Радиостанции УВД систем DME/TACAN и IFF/ATCRBS
| К. т. н. Клименко Н. Н. |
Для УВД ГА используются радионавигационные маяки систем VOR, ILS, ATCRBS и DME, работающие на частотах 116...150, 225...400, 1030 и 1090, 960...1215 МГц соответственно. Радиомаяки военных систем TACAN (960...1215 МГц) и IFF (AIMS MARK XII) совмещаются по частоте с радиомаяками систем DME и ATCRBS.
Радиостанции (маяки) систем DME/ TACAN формируют «сетку» частот с шагом 1 МГц в диапазоне 961...1213 МГц и ведут передачи в виде импульсных последовательностей с длительностью импульса 3,5 мкс. Средняя скважность импульсных последовательностей составляет 0.1 %. Типовая мощность излучения радиостанций 500 Вт.
Радиостанции системы IFF / ATCRBS (AIMS MARK XII или МК 12) предназначены для опознавания военных и гражданских самолетов и кораблей. Различают наземные запросчики, самолетные и корабельные запросчики и ответчики. Радиостанции работают на фиксированных частотах:
1030±5 МГц - запросчики, 1090±5 МГц - ответчики.
Мощности типовых наземных и корабельных ответчиков приведены в табл. 2.
| Тип станции | Страна | Мощность, кВт |
| AN/TPX-46 (V) | США |
|
| AN/TPX-54 (V) | США |
|
| MSR-400 | США |
|
| 1990/D НА | ФРГ |
|
| J/UPX-100 | Япония |
|
Предусмотрены 5 режимов работы: режимы 1, 2, 4 — для опознавания военных самолетов и кораблей; режимы 3 / А и С — для УВД гражданской авиации.
На рис. 1 приведена временная структура сигналов запросчиков и ответчиков. Информация о запросе заложена во временном интервале между запросными импульсами Р1 и Р3. Исключается возможность включения ответчика запросными сигналами, излучаемыми по боковым лепесткам ДН антенны запросчика. Для этого через 2 мкс после импульса P1 передается импульс P2. Ответный сигнал излучается при превышении запросными импульсами уровня импульса P2 на 9 дБ. В режиме 4 для повышения криптостойкости в качестве запросного сиг-нала используется 32-элементная кодированная пачка импульсов. В запросных режимах излучаются импульсы длительностью 0,5 и 0,8 мкс.
Ответные сигналы представляют собой 3-, 8- и 12-элементные кодированные пачки импульсов (импульс D13 в режиме 2 не применяется). Информационные импульсы D1 в режимах 1,2 располагаются между синхроимпульсами F1 и F2, которые всегда излучаются в составе ответных сигналов. Длительность импульсов 0,45, а период их повторения в пачке 1,45 мкс. Кодированные пачки импульсов интерпретируются как позиционный импульсный код опознавания, а в режиме С — как код барометрической высоты.
В настоящее время проводится совершенствование системы опознавания «свой-чужой» типа IFF для ВВС США и НАТО. Для повышения помехозащищенности и криптозащиты будут использоваться сигналы с расширением спектра комбинированного типа. В состав запросчиков и ответчиков включаются программируемые согласованные фильтры и рубидиевые стандарты времени для синхронизации сигналов с расширением спектра по задержке.
Один из возможных вариантов построения системы приведен в [4]. В запросчике и ответчике формируются последовательности стандартных временных интервалов длительностью 10 мс, в пределах которых излучаются 4 запросных и 4 ответных импульса в режиме СИЧ с внутриимпульсной фазовой манипуляцией по закону ПСП. При этом структура внутриимпульсных ПСП изменяется от импульса к импульсу. Временное положение запросных и ответных импульсов также изменяется в пределах СВИ по псевдослучайному закону. Длительность типового импульса 10 мкс. Исключение составляет четвертый запросный импульс с удвоенной длительностью. Для модуляции импульсов применяются 256-элементные ПСП. Временная структура сигналов перспективной системы опознавания «свои — чужой» схематично показана на рис. 2.
Каждый импульс запросного и ответного сигналов имеет определенное предназначение.
В запросном сигнале:
импульс 1 — для запросчиков с низким качеством временной синхронизации;
импульс 2 — для избирательного запро-са определенного самолета (корабля);
импульс 3 — для измерения дальности;
импульс 4 — для передачи данных.
Импульс 4 состоит из 4 сегментов длительностью 5 мкс. В пределах каждого сегмента осуществляется инверсная манипуляция ПСП для формирования 4-битного сообщения с расширенным спектром: 3 бита несут информацию о типе оружия, ассоциированного с запросчиком; 1 бит предназначен для проверки всего сообщения на четность.
В ответном сигнале:
импульс 1 — для измерения дальности;
импульс 2 — для уточнения временной шкалы запросчика;
импульс 3 — для подтверждения правильности ответа;
импульс 4 — для передачи бортового номера самолета (корабля).
Для передачи бортового номера временное положение импульса 4 изменяется в временном окне длительностью 50 мкс с дискретностью 0,1 мкс, что соответствует 500 бортовым номерам.
В заключение ответим, что функции систем TACAN и IFF будут также предусмотрены в радиостанциях системы JIIDS.