực hiện đồ án sắp tới .