Thông tin dẫn đường hàng không và đài dẫn đường SA500

tem Hệ thống hạ cánh bằng thiết bị GNSS Global Navigation Satelite System Hệ thống vệ tinh dẫn đường toàn cầu MLS Microwave Landing System Hệ thống hạ cánh sóng vi ba DME Distance Measuring Equygment Thiết bị đo cự ly bay AGC Automatic Gain Control Tự động điều chỉnh độ lợi PLL Phase Locked Loop Vòng khoá pha MDC Module Disconnect Module cắt RF Radio Frequency Sóng cao tần PA Power Amplifier Bộ khuyếch đại công suất SPA Switching PA Khuyếch đại công suất kiểu chuyển mạch MOD Modulator Bộ điều chế OSC Oscilator Bộ dao động I/O Input/Output Vào/Ra REFL Refleted Phản hồi FRWD Forward Sóng phát ra Lời nói đầu Sự phát triển ngành Hàng không dân dụng nói chung, ngành thông tin dẫn đường nói riêng là một ngành kinh tế kỹ thuật hiện đại mang tính đặc thù cao. Hoạt động đồng bộ với Quản lý bay, Khẩn nguy cứu nạn và Khí tượng hàng không. Hoạt động của Ngành hàng khôngđã tạo thành một ngành dịch vụ mà sản phẩm là kết quả vận chuyển hành khách, hàng hoá trên các chuyến bay an toàn. Hiện nay, nhờ sự phát triển như vũ bão của khoa học công nghệ, nhất là những tiến bộ của công nghệ thông tin đã ảnh hưởng đến sự phát triển của hệ thống công nghệ thông tin dẫn đường. Ngoài các thiết bị hiện đại còn các thiết bị được lắp đặt tại các sân bay, phục vụ cho máy bay cất hạ cánh được an toàn, cơ cấu kỹ thuật này đã hình thành kết hợp với các hệ thống như: Hệ thống dẫn đường NDB - SA500, hệ thống ILS, VOR và DME tác động này đã làm thay đổi tư duy và mẫu hình quản lý khởi tạo những tiềm năng sáng tạo trí tuệ, giảm bớt sức lao động mà vẫn mang lại hiệu quả cao. Trong những năm gần đây cùng với sự phát triển và hội nhập với nền công nhệ thông tin thế giới, ngành Hàng không dân dụng Việt Nam có tác động và ảnh hưởng rất lớn đến sự phát triển kinh tế - xã hội của đất nước. Trong ngành thông tin dẫn đường hàng không - công nghệ thông tin đã làm thay đổi toàn bộ hệ thống. Theo hướng hiện đại, an toàn, chính xác, nhằm mục đích cuối cùng là đảm bảo cho những chuyến bay cất hạ cánh được an toàn. Với lòng ham học hỏi và yêu thích ngành thông tin em đã tìm hiểu tài liệu cùng với sự hướng dẫn giúp đỡ ân cần của các thầy cô giáo trong khoa điện tử viễn thông để hoàn thành bản đồ án về thông tin dẫn đường hàng không với nội dung: - Tổng quan về thông tin dẫn đường hàng không. - Máy phát dẫn đường NDB - SAC500. Phần I Khái quát về ngành hàng không dân dụng việt nam Sau khi đất nước Việt Nam được hoàn toàn độc lập. Các chế độ phong kiến thực dân đã sạch bóng trên đất nược ta. Một trang sử mới được mở ra cho dân tộc ta, xây dựng nền hoà bình độc lập phát triển kinh tế, văn hoá, khoa học kỹ thuật nhất là sự giao lưu với các nước trong khu vực. Sự đòi hỏi cấp bách đó năm 1976 Ngành hàng không dân dụng được thành lập, lúc bấy giờ Ngành hàng không thực sự rất non trẻ và thiếu thốn về mọi mặt. Trải qua một thời gian dài đến khi Nhà nước có chính sách mở cửa quan hệ và giao lưu làm ăn kinh tế với nhiều nước trên thế giới. Ngành hàng không lại càng cần thiết cho một Quốc gia. Nhân đà phát huy chung của xã hội, của khu vực Đông Nam á cũng như trên toàn thế giới. Sự đòi hỏi những yêu cầu về Hàng không dân dụng, về thông tin liên lạc. Trong đà phát triển đi lên nhanh chóng như hiện nay. Nhu cầu thông tin liên lạc, giao thông vận tải trở nên cấp bách bởi nó là huyết thống cho sự giao lưu, quan hệ với các nước. Nhận thức rõ điều đó Nhà nước kết hợp với Ngành hàng không đầu tư tiền vốn tạo mọi điều kiện đổi mới toàn diện về cơ cấu Hàng không. Cụ thể là đổi mới về cơ cấu tổ chức, đào tạo đội ngũ kỹ thuật, nắm bắt phương tiện công nghệ kỹ thuật mới, thay thế dần dần những trang thiết bị già, cũ bằng những trang thiết bị mới, hiện đại. Cải tạo nâng cấp các sân bay, bến cảng sân bãi, cải tạo nâng cấp toàn bộ cơ sở hạ tầng. Mục đích là để tăng cường các chuyến bay nội địa cũng như các chuyến bay quốc tế Việt Nam được tăng lên. Trong những năm gần đây nhờ có sự đổi mới có vốn đầu tư của Nhà nước chỉ một thời gian ngắn trong vòng 5 năm Ngành hàng không đã chuyển mình một cách kỳ diệu. Qua thực tế những thống kê cho thấy kết quả đáng tự hào: Năm 1996 vận chuyển hành khách tăng 10 lần so với những năm trước năm 1990. Vận chuyển hàng hoá cũng tăng gấp rưỡi so với trước. Để đạt được kết quả đó Ngành đã phải cố gắng nỗ lực trong việc phục hồi cơ chế theo cách quản lý và cơ chế mới. Hiệp hội Hàng không Quốc tế (ICAO) đã chính thức công nhận Hàng không Việt Nam là một thành viên trong hiệp hội. Năm 1995 vùng (FIR) Hồ Chí Minh trước đây Hồng Kông quản lý nay đã trả lại cho ta. Vì ta đã đầy đủ khả năng trọng trách để đảm nhiệm công tác quản lý và điều khiển những chuyến bay Quốc tế bay qua vùng đó. Chúng ta đã mạnh dạn liên doanh hợp tác và mua nhiều máy bay hiện đại có trọng tải lớn như: BOING, AIR BUS thay thế cho các máy bay đã già cỗi trước đây. Mở thêm nhiều đường bay từ các nước tới Việt Nam khoảng trên 20 nước đã bay tới Việt Nam, 22 Hãng hàng không thường lệ bay tới Việt Nam. Trên 60 nước bay qua vùng (FIR- HCM). Trong Ngành hàng không, Cục hàng không là cơ quan đầu não chỉ huy điều tiết mọi hoạt động của ngành. Bên dưới là các Cụm cảng sân bay, Trung tâm điều hành bay và các cơ quan nghiệp vụ khác. Riêng ngành Quản lý bay chịu trách nhiệm toàn bộ công tác chỉ huy dẫn đường cho một chuyến bay. Từ khi bắt đầu lăn bánh ra đường cất hạ cánh cho đến khi chuyến bay được hạ cánh an toàn. Trung tâm quản lý bay dân dụng Việt Nam là cơ quan trọng điểm của Ngành hàng không, nó quyết định sự sống còn của một chuyến bay, nó đảm bảo cho sự an toàn của một chuyến bay từ khi nổ máy đến khi hạ cánh. Chuyên ngành của quản lý bay bao gồm hệ thống: CNS/ATM (Communication Navigation Serveillance/Air Trafic Management). Bao gồm các dịch vụ chính, thông tin dẫn đường giám sát và quản lý không lưu hệ thống này, nó quyết định toàn bộ sự an toàn của một chuyến bay. Giúp cho máy bay bay đúng hướng, đúng hành lang bay, quản lý vùng không phận chỉ huy giám sát, hoà mạng thông tin đến tất cả các cơ quan cần thiết. Điều rất quan trọng của cơ quan quản lý bay là vùng thông báo bay(FIR). Trong FIR quy định phải có thoại đối không, sóng VHF, Rada giám sát phủ sóng kín FIR để có thể giám sát không lưu(ATC - Air Trafic Control). Ngoài ra trong FIR còn đảm bảo được việc dẫn đường cho các máy bay, bay qua vùng này, dịch vụ tìm kiêm cứu nguy phải được đảm bảo theo dõi liên tục. Mọi điều hành trong FIR do Trung tâm ACC(Area Control Centre) chịu trách nhiệm chỉ huy, giám sát trong ngành quản lý bay cả nước. Các Trung tâm quản lý bay Hà Nội, Hồ Chí Minh, Đà Nẵng đều chịu sự chỉ đạo của Trung tâm quản lý bay dân dụng Việt Nam. Trung tâm thông tin Hàng không tại Gia Lâm là cơ quan chịu trách nhiệm lắp đặt các công trình kỹ thuật cho quản lý bay. Trung tâm này còn có chức năng nghiên cứu, cải tiến sửa chữa, trợ giúp kỹ thuật cho toàn bộ hệ thống mạng(CNS) của khu vực Gia Lâm và các khu vực khác. Nếu cần thiết Trung tâm còn tổ chức các chuyến bay hiệu chuẩn để kiểm tra các hệ thống dẫn đường, giám sát. Ngoài trung tâm thông tin còn có phòng kỹ thuật chịu trách nhiệm thực hiện các đề án của quản lý bay, thiết kế lắp đặt những thiết bị thông tin dẫn đường mới được triển khai. Phần II Giới thiệu tổng quát về hệ thống thông tin dẫn đường Trong phần này sẽ giới thiệu khái quát về hệ thống thông tin, dẫn đường, giám sát và quản lý không lưu(CNS/ATM). Hệ thống này hiện đang phục vụ cho ngành quản lý bay dân dụng Việt Nam. Các thiết bị kỹ thuật về điện tử viễn thông phục vụ cho ba chuyên ngành chính là thông tin dẫn đường và giám sát. Các tiêu chuẩn kỹ thuật, số liệu và các quy định của từng chuyên ngành được viết trong ANNEX - 10 của ICAO. ở đây ta nghiên cứu về nguyên lý hoạt động, tính năng kỹ thuật và chức năng của từng hệ thống. Chương I Chuyên ngành thông tin Ngành này quản lý các mạng lưới thông tin liên lạc thoại, truyền số liệu riêng của ngành hàng không, các loại hình thông tin bao gồm: Hệ thống thông tin cố định. Hệ thống thông tin lưu động. I - Dịch vụ hiện tại của ngành thông tin Hệ thống thông tin cố định hiện nay của Ngành hàng không đảm bảo liên lạc thoại, thông tin số liệu giữa các cơ quan kiểm soát không lưu trong cả nước và quốc tế, thông tin giữa các đợn vị liên quan tới quá trình quản lý và điều hành bay, liên lạc nội bộ với nhau trong cơ quan quản lý không lưu. Hệ thống thông tin lưu động cho phép liên lạc thoại giữa các cơ quan cung cấp dịch vụ không lưu với nhau và các máy bay theo phương thức điểm nối điểm(Point To Point). 1. Hệ thống thông tin cố định AFTN - Aeronautical Fixe Telecommunication Network. Đây là mạng thông tin liên lạc trao đổi các điện văn theo chuẩn mực của ICAO tại các Trung tâm kiểm soát bay Hà Nội, Đà Nẵng, Hồ Chí Minh và Trung tâm điều hành bay quốc gia(Gia Lâm) được lắp đặt thiết bị chuyển điện văn tự động AMSC và thiết bị đầu cuối, đảm bảo tự động chuyển điện văn phục vụ cho điều hành bay cùng các hệ thống lưu trữ dùng cho công tác điều tra và học tập. Toàn bộ các hệ thống máy sử dụng kỹ thuật công nghệ mới sự giao tiếp giữa nội bộ bằng vệ tinh vi ba số riêng của ngành quản lý bay. Để đảm bảo an toàn và có độ tin cậy cao, nối giữa chúng với nhau còn có đường truyền qua bưu điện quốc gia bằng(vệ tinh, vi ba số, cáp quang) để dự phòng khi đường truyền chính bị trục trặc kỹ thuật. Độ tin cậy của hệ thống luôn là 99,9%. 2. Hệ thống thoại trực tiếp Ngành quản lý bay Việt Nam đã thiết lập các mạng thông tin để đảm bảo liên lạc trực tiếp giữa các cơ quan Kiểm soát không lưu trong từng khu vực với nhau. Đường truyền từ ACC Hồ Chí Minh với các ACC kế cận là qua vệ tinh do bưu điện quản lý. Các đường liên lạc thoại khác giữa ba sân bay quốc tế là của ngành quản lý bay và của bưu điện quan hệ dự phòng, sử dụng các đường truyền (vệ tinh, vi ba, cáp quang và đường HF/SSB không địa). 3. Hệ thống thông tin di động Mục đích của mạng thông tin lưu động là điều hành chỉ huy mọi hoạt động của máy bay từ khi bắt đầu nổ máy chuẩn bị cất cánh đến khi hạ cánh lăn vào sân đỗ và tắt máy. Các đài thông tin lưu động trên mặt đất hoạt động với mục đích thông báo các tin tức về khí tượng, kế hoạch bay, báo động và điều hành quá trình bay, bảo vệ an toàn cũng nằm trong mạng thông tin lưu động. Trong ngành quản lý bay tất cả các cơ quan kiểm soát không lưu đều trang bị hệ thống liên lạc không địa sóng cực ngắn VHF. Tại các sân bay Tân Sơn Nhất, trên vùng núi Vũng Chua(Quy Nhơn), núi Sơn Trà(Đà Nẵng), núi Tam Đảo(Vĩnh Phúc) được lắp đặt thiết bị VHF đường dài với vùng phủ sóng trên 400 km ở độ cao 10 km. Tại các địa điểm xa xôi, hiểm trở mà tầm phủ sóng VHF không với tới được còn được trang bị hệ thống thông tin thoại HF . Các hệ thống chuyển mạch Voice Switching(AVSC) 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 máy bay và giữa kiểm soát viên không lưu với các cơ quan điều hành bay thuận lợi và nhanh chóng. Hiện tại quản lý bay đã lắp đặt hệ một thống thông tin vệ tinh dùng trong nội bộ với bốn trạm vệ tinh mặt đất đã lắp đặt khai thác tại các ACC - Hồ Chí Minh, núi Vũng Chua(Quy Nhơn), núi Sơn Trà(Đà Nẵng), ACC - Hà Nội đây là các mạng truyền dẫn số liệu Rada, dùng điều khiển từ xa các đài VHF, truyền các số liệu AFTN và phục vụ cho các tuyến thông tin thoại nóng(Hotline) trực tiếp có đáp ứng độ tin cậy cao. Trong những năm tới quản lý bay sẽ tích cực chuuyển sang sử dụng cả dịch vụ thông tin thoại và truyền số liệu bằng vệ tinh phục vụ cho công tác quản lý mọi hoạt động của ngành quản lý bay bằng máy vi tính tạo điều kiện thuận lợi cho việc chuyển sang hệ thống CNS/ATM mới. II. Các hệ thống thông tin Hệ thống thông tin thoại giữa máy bay - mặt đất trên sóng VHF bao gồm: *Hệ thống thông tin không/đất(tại sân bay và các trung tâm kiểm soát xa). *Hệ thống thông tin tại sân tự động. *Hệ thống thông tin dịch vụ đường dài. *Hệ thống thông tin dùng cho công tác tìm kiếm cứu nguy. + Hệ thống thông tin không/đất: Dùng cho liên lạc thoại giữa kiểm soát viên không lưu với các máy bay tại tháp điều khiển, tại sân và các liên lạc thoại giữa các điều phái viên hàng không tại ACC với phi công khi máy bay thuộc vùng thông báo bay ACC quản lý. Hệ thống đó có các chỉ tiêu kỹ thuật sau: Tần số: VHF 118 á136 MHz. Khoảng cách: 50KHz, 25KHz và 125KHz. Công suất cực đại 200w dùng cho đường dài. 30w, 50w dùng cho tại sân bay). + Hệ thống thông tin dịch vụ tại sân tự động: Cung cấp cho máy bay về các thông tin thời tiết, trạng thái hoạt động của các hệ thống an toàn hàng không. Hệ thống có các chỉ tiêu kỹ thuật sau: Tần số VHF: 118 á 136MHz Công suất cực đại: 50w + Hệ thống thông tin dịch vụ đường dài: Dùng để cung cấp kịp thời các thông tin mang tính cập nhật về điều kiện và các phi cảng thời tiết, các tình trạng hoạt động của các phương tiện dẫn đường... Để cung cấp cho người lái. Hệ thống gồm các chỉ tiêu kỹ thuật sau: Tần số VHF: 118 á 136MHz. Công suất phát cực đại: 50w. + Hệ thống thông tin dùng cho công tác tìm kiếm cứu nguy: Dùng cho liên lạc giữa các đội tìm kiếm mặt đất với máy bay gặp nạn trên không bằng VHF theo tần số 121.5MHz. 2. Hệ thống thông tin liên lạc sóng ngắn HF Dùng cho liên lạc giữa các trung tâm quản lý bay và không/địa tại những nơi liên lạc vệ tinh, VHF không phủ tới được. Mỗi vùng có một tần số phát sóng là 8942KHz(điều chế AM). 3. Hệ thống thông tin di động vệ tinh Hệ thống này hiện tại chưa đưa vào khai thác tại Việt Nam. Nguyên lý làm việc: Nguyên lý thông tin trong dịch vụ thông tin vệ tinh di động(AMSS) gồm: Tuyến phát sóng lên: Tín hiệu Radio từ trạm mặt đất phát lên vệ tinh tại tần số 6GHz được vệ tinh đổi thành 1.5GHz. Sau đó tín hiệu 1.5GHz đựoc vệ tinh phát cho máy thu của máy bay(AES - Air Eath Station). Tuyến xuống: Tín hiệu Radio từ máy phát trên máy bay(GES - Geographical Eath Station) có tần số 1.6GHz được vệ tinh thu , nhận và đổi lên tần số 4GHz. Tín hiệu 4GHz sau đó được phát xuống trạm hoa sen thu nhận tại mặt đất(GES - Geographical Eath Station) nhờ vệ tinh. Cả liên lạc theo hai tuyến giữa mặt đất và vệ tinh gọi là tuyến Feederlink(băng C tần số 4/6GHz). Băng KU(12/14GHz) cũng được sử dụng trong tuyến Feederlink. Thông tin từ máy bay lên vệ tinh gọi là tuyến dịch vụ(băng L có tần số 1.6/1.5GHz). Vệ tinh không phải xử lý các chức năng phức tạp ngoài việc chuyển đổi tần số sóng mang từ băng L sang băng C(tuyến xuống) và ngược lại(tuyến lên). Phụ thuộc vào việc sử dụng Anten. L có hai loại vệ tinh: Một loại gọi là vệ tinh Anten và một loại gọi là vệ tinh Anetn mũi nhọn. III. Các loại hình thông tin 1.Dịch vụ không lưu Dùng chuyển tải thông tin do điều phái viên không lưu liên hệ với phi công để duy trì an toàn bay trong khi khai thác tối đa các chuyến bay. Thông tin trong dịch vụ không lưu bao gồm các lệnh kiểm soát không lưu(ATC) khoảng cách bay. Thông tin về các chuyến bay và các thông tin về an toàn bay khác. Đây là thông tin do tổ chức an toàn bay quốc tế (ICAO) định nghĩa. 2. Dịch vụ điều khiển bay trên không Dùng để chuyên tải thông tin giữa các Trung tâm hoạt động hãng bay và các phi công duy trì an toàn và các luật lệ bay. Các thông tin bao gồm các tin tức trao đổi về hoạt động bay như trọng lượng, sự cân bằng hoạt động của các động cơ, giám sát tiêu thụ nhiên liệu, khoảng cách ước tính với đích cần bay tới được ICAO định nghĩa về các thông tin bay an toàn. 3. Dịch vụ quản lý bay (Aeronautical Administrative Communication) Là thông tin giữa văn phòng hãng và phi hành đoàn phối hợp các hoạt động quản trị như dịch vụ ăn uống, quản lý đồ đạc, quản lý các chỗ trống trong các chuyến bay tiếp theo, đây không phải là các thông tin an toàn bay. 4.Dịch vụ thông tin dịch vụ công cộng trên không Bao gồm tất cả các loại trong hệ thống thông tin di động vệ tinh AMSS. Cả bốn loại thông tin dịch vụ trên dùng chung Anten phát, thu các khối tần số Radio và quản trị thông tin trong cùng tần số AMSS. Nguyên nhân của sự dùng chung này là do các thiết bị thu, phát vệ tinh đắt và khoảng không gian bị giới hạn trên máy bay cho việc triển khai các thiết bị. IV. Dịch vụ thông tin vệ tinh lưu động(amss) Sử dụng 4 loại kênh thông tin vật lý giữa mặt đất và máy bay. Đó là các kênh P, R,C, T. Điều này là do có 4 loại hình thông tin khác nhau. Các kênh này có các chức năng và các đặc tính vật lý khác nhau. Kênh P: Kênh hợp kênh và phân chia theo thời gian. Có 2 loại kênh P là kênh PSME dùng để kiểm tra hệ thống và kênh PD dùng để truyền số liệu. Kênh P dùng phát tín hiệu từ mặt đất lên máy bay mang các báo hiệu và dữ liệu người dùng ngắn. Kênh P phát liên tục số liệu từ trạm mặt đất GES. Trạm AES điều khiển kênh này trong suốt thời gian bay và lấy các thông tin cần thiết từ đó. Kênh R: Kênh truy nhập ngẫu nhiên (Khe Aloha). Kênh R dùng để phát từ trạm AES xuống mặt đất. Mang theo các báo hiệu và số liệu người dùng ngắn, đặc biệt là các tín hiệu khởi tạo chuyển đổi, các tín hiệu hỏi đăc trưng. Máy bay phát thông tin tại MODE BURST. Thường 2 kênh R và P sử dụng trao đổi thông tin báo hiệu, Việc thiết lập các kênh T và C thông qua 2 kênh P và R. Kênh C: Đây là phương thức liên lạc thoại với mỗi kênh thoại trên một sóng mang(kênh chế độ mạch CICURIT) tức là liên lạc số liệu và thoại 2 hướng, vì mỗi kênh phát một chiều nên nó được làm thành cặp: 1 cho chiều lên, 1 cho chiều xuống. Kênh C thiết lập theo yêu cầu của máy bay(qua kênh R) khi máy bay muốn tạo liên lạc từ đài điều khiển không lưu tới mặt đất. Các tần số kênh C(1 đôi tần số) thiết lập lại các kênh tần số dữ liệu của trạm mặt đất GES. Kênh T: kênh đa truy nhập theo thời gian(DTM) dùng cho liên lạc số liệu từ AES tới GES dùng liên lạc điện văn dài. Kênh này chỉ được thiết lập khi được yêu cầu của máy bay(qua kênh R) khi nó muốn gửi các dữ liệu cho người dùng đài. Khi kênh được thiết lập thì trạm máy phát của máy bay gửi tín hiệu dữ liệu của nó vào các khe thời gian được thiết lập nhờ trạm mặt đất. Tuy nhiên kênh T này chỉ cho phép vài máy bay cùng sử dụng. chương II Chuyên ngành dẫn đường Ngành này quản lý các trang thiết bị dẫn đường phụ trợ bao gồm các thiết bị dẫn đường hàng tuyến, các thiết bị dẫn đường tiếp cận và hạ cánh có nhiệm vụ định hướng cho máy bay bay đúng tuyến bay. I. Hệ thống hiện tại của chuyên ngành dẫn đường 1. Dẫn đường hàng tuyến (Hệ thống thiết bị dẫn đường xa) Hệ thống này được lắp đặt tại các vị trí cố định trên dọc các tuyến đường bay trong nước và Quốc tế đã được quy định ở trên vùng thông báo bay của cả nước. Tất cả các tuyến đường bay trong nước và Quốc tế trên lãnh thổ Việt Nam đều được lắp đặt các hệ thống thiết bị phụ trợ dẫn đường. Hiện nay Việt Nam đang dùng 2 loại phụ trợ dẫn đường là vô tuyến sóng dài vô hướng NDB và vô tuyến sóng cực ngắn đa hướng VOR/DME. Những loại thiết bị này cũng được lắp đặt để sử dụng đường dài, tiếp cận, hạ cánh và còn một vài đài còn làm cả nhiệm vụ dẫn đường, tiêp cận và hạ cánh. 2. Dẫn đường tiếp cận và hạ cất cánh Hệ thống này được lắp đặt tại các vị trí cố định trong vùng tiếp cận và hạ cánh của máy bay mà ở đó có cường độ bay nhiều hoặc tầm nhìn bị giới hạn, đòi hỏi phải lắp đặt các thiết bị của hệ thống dẫn đường gần. Các thiết bị này đảm bảo dẫn đường cho máy bay an toàn, chính xác và hiệu quả trong công tác điều hành bay. Hệ thống này bao gồm: Các đài NDB hoặc VOR/DME. Hệ thống hạ cánh chính xác ILS. Hệ thống hạ cánh MLS. Hệ thống dẫn đường quang học. ở các sân bay Nội Bài, Đà Nẵng, Tân Sơn Nhất được lắp đặt các hệ thống dẫn đường kết hợp gồm: Đài gần, đài xa NDB, đài VOR/DME,ILS và các hệ thống đèn tín hiệu. ở các sân bay địa phương toàn bộ các trang thiết bị dẫn đường đều là NDB . Tuy rằng với trang thiết bị của hệ thống dẫn đườmg trên đã đáp ứng được nhu cầu khai thác hiện tại của ngành quản lý bay. Để nâng cao độ chính xác nhằm đáp ứng nhu cầu bay của tương lai cũng như nâng cấp phù hợp với tiêu chuẩn ICAO và chuẩn bị từng bước cho hệ thống dẫn đường trong tương lai thì các thiết bị dẫn đường của các sân bay địa phương cần có thêm các đài ILS và dần dần thay thế các đài NDB bằng VOR/DME có độ chính xác cao hơn với thiết bị hệ thống hiện đại hơn cho phép theo dõi tình trạng của máy tại vị trí xa hơn nơi đặt đài(dùng điều khiển xa). Trong tương lai triển khai dẫn đường bằng hệ thống dẫn đường vệ tinh toàn cầu GNSS lúc đó các thiết bị dẫn đường hiện tại dần dần được loại bỏ. II. Các hệ thống dẫn đường Đài dẫn đường vô tuyến sóng đại vô hướng NDB NDB là một máy phát thanh phát trên tần số thấp, trung bình và phát ra mọi hướng, kèm theo đài hiệu nhằm giúp máy bay có thể bay hướng về các đàI NDB được đặt theo các không lộ trong nước và quốc tế. NDB là thiết bị dẫn đường phụ trợ bằng sóng Radio mà trạm phát mặt đất phát ra mọi hướng trên máy bay sẽ chỉ thị cho phi công biết hướng bay tới đài. Khi người lái trên máy bay nhận tín hiệu của đài NDB bằng cách nghe tín hiệu nhận dạng của đài phát 2 lần trong 1 chu kỳ trên tần số 1020KHz. Theo kim chỉ thị của bộ định hướng phi công có thể lái theo hướng chỉ của kim tới đài NDB. Khi máy bay vượt qua đài NDB thì kim chỉ thị của bộ định hướng quay ngược 1800 báo hiệu cho người lái biết máy bay đã bay qua đài. Đài NDB có thể dùng làm nhiệm vụ dẫn đường dài, dẫn đường tiếp cận và tại sân và dùng làm đài chỉ hướng cho thiếi bị ILS. Các đặc điểm của đài NDB: Ưu điểm: Đài NDB và thiết bị chỉ hướng sử dụng rộng rãi trong nhiều năm, các thao tác rất quen thuộc với các phi công, hệ thống mặt đất đơn giản và giá thành rẻ. Nhược điểm: Đài NDB chịu ảnh hưởng rất mạnh của địa vật, địa hình và các nhiễu tạp của thời tiết, có trường hợp do ảnh hưởng của máy thu ADF thu được chỉ thị sai làm kim chỉ thị lệch quá xa gây nguy hiểm cho máy bay. Lỗi của đài NDB còn xảy ra khi sét đánh hoặc nhiễu xạ của sóng điện từ vào ban đêm. Bộ chỉ hướng ADF trùng kim chỉ thị hướng máy bay so với đài nhưng người lái máy bay phải cân chính xác tránh các sai lệch tĩnh của kim chỉ thị. Nói chung đài NDB tới đây sẽ chỉ còn thông dụng làm đài chỉ hướng tại sân và đài điểm cho ILS. Các chỉ tiêu kỹ thuật của hệ thống: Dải tần số: 150 á1750KHz. Khoảng cách các kênh: 15KHz. Phương thức phát xạ: A2. Điều biến: Điều biến tín hiệu nhận dạng: 1020 ± 50Hz 400 ± 25Hz. Công suất cực đại: Loại NDB hàng tuyến: 100w, 500w. Loại NDB tại sân: 20w, 25w, 50w. Đài chỉ hướng ILS: 20w. Khoảng phủ sóng: Biến thiên phụ thuộc công suất phát, loại Anten ngày và đêm theo vĩ độ đặt đài. Khoảng phủ trung bình: 40NM(´3Km = 120Km) Chướng ngại vật ngoại vi như các núi và vật thể bằng sắt như nhà ga, nhà cao tầng, phải cách Anten trạm NDB là 50m khỏi ảnh hưởng tới các đặc tính phát xạ của đài. Đài dẫn đường phụ trợ vô tuyến sóng cực ngắn vô hướng phương vị VOR VOR là hệ thống dẫn đường phụ trợ bằng sóng Radio phát ra các sóng điện từ theo mọi hướng trong không gian, giúp máy bay xác định được phương vị của nó với vị trí đài. Đài VOR phát ra 2 tín hiệu bao gồm là pha biến thiên và pha chuẩn. Tín hiệu pha chuẩn là tin hiệu điều chế 30Hz có pha cố định theo mọi hướng. Pha biến thiên là tín hiệu điều chế 30Hz mà pha của nó trễ khi máy bay chuyển hướng theo kim đồng hồ và trễ 3600 khi hướng quay 3600 bằng cách đo sự khác pha giữa hai tín hiệu mà phi công đo góc phương vị giữa máy bay với đài. Đài VOR được phân chia theo nhiệm vụ dẫn đường đường dài, đài VOR dẫn đường tiếp cận tại sân. Có vài loại VOR sử dụng cho cả mục tiêu trên. Theo nguyên lý làm việc thì có 2 loại VOR chính: CVOR và DVOR. a) Đài VOR thường - CVOR: Hệ thống VOR này tín hiệu là 30Hz thay đổi điều chế AM sóng mang. Nhược điểm lớn nhất của CVOR so với DVOR là nó bị ảnh hưởng của ngoại cảnh như nhà cao, đường dây cao áp, tháp có vật liệu sắt, thép xung quanh vị trí đặt đài. Đài CVOR có thể còn gây ra sai số khi có ảnh hưởng của phản xạ sóng điện từ những vật cản. b) Đài DOPPLER VOR - DVOR: Hệ thống DVOR tín hiệu 30Hz chuẩn điều chế AM sóng mang còn 30Hz, thay đổi điều chế FM sóng mang phụ 9960 nhờ hiệu ứng Doppler gây ra do hoạt động phát sóng của đài trên các Anten. Sự dẫn biến sóng mang phụ đài DVOR là hiệu ứng dịch dẫn Doppler của tín hiệu.Tín hiệu biến tần đưa ra 48(50) Anten biến tần DVOR nằm trên đường tròn đưòng kính có 13 m và sinh ra độ dịch tần FM tương ứng cho tín hiệu phát xạ, vì pha biến thiên của đài VOR chứa thông tin phương vị máy bay được điều chế tần số sóng mang FM nên hệ thống rất ít bị ảnh hưởng của các vật cản quanh vị trí đặt đài như CVOR. Hệ thống DVOR có 2 loại: SSB và DSB. Hệ thống DSB có đặc tính ít bị ảnh hưởng của sự phản xạ do địa hình như SSB do đó có giá thành cao hơn đài SSB. Các đặc điểm của đài VOR: Hệ thống VOR không cần căn chỉnh, sai lệch do trôi điểm tĩnh, ảnh hưởng của áp suất khí quyển không còn đáng kể do việc sử dụng tần số VHF: Độ chính xác thông tin phương vị của đài cao hơn hẳn so với đài NDB. Các nhược điểm của đài chủ yếu là khoảng phủ sóng thấp bằng tầm nhìn thẳng do sự phản xạ sóng và nhiệm vụ của chướng ngại vật xung quanh gây ra tăng hơn so với NDB. Các chỉ tiêu kỹ thuật của hệ thống VOR: Dải tần số: 108 á118MHz Công suất cực đại: Đường dài: 200w. Tại sân và tiếp cận: 100 á 50w. Góc ngẩng: 400 Đài VOR bị ảnh hưởng bởi các toà nhà và địa hình xung quanh đặc biệt là đài VOR tiếp cận và hạ cánh sẽ có thể làm đài VOR chỉ thị phương vị sai đáng kể. Đài dẫn đường phụ trợ đo khoảng cách DME Hệ thống DME liên tục cung cấp cho máy bay thông tin khoảng cách từ máy bay so với đài. Máy bay phát xung nhờ bộ hỏi đặt trên nó và trạm mặt đất (còn gọi lạ bộ phát đáp). Nhận được các xung hỏi này từ máy bay và nó sẽ tự động trả lời bằng các xung trả lời có tần số sóng mang cách tần số sóng mang xung hỏi 63MHz. Thông tin khoảng cách đo được nhờ đó được khoảng thời gian từ thời điểm phát xung hỏi tới thời điểm nhận xung trả lời. Thời gian trễ 6.17ms tương ứng khoảng cách 1NM(3Km). Do tín hiệu sóng điện từ truyền trong không gian với vận tốc bằng vận tốc ánh sáng C = 300.000Km/s. Hệ thống VOR/DME có hai loại cho dẫn đường hàng tuyến và tiếp cận. Thiết bị DME có thể dùng với hệ thống ILS khi các đài xa của ILS không được lắp đặt. Các đặc điểm của đài DME: Đài DME có thể đồng thời trả lời tối đa 100 máy bay. Do đài DME sử dụng bằng tần số VHF nên ít bị ảnh hưởng của nhiễu khí quyển và thời tiết. DME cũng có khoảng phủ sóng theo tầm nhìn thẳng LOS. Khi lắp đồng trục hai Anten VOR/DME thì chỉ cần thoả mãn các điều kiện ngoại vi của VOR. Khi lắp đặt bên cạnh thì chú ý đến các toà nhà, tháp bằng thép đặt gần Anten DME sẽ phản xạ sóng gây lỗi lớn. Khi lắp đặt cùng với ILS thì cần chú ý làm sao cho Anten phát Glidepath không gây cản trở với tầm nhìn của DME. Cần lắp đặt Anten DME cao hơn khu nhà chứa máy phát tránh ảnh hưởng của sóng phản xạ. Các chỉ tiêu kỹ thuật của hệ thống DME: Số kênh: 252 kênh. Phương pháp điều chế: Điều biên. Anten phát : Phân cực ngang. Dải tần: 108 á118MHz. Tần số phát bộ hỏi(Tần số thu bộ phát đáp): 1025 á1150MHz. Tần số phát sóng bộ phát đáp(Tần số thu bộ hỏi): 962 á1024MHz. (BT) 1151 á1213MHz(băng cao). khoảng cách tần số: 100MHz. Công suất cực đại: Đường dài: 3000w. Tiếp cận tại sân: 1500w. Dùng nối ILS: 100w. Phương thức làm việc: DME/N dùng dẫn đường dài với phổ phát xạ hẹp. DME/P dùng với MLS dẫn đường dài phổ phát xạ hẹp. DME/W dẫn đường dài hoặc tiếp cận với phổ phát rộng. Mode xung làm việc: W, X, Y, Z(khoảng cách giữa hai xung kênh X =1.2ms). Kênh Y = 30ms. Tốc độ lập xung: DME/N: 30đôi/s. DME/P tìm kiếm: 40đôi/s. Máy bay trên mặt đất: 5đôi/s. Bắt đầu tiếp cận: 16đôi/s. Cuối tiếp cận 40đôi/s. III. Hệ thống trợ giúp hạ cánh ILS (Instrument Landing System) Hệ thống trợ giúp hạ cánh ILS cung cấp các thông tin định hướng dẫn đường chính xác cho quá trình hạ cánh của máy bay tại các sân bay chính xác xuống đường băng một cách an toàn ngay cả khi thời tiết rất xấu. Hệ thống ILS bao gồm: Đài chỉ hướng hạ cánh(Localizer), dài chỉ góc hạ cánh(Glidepath), đài điểm giữa (Middle Marker) và đài diểm xa(Outer Marker). Đài chỉ hướng hạ cánh: Đài này phát các tín hiệu thông tin hướng dẫn chỉ hướng đường trục của đường băng mở rộng(Extended Runway). Đài phát hai búp sóng điều chế các tín hiệu âm tần sao cho chỉ khi máy bay bay trên mặt phẳng thẳng đứng chứa trục của đường băng thì 2 tín hiệu thu được ở máy thu mới bằng nhau. Khi máy bay đang hạ cánh xuống bị lệch về phía bên phải trục đường băng thì kim chỉ thị đứng của bộ thu chỉ thị lệch về bên trái. Nếu máy bay bay lệch về phía trái trục đường băng thì kim chỉ thị đứng lệch về bên phải. Người lái theo dõi chỉ thị của bộ thu ILS và sửa lỗi bằng cách đưa máy bay về phía mà kim chỉ thị lệch đi. Đài chỉ góc hạ cánh: Đài này phát các thông tin hướng dẫn cho máy bay bay về góc hạ cánh xuống đường băng. Đài này cũng phát 2 búp sóng điều chế bởi 2 tín hiệu âm tần(90Hz và 150Hz). Sao cho máy bay bay xuống theo mặt phẳng hạ cánh chuẩn(góc hạ cánh 30) thì 2 tín hiệu thu tại bộ thu sẽ bằng nhau. Nếu máy bay đang hạ cánh theo góc hạ cánh sai với góc hạ cánh chuẩn về phía trái thì kim chỉ thị ngang của bộ thu sẽ lệch xuống dưới. Nếu máy bay bay theo góc hạ cánh nhỏ hơn góc hạ cánh chuẩn thì kim chỉ thị ngang di chuyển lên trên. Người lái dựa vào đó sẽ đưa máy bay trở lại góc hạ cánh chuẩn. Đài điểm giữa(Middle Marker): Đài này phát sóng điện từ sao cho một máy bay đang hạ độ cao để hạ cánh xuống đường băng. Có thể xác định điểm tận cùng của đường băng 1000m. Đài này đựơc đặt cách đài điểm tận cùng của đường băng 1050m và nằm trên đường thẳng của trục đường băng. Đài phát ra một chùm sóng điện từ hình quạt theo hướng thẳng đứng lên không gian. Khi máy bay bay vào vung sóng hình quạt thì đèn chỉ thị trên máy bay nhấp nháy và có thu âm thanh 1300Hz phát ra từ loa để báo cho người lái biết rằng đã bay qua đài. Trong trường hợp lắp đặt ILS chỉ theo tiêu chuẩn cấp I vị trí của đài điểm giũa vừa là đài điểm đánh dấu độ cao chính xác cho máy bay hạ cánh. Đài điểm xa(Outer Marker): Đài này thiết kế điện từ sao cho máy bay đang tiếp cận có thể tìm ra 1 điểm cách 7Km tính từ điểm tận cùng của đường băng. Đài này cũng phát chùm sóng như đài điểm giữa. Khi máy bay bay vào vùng phủ sóng thì đèn chỉ thị nhấp nhá._.