无线电接触的飞机

Tu Graz of Tu Graz为奥地利空域的应答器入住开发的仿真工具现在正在为欧洲领空开发。
资料来源:Lunghammer - TU Graz

TU Graz开发用于应答器占用的仿真工具。

由微波和光子工程研究所开发的模拟工具显示了奥地利或泛欧空域的雷达询问引起的特定地点应答器占用情况。

应答器是民用飞机的强制设备之一:它是一种电子设备,可以响应雷达询问,从而帮助空中交通管制和空中避碰系统确定飞机的确切位置。信号从应答器传输到接收器所需的时间提供了飞机的确切位置信息。根据应答器的类型,还会传输更多的信息,如飞行高度或飞行身份。

如果应答器必须处理特别多的审问信号,就有超载的风险——应答器可能不再回答所有的审问,甚至可能不再回答任何审问。这可能导致飞机在短时间内从雷达屏幕上消失。出现这种情况的风险很小,但确实存在。

“一架突然从空中交通管制屏幕消失的飞机总是非常令人惊叹,”来自微波炉研究所和格拉茨理工大学的光子工程研究所(Tu Graz)的Helmut Schreiber说。他代表奥地利空中交通管制Austro控制,他调查了影响转发器占用的所有因素,并根据这一点,开发了奥地利空域的转发器占用的模拟工具“Topas(Thanthonder占用分析软件)”。代表Eurocontrol,此工具现在正在为整个欧洲领空进一步开发。在缩略词eSit(监控询影器和转发器的欧洲欧洲欧洲欧洲监控器模拟器)下,Tu Graz与Austro Control以及德国公司Sero Systems和Eurocontrol密切合作。“对于空中交通管制基础设施的规划和扩展,必须知道该基础架构如何影响转发器占用。例如,这种担忧,添加了新的雷达安装或改变询问策略。重要的是要了解任何热点的位置,如果需要缓解。我们的仿真工具在这里做出了重要贡献,“舍瑞斯说。

数字双胞胎

通过一个相对简单的电子表格给出了应答器占用情况的一个快速和大致概述。它只考虑了传感器和飞机的数量,而没有考虑它们的空间分布。另一方面,TOPAS和ESIT作为数字孪生工具,结合了所有雷达传感器的实际位置和真实的空中交通情况。“有了这样的模拟,甚至更复杂的询问序列可以编程,无论是整个雷达系统,还是孤立的单个传感器。这给了我们更现实和准确的结果。我们会特别找出应答器在何时何地会出现压力情况,以及压力是什么。”

欧洲欧洲欧洲欧洲欧洲贸易组织的ATM基础设施负责人Paul Bosman仿真工具将有助于可持续利用监控射频和应答器关键资源,使所有欧洲空域用户受益。“

使用ESIT工具,用户(政府当局、航空导航服务提供商)可以估计自己的系统和邻国的系统在其领空造成的应答器负载。由于该工具只在EUROCONTROL服务器上运行,用户将无法访问其他国家基础设施的敏感数据。

雷达问,应答器答案

除了机场或Koralpe等敏感地点的民用和军用雷达站外,对应答器的进一步要求还包括所谓主动多边系统的持续无线电联系。在整个奥地利大约有70个支持多国合作的站点。Multilateration(简称MLAT)的工作原理类似于反向GPS。地面上的几个天线站扫描应答器发射的无线电信号,也向应答器发送自己的询问。

根据飞行器的距离,来自应答器的无线电波在不同时间到达相应的接收天线。每个接收站报告其接收到中央计算机的确切时间。这允许遵循飞机的路径。来自微波炉研究所的Helmut Schreiber和Tu Graz的光子工程解释说:“MLAT系统具有很大的优势:它们可以取代昂贵的雷达站。并且单个接收器的故障比说整个雷达站的故障略微戏剧性。尽管有这些优势,但正在进行的无线电触点可以在差的构造中对应答器产生非常高的应变,同样可以导致飞机变得几乎不可见。“

根据Schreiber的说法,无论如何,未来的民用空中交通管制将是无雷达的。在未来,飞机将使用卫星导航系统来确定自己的位置,并自动将其发送给空中交通管制。这也是由ESIT模拟的。TOPAS和ESIT将提高现有和未来系统的空中安全性。

这项研究是基于专业领域:信息、通信与计算它是格拉茨工业大学五大战略重点领域之一。

接触:
赫尔穆特·施赖伯
Dipl.-Ing。Dr.techn。
涂格拉茨|微波和光子工程研究所
电话:+43 316 873 7930
helmut.schreier@tugraz.at.

研究方法:计算仿真/建模
研究对象:不适用

媒体联系人

Susanne Filzwieser.
格拉兹理工大学
susanne.eigner@tugraz.at
办公室:316 873 4566

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格拉兹理工大学
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