Sistemul de Dirijare la Aterizare GCA-2000

SISTEMUL GCA-2000Descrierea sistemului

Sistemul de automatizare a afiajului GCA-2000 (Ground Controll Aproach) (DAS-Display Automation System) asigur controlul interactiv pentru radarul de control aerian al traficului GCA-2000. Acesta const din trei calculatoare personale i monitoare conectate la radar prin fibre optice.

Destinatie: Sistemul de dirijare la aterizare GCA-2000 este destinat pentru descoperirea,urmarirea si conducerea aeronavelor in zona de responsabilitate a subunitatii,esalonarea acestora pentru aterizare,precum si aducerea lor la aterizare.Descrierea programului DASProgramul DAS const dintr-un numr de procese care acioneaz mpreun pentru a asigura un mediu funcional sigur al DAS. Principalele procese implicate sunt urmtoarele:

CMC Procesul controler mod central (CMC-Central Mode Controller) asigur coordonarea ntre diferite procese ale sistemului n cadrul DAS. Un exemplu de astfel de activitate este controlul planurilor de zbor n cadrul DAS.

OLDB Procesul baz de date online (OLDB-On-line Database) asigur stocarea datelor de zbor i a altor informaii operaionale necesare.

TA Procesul traiectorii (TA-Track) iniiaz, menine i anuleaz traiectoriile pe baza datelor despre inte primite de la radar. Acest proces de asemenea asociaz datele despre traiectorii cu planurile de zbor.

SM Procesul manager de securitate (SM-safety Manager) proceseaz semnalele de avertizare i de alert pentru alertele de conflict (CA-Conflict Alerts), alertele mod Cintrus (MCI-Mode C Intruder) i alertele de avertizare la altitudinea minim de siguran (MSAW-Minimum Safe Altitude Warning).

RMUX Multiplexorul radar (RMUX-Radar Multiplexer) transform datele radar brute n mesaje radar complete pentru prelucrare n diferite procese.

GDP Procesorul afiajului grafic (GDP-Graphical Display Processor) este interfaa vizual a operatorului cu radarul. Acesta prezint inta, traiectoria i alte informaii pe ecranul de afiaj.

Procesele programului, menionate anterior, acioneaz mpreun ntr-un mediu de reea n GCA-2000. GHIDUL CONTROLERULUI PARAFIAJUL CONTROLULUI APROPIERII PAR I ECHIPAMENTELE AUXILIARE

Sistemul de afiaj PAR (Precission Aproach Radar) Az/El (Azimuth/Ellevation).Siatemul de automatizare a afiajului (DAS) PAR al radarului GCA-2000 este un sistem de afiaj total digital, color, pentru Az/El. Spre deosebire de vechile uniti indicatoare convenionale de afiaj PAR care foloseau monitoare monocrome cu baleiaj aleatoriu stroker, DAS PAR al radarului GCA-2000, este un afiaj color modern cu scanare n rastru care folosete tehnologie de procesor Pentium. n loc de afiajul video analogic cu ntunecare i atenuare, DAS este un sistem total digital care ofer simbologie grafic color ivideo sintetic afiate ca zone umplute care sunt produse din mesajele digitale primite de la radar. Afiajul n format Az-El prezint urmtoarele informaii:

Poziia, identitatea, viteza i decalajul fa de panta de aterizare i linia de centru dorit.

Informaiile despre vreme care arat locaia i intensitatea (reflectivitatea) celulelor.

Informaiile despre obstacole care arat locaia dealurilor i a turnurilor.

Datele introduse de controler, procesarea special mbuntit a aparatelor de zbor mici sau mari.

Controlerul are acces imediat la controale i informaiile de stare prin intermediul unei zone de meniu /stare dedicat adiacent la zona de afiare Az/El.

Sistemul de afiare PAR al radarului GCA-2000 funcioneaz ntr-o zon de lucru a controlerului iluminat normal. Acest nou proiect elimin nevoia de un mediu semi-iluminat care era necesar pentru vechile afiaje stroker. Informaiile se afieaz folosindu-se un ecran de monitor fr sclipiri comercial producie de serie (COTS) de 21 inch. Aceast facilitate este o perfecionare important a vechiului stil de afiaje PAR tergtor de parbrizcu un baleiaj video strlucitor flash pentru radarul cu scanare n azimut sau elevaie. Controlerii erau obosii de acest vechi afiaj video cu baleiaj deoarece poziiile aparatului de zbor trebuiau s fie citite din imaginile persistente ntunecate care se estompau rapid. Afiajul digital asigur un afiaj BRITE care nu se estompeaz pentru reprezentarea grafic a aparatului de zbor. Un singur indicator lime nlime ochi de bou care asigur controlerului perspectiva pilotului la apropiere folosind o

fereastr combinat de date de azimut i elevaie care prezint viteza fa de sol, distana pn la atingerea pistei i distana deviaiei de la traiectorie i panta de aterizare.

Programul de funcionare este realizat ca o arhitectur de sistem ddeschis care pstreaz compatibilitatea programului cu viitorul echipament al staiei de lucru de afiare. Un sistem de operare UNIX i un sistem Open-Windows se folosesc pentru gestionarea interfaei grafice a utilizatorului (GUI) i implementarea controalelor.

Programul de funcionare a afiajului este implementat folosindu-se C ca limbaj de ordin superior.

Formatul Az-El PAR al radarului GCA-2000

Afiajul Az-El inventat de ITT Gilfillan, a fost formatul de afiaj PAR standard timp de peste 50 de ani.

Afiajul PAR al radarului GCA-2000 este o versiune modern de prezentare a afiajului de apropiere de precizie tridimensional Az-El.

Afiajul Az-El DAS PAR al radarului GCA-2000 prezint panta de aterizare i linia de centru a cursului ca linii drepte, n loc de arcuri de curb foarte deformate obinuite la formatele Az-El Beta. O alt mbuntire la DAS PAR GCA-2000 este c afiarea distanelor de decalaj de-a lungul pantei de aterizare i liniei de centru a cursei sunt aceleai la toate distanele. n plus, exist prezentri alfanumerice cantitative ale altitudinii, deasupra sau sub panta de aterizare i deviaia stnga sau dreapta fa de linia de centru a cursului. Barele de altitudine alfanumeric cantitativ i de scal de distan sunt asigurate pentru fiecare din zonele de afiare a azimutului i distanei.

Afiajul de elevaie are o scal de altitudine selectabil. Exist de asemenea o bar de scalare automat a distanei pentruz fiecare selecie de scal de distan. Att bara de scal de altitudine, ct i bara de scal de distan sunt prin referin la punctul de atingere a pistei.

Afiajul de azimut are o bar de scal de deviaie n azimut selectabil i o bar de scalare automat n distan care funcioneaz n conjuncie cu bara de scalare distan elevaie. Fiecare bloc de date al traiectoriei desemnate asigur deviaia pantei de atertizare (poriunea de elevaie) i deviaia liniei de centru a cursei (poriunea de azimut) la cel mai apropiat picior i distana pn la punctul de atingere a pistei pn la cea mai apropiat zecime de mil marin (607 picioare).

DAS PAR al GCA-2000 afieaz zona de acoperire n elevaie (-1 la 7), zona de acoperire n azimut (30), poziia radar PAR, informaiile de referin pentru elevaie i distan i harta digital.

Se prezint informaii despre capul compas al pistei, pragul i nlimea de decizie. Un bloc de serviciu de informaii este asigurat ntre afiajele de azimut i de elevaie, care asigur panta de aterizare, capul compas al pistei n uz ivaloarea indicat de altimetrul barometric.

Raportul despre inte i informaiile despre traiectorii PAR la radarul GCA-2000

Un aparat de zbor este prezentat ca un singur simbol de punct alb care indic altitudinea fa de distana de pe afiajul de de elevaie i ca stnga sau dreapta pe linia de centru a pistei fa de distan pe afiajul de azimut.

Cincizeci de poziii de aparat de zbor (reprezentri grafice), douzeci de reprezentri grafice de elevaie i dou traiectorii desemnate de controler cu pn la cincisprezece urme istorice, fiecare se poate prezenta pe fiecare afiaj. Poziiile de reflector MTI se prezint i o alert automat se afieaz dac poziiile afiate sunt incorecte.

Controlerul poate desemna pn la dou aparate de zbor pentru urmrire automat. Traiectoriile desemnate se afieaz cu informaii n bloc de date pe trei rnduri. Rndul de sus este pentru datele de identificare a aparatului de zbor (ACID) introduse de controler i mrimea avionului care are un afiaj implicit cu literele M (mediu), L selectabil (mare) sau S (mic). Al doilea rnd conine viteza fa de sol i distana pn la punctul de atingere a pistei, iar al treilea rnd afieaz deviaia deasupra /sub panta de aterizare i /sau deviaia stnga /dreapta fa de linia de centrul liniei de curs.

In acest mod de lucru (PAR) radarul primar face scanarea electronica a spatiului si nu este necesara rotirea antenelor sale.In modul COMBINE antena ASR se roteste cu viteza de 60 rotatii/minut pentru cercetarea circulara a spatiului aerian (dispecer). Aceasta antena are si rolul de antena de directie pentru PAR (atunci cand se afla pe directia de aterizare executa scanarea electronica a sectorului de precizie de 30 grade).Caracteristicile tehnico-tactice ale radarului de precizie au fost prezentate in capitolul 1 al lucrarii de fata si de aceea in continuare vom expune doar comenzile de la consola PAR.In modul de lucru PAR al consolei de dirijare tastatura are un rol secundar deoarece principalele comenzi sunt realizate sub forma de butoane ce pot fi selectate si activate cu ajutorul mouse-ului.Aceste butoane se gasesc in fereastra de culoare albastra din partea dreapta a display-ului.Atunci cand nu sunt selectate si activate au culoare neagra si comanda asociata fiecaruia inscrisa cu caractere galbene.Atunci cand simbolul mouse-ului(patratel de culoare alba) este pozitionat pe unul dintre butoane se realizeaza incadrarea acestuia intr-un dreptunghi de culoare inversa fondului sau (ceea ce inseamna ca a fost selectat).Daca se executa click stanga al mouse-ului butonul se activeaza (trece in video invers) sau dezactiveaza (trece in video normal).

In stanga display-ului sunt indicate panta (sus) si directia de aterizare (jos):

Acoperirea PAR este afisata cu ajutorul liniilor punctate de culoare violet,iar panta de aterizare este desenata cu ajutorul unei linii continue de culoare verde (glide slope). Segmentul de dreapta orizontal care intersecteaza glide slope reprezinta inaltimea de decizie(decision hight).In locul unde se unesc segmentele de dreapta orizontale de culoare albastra si portocalie se afla pragul pistei de aterizare.Acolo unde se intersecteaza glide slope cu pista este punctul de aterizare (touch down). Acestui loc ii corespunde originea gradatiunilor de distanta. Distantele fata de touch down se masoara in mile nautice, iar inaltimile si deviatiile fata de directia de aterizare si fata de panta de aterizare sunt masurate in picioare (feets).

Seturile de cursoare PAR ale GCA-2000

Cursorul pantei de aterizare

Cursorul pantei de aterizare are originea la punctul de atingere a pistei i urmeaz unghiul direciei de aterizare la captul distanei. Cursorul unghiului pantei de aterizare ilustreaz viteza de coborre pe care aparatul de zbor care aterizeaz trebuie s o menin. Cursorul pantei de aterizare trebuie s fie de asemenea cu un grad sau mai mult deasupra celui mai nalt obstacol pe linia de centru prelungit a pistei pn la punctul de interceptare de pe linia de curs. Panta de aterizare poate fi schimbat de la setarea implicit a pistei prin aducerea submeniului Select Glide Slope (selectare pant de aterizare) din submeniul Controale radar. Un total de 20 de pante de aterizare, 2,1 la 4,0 sunt disponibile pentru selectare cu mouse-ul sau o gam de 1,0 la 15 n trepte de 0,1 este disponibil prin introducere de la tastatur. Selectarea pantei de aterizare nu schimb balansarea n elevaie a

antenei de azimut.

Cursorul liniei de centru de apropiere

Cursorl liniei de centru de apropiere este linia de centru prelungit a pistei pn la captul distanei. Cursorul liniei de centru a pistei se bazeaz pe datele de aliniere la obiectiv, cursul pistei i distana de la senzorul radar, pentru o anumit pist.

Cursorul nlimii de decizie

nlimea de decizie implicit a pistei se introduce n meniul de date de aliniere la obiectiv pentru fiecare pist activ. La afiajul controlerului, opt nlimi de decizie (100 picioare la 450 picioare) se pot selecta dintr-un meniu derulant, sau se poate face introducerea de la tastatur, ntre 0 i 999 picioare, n trepte de 1 picior.

Cursorul liniei limitei de siguran inferioare

Cursorul liniei limitei de siguran inferioare a pistei se introduce n meniul de date de aliniere la amplasament pentru fiecare pist activ. Cursorul liniei limitei de siguran inferioare a pistei poate avea ntre unu i opt segmente. Linia limitei de siguran inferioar se fixeaz pentru acea pist i nu variaz cnd se iniiaz o schimbare a pantei de aterizare.

Cursoarele de acoperire Az-El

Cursoarele de acoperire Az-El descriu zonele de acoperire n azimut i elevaie. Zona de acoperire n azimut este artat ca o acoperire ntre +15 grade i -15 grade fa de unghiul de indicare a fascicului de azimut. Acoperirea n elevaie este prezentat ca +7 grade i -1 grad fa de centru de faz al plniei de elevaie.

Cursorul centrului fasciculului de azimut

Cursorul centrului fasciculului de azimut este prezetat n cadrul cursoarelor de acoperire n elevaie i descrie unghiul de indicare mecanic al antenei de azimut. Unghiul de indicare este derivat din unghiul pantei de aterizare al meniului de aliniere la obiectiv al pistei. Dac unghiul pantei de aterizare este fixat la 3 grade, acesta este centrul n azimut al unghiului de indicare al fasciculului n elevaie. Limea fasciculului la punctul de 3 dB este de 1,75 grade fa de unghiul de indicare al centrului fasciculului. Dousprezece pante de aterizare se pot selecta dintr-un meniu derulant, dar o pant de aterizare se poate schimba ntre 1 i 15 n trepte de 0,1 de la tastatur.

Cursorul centrului fasciculului de elevaie

Cursorul centrului fasciculului de elevaie este prezentat n cadrul cursoarelor de acoperire n azimut i descrie unghiul de indicare mecanic al antenei de elevaie. Unghiul de indicare este derivat din unghiul de indicare al antenei PAR din meniul de aliniere la obiectiv al pistei. Dac antena PAR este ndreptat paralel cu linia de centru a pistei, atunci unghiul de indicare este acelai ca i cursul pistei i cursorul centrului fasciculului El va fi paralel cu linia de centru prelungit a pistei prelungite. Prin fixarea antenei PAR la 5 grade mai puin dect cursul antenei se va afia cursorul centrului fasciculului El la un unghi de 5 grade nspre linia de centru prelungit a intei. De la afiajul controlerului, controlerul poate selecta n stnga sau dreapta un decalaj de indicare Az-El de 10 grade.Pe display apar si informatiile de la sonda meteo(TAMS),listele ALERTS si TIME,informatii despre vreme de la radarul primar,harta geografica pentru pista pe care este orientat sistemul setata de la MPC si informatiile despre aeronavele ce se gasesc in zona de acoperire PAR.

Blocul complet de date al traiectoriei desemnate PAR a radarului GCA-2000

Un bloc de date complet apare pentru fiecare aparat de zbor desemnat de controler (maxim 2).

Blocul de date const din trei rnduri de informaii despre aparatul de zbor /traiectorie. Rndul de sus este pentru datele de identificare a aparatului de zbor (ACID-AirCraft Identification Data) introduse de controler i mrimea aparatului de zbor, care are un afiaj implicit cu literele M (mediu), L selectabil (mare) sau S (mic). Al doilea rnd conine viteza fa de sol n noduri i distana pn la punctul de atingere a pistei n mile marine, iar al treilea rnd afiseaz deviaia deasupra /sub panta de aterizare i /sau deviaia stnga /dreapta fa de linia de centrul liniei de curs. Blocul de date este conectat la simbolul respectiv al traiectoriei printr-o linie de conducere. Orice linie individual sau toate rndurile blocului de date se pot selecta i se poate s nu se afieze. Prelucrarea mbuntit corespunztoare a aparatelor de zbor mari sau mici se iniiaz cnd controlerul desemneaz dimensiunile aparatului de zbor urmrit ca fiind mari sau mici. Mrimea implicit a aparatului de zbor este medie, iar algoritmul implicit de procesare este pentru un aparat de zbor de dimensiuni medii.

In partea de jos a zonei destinate afisarii butoanelor de comanda se afla meniurile Main Controls si Range Scale.Acestea nu pot fi dezafisate si au in compunerea lor urmatoarele butoane ce pot fi activate/dezactivate cu ajutorul POS (click stanga mouse atunci cand simbolul mouse este pozitionat pe buton):

MeniuDenumire

ButonDesscriere a functionarii

(activat/dezactivat)

012

Main ControlsACID Entry

Afiseaza/ascunde tabelul pentru introduerea de la tastatura

a ACID-ului

AC SizeA/a meniul cu butoane Aircraft Size

WHI Tgt ExchngeSchimba aeronava afisata pe WHI display(din cele doua selectate).WHI display=bull eye afisat deasupra pantei

Display ControlA/a meniul cu butoane Display Control

Radar ControlA/a meniul cu butoane Radar Control

StatusA/a in zona comenzilor lista System Status cu informatii despre functionarea sistemului

Radar ModeA/a meniul cu butoane Radar Mode

Clear AlertsDezafiseaza alertele din lista Alerts

PPI ModeSchimba modul de afisare al consolei in ASR

Runway SelectA/a meniul cu butoane Runway Select

Range Scale1;3;5;10;15sau20Modifica scara de distanta (numarul de pe butonul care se apasa reprezinta maximuul distantei afisate)

Mareste scara de distanta la urmatoarea posibila(de exemplu daca scara curenta este 10 apasarea mareste la 15 nM)

Micsoreaza scara de distanta la urmatoarea posibila(daca suntem pe scara de 5 dupa apasare trecem pe 3 nM)

Meniul Aircraft Size permite alegerea marimii aeronavelor ale caror simboluri sunt selectate pentru ca procesorul sa interpreteze corect semnalul reflectat primit de la ele. Litera corespunzatoare marimii aeronavei apare in FDB dupa ACID pe acelasi rand (S-Small,M-Medium,L-Large):

Butonul WHI Tgt Exchnge

Permite schimbarea aeronavei al carei simbol este afisat in suprafata WHI cu cealalta aeronava selectata.

EXPLOATAREA CONSOLEI ASR

DESCRIEREA CONSOLEI PPI ASR

Afiajul radarului de supraveghere aeroport (ASR-Airport Surveillence radar) const dintr-un afiaj de situaie indicator de poziie n plan (PPI-Plan Position Indicator) combinat cu listele afiajului de date funcionale. Informaiile despre inte de pe PPI se primesc de la radarul de supraveghere primar (PSR-Primry Surveillence Radar) i radarul de supraveghere secundar (SSR-Secondary Surveillence Radar) (subsistemul SSR-IFF). PPI este un afiaj complet digital fr prezentare video analogic.

Afiajul ASR asigur ASR informaii despre reprezentri grafice i traiectorii, precum i informaii de hart n format PPI.

Intrarea datelor se asigur prin tastatur sau dispozitiv cursor bcu bil de urmrire sau mouse. Controalele operatorului asigur capacitatea de a introduce controale de afiaj, de a efectua intrri de aciuni, a afia /edita datele de zbor i pentru a selecta categoriile de informaii afiate. O zon opac de introducere /previzualizare a datelor i liste tabulare transparente cu informaii sunt asigurate pentru afiarea datelor. Consola ASR arat poziia aparatului de zbor n azimut i distan relativ la coordonatele radarului. Scalele de distan selectabile sunt asigurate pentru a acoperi distana maxim de supraveghere a ASR i SSR. Consola ASR afieaz inele de referin de distan, roza vnturilor, segmente care indic zone de umbr de emisie, simboluri de calibrare /aliniere n timp real, i hri digitale de fundal.

Afiajul ASR prezint poziia /istoricul intelor n format PPI digital. Acesta este suplimentat cu blocuri de date liitate i complete, reprezentarea grafic a vremii i hri geografice. Unele din listele prevzute includ urmtoarele:

Fereastra zonei de previzualizare

LISTA COAST /ATEPTARE

Lista RBR (valoare distan azimut)

LISTA DE ZBOR

Valoarea Ora zilei

Lista ALTIMETRE

Lista ALERTConcluzii

Sistemul GCA-2000 (Controlul apropierii de sol) este un modul radar de control al traficului aerian (ATC) i este alegerea cea mai bun, datorit preciziei radarului de apropiere i a serviciilor de aterizare. Radarul combin

o supraveghere radar de control al aeronavelor care sosesc i pleac din imediata zon din jurul aeroportului, cu o precizie naltde ghidare radar la

aterizare, n condiii de maxim siguran. Sistemul GCA-2000 este capabil de a asigura schimbarea pistelor n mai puin de un minut, pentru a asigura condiiile optime de aterizare.

Sistemul GCA-2000 este un sistem radar solid-state care asigur supravegherea i dirijarea aeronavelor n procedura de aterizare n orice

condiii meteorologice. Sistemul funcioneaz mpreuncu un echipament

SSR/IFF a crui anteneste montatpe sistemul de anten al radarului.

Un avantaj major al sistemului GCA-2000 const n timpul scurt de comutare a antenei PAR, maxim 1 minut, pe una din cele 6 piste presetate.

C130 L

176 7. 5

+100 +186

Aircraft Size

Large

Medium

Small

PAGE 1