Что такое транспондер в самолете

10

Что такое транспондер и код ответчика (Squawk Code)

Автор: Карач С.В. Дата: 27.11.2006 15:13
В статье описываются основные понятия, касающиеся работы бортовой радиостанции самолета (т.н. ответчика). Что такое режим «Чарли» и какие еще бывают режимы работы этого оборудования. Говорится, также, о цифровых кодах распознавания и настройке ответчика в симуляторе, при полетах в сети VATSIM.
Статья подготовлена для курсантов Авиационного учебного центра «Добролёт».

Содержание

Обзорные радиолокаторы и Транспондер

Для осуществления радиолокационного сопровождения самолетов используют радиолокаторы. В пунктах диспетчерского контроля устанавливают обзорный радиолокатор (англ. Secondary Surveillance Radar), а на воздушном судне (далее ВС)) так называемый транспондер (англ. Transponder) – радиостанцию-передатчик. Главная задача этого оборудования – облегчить идентификацию метки ВС на радаре, а так же получить дополнительную информацию (высоту, скорость и т.д.) о ВС. Обзорный радиолокатор посылает запросы – а бортовая радиостанция (transponder) – передает ответ на этот запрос – информацию о самолете. Содержание ответа бортовой радиостанции – зависит от режима, в котором она работает. После того, как бортовая радиостанция предоставила информацию – около радарной метки самолета появляется текстовый блок информации. ВС, на котором нет транспондера (или передатчик выключен), виден на экране радара – только как метка, без какой либо дополнительной информации. Радиостанцию-передатчик (транспондер) – называют еще «ответчиком».

Как работает Транспондер

Наземные радары «видят» первичные и вторичные метки. Первичная метка отображается на основании информации полученной от отраженного (от борта самолета) сигнала. Вторичные метки на экране радара – метки, полученные от ВС, оборудованных Транспондером. Существует несколько режимов работы транспондера – “A”, “B”, “C” и “D”. Режим работы – определяется конструктивными особенностями передатчика. Большинство ответчиков способно работать в режиме “C” или поочередно в режиме “A” и “C”. Транспондер, работая в режиме “A” – передает код ответчика (squawk code). В режиме “C” – идет передача высоты полета.

Настройка ответчика в симуляторе

В симуляторе MS Flight Simulator транспондер (ответчик) может быть реализован:

• в виде отдельного прибора того или иного самолета,
• а так же транспондер управляется специальными кнопками в программе-клиенте сети VATSIM – FSInn или Squawk Box.

транспондер в FSInn:

Реальный отечественный прибор СО-72М:

транспондер в Squawk Box:

Ответчик в симуляторе может быть

• в отключенном состоянии – S (Stand By) и
• во включенном – C (Charley), который имитирует режим работы транспондера «С» и «А».

Ответчик включается перед тем, как занять ВПП (исполнительный старт) и отключается (переводится в режим Stand By («S»)) после посадки, когда вы освобождаете ВПП.

• I (Ident) – используется для идентификации (выделения) метки ВС в общем поле меток на радаре. Используется по запросу диспетчера, если требуется быстро найти метку вашего ВС.

Пример использования Ident: Русская фразеология: Воздушное судно: Moscow-Center, CFG978, with you FL315, information Charlie Диспетчер: CFG978, Moscow-Control, good evening, sir, squawk ident, please [Пилот нажимает кнопку IDENT] Диспетчер: CFG978, radar identified, continue as filed, report IDERA intersection

Цифровые коды индивидуального распознавания

Цифровой код транспондера присваивается либо конкретному рейсу, выполняемому на основании расписания, либо отдельному воздушному судну. Цифровой код присваивается таким образом, что бы можно было понять дополнительную информацию относительно этого ВС – к примеру, выполняется ли полет по ППП или ПВП правилам, является ли самолет военным или гражданским и т.д.

Основные коды

Адресное пространство кодов ответчика делится на блоки. Распределение блоков зависит от региональных правил. ремарка автора:необходимо найти таблицу стандартных кодов для РФ

например коды ответчиков, используемые в Турции вы можете найти на странице: http://www.trvacc.org/web/training/ref/squawk.asp

Вот список наиболее известных цифровых кодов транспондера (ответчика):

• 1200 — ПВП полеты над Североамериканским воздушным пространством (если не был присвоен другой код).
• 7000 — ПВП полеты над бОльшей частью Европы и России
• 0021 — ПВП полеты над воздушным пространством Германии (5000 футов и ниже)
• 0022 — ПВП полеты над воздушным пространством Германии (выше 5000 футов)
• 0001 — Код для военных высокоскоростных не контролируемых полетов службой УВД (США)
• 7001 — Используется в случае незапланированного пересечения запрещенных высот во время проведения военных учений (Великобритания)
• 2000 — Устанавливается экипажем самостоятельно, если по каким-либо причинам диспетчер не присвоил ВС код
• 0000 — военный экорт (в США) или неожиданный выход из строя «транспондера» (радиостанции-передатчика) в Великобритании.

Важно: указанные коды используются при производстве полетов в неконтролируемом воздушном пространстве при отсутствии диспетчерских служб.

Аварийные коды ответчика

Применение аварийных кодов ответчика обусловлено необходимостью дополнительного информирования служб движения (диспетчерского контроля) о происходящих нестандартных ситуациях на борту. Применение такие кодов гарантирует повышенное внимание диспетчеров к ВС или выполнение наземными службами комплекса мер, направленных на устранение экстренной ситуации или решение проблемы. Приоритет у бортов, которые используют аварийные коды – самый высокий.
Список стандартных аварийных цифровых кодов ответчика:

• 7700 — Основной аварийный код. Этот код говорит о том, что на борту возникла аварийная ситуация.
• 7600 — Выход из строя радио или потеря голосовой связи. Этот код позволяет диспетчерам понять, что на борту технические проблемы с радиосвязью. При этом борт не аварийный и службы движения пытаются установить с бортом резервный канал связи – например сплитом (через другой борт) или посредством световых сигналов.
• 7500 — Код означает – «самолет захвачен». Этот код требует подтверждения, которое ВСегда запрашивает диспетчер. Если код находится в диапазоне от 7500 до 7700 – то это означает, что самолет был захвачен внезапно. В случае, если экипаж не успевает установить код ответчика – сообщить о захвате судна можно голосом: “squawking 7–5-0–0”. После этого диспетчер запросит от вас подтверждение («[Callsign], confirm squawking 7500”). Подтверждение голосом или молчание – означают, что код был назван не ошибочно.

В VATSIM аварийные коды ответчика применять можно, но запрещаются к использованию коды, связанные с противозаконными действиями – например «захватом» самолета. При установке кода 7500 – происходит автоматическое удаление с сервера VATSIM. Согласно правил сети VATSIM Code of Conduct, см. секцию “B”, п.8:

Пилотам разрешается докладывать об авариях во время полета. Если, по какой-либо причине диспетчер контроля попросит прекратить симуляцию аварийной ситуации, то пилот должен выполнить это требование НЕМЕДЛЕННО или отключиться от сети VATSIM.

Что делать, если нет диспетчера?

При выполнении полетов в сети часто бывают случаи, когда нет диспетчерского контроля в аэропорту вылета. В этом случае, перед вылетом, виртуальный пилот может поступить двумя способами:

1. Пилот должен сам назначить своему ВС цифровой код ответчика – 2000 или, как рекомендуют это делать в VATRUS (воздушное пространство бывшего СНГ) – 2200.
2. Если пилот знает пул цифровых кодов ответчика аэропорта вылета, то, в этом случае, можно выбрать код из этого множества и присвоить своему ВС. Например, при вылете из Калининграда (UMKK), можно установить код ответчика из диапазона 0020–0077 – к примеру 0021, или 0022, или 0023 и так далее.

Список кодов ответчика для некоторых аэропортов СНГ:

Например, вылетая из Пулково (при отсутствии диспетчера), вы можете назначить своему борту код ответчика 5701 (или 5702 и т.д. до 5777). При входе в контролируемую зону воздушного движения, ваш код останется прежним либо диспетчер даст указание на замену кода. Второй способ выбора кодов ответчика исключает вероятность появления множества бортов с одинаковыми кодами.

Авиация Транспондер — Транспондер в гражданской авиации

Транспондеры, установленные на борту самолёта используются для идентификации авиадиспетчером воздушного судна. Они отвечают на запрос вторичного локатора диспетчерской службы четырёхзначным кодом. Этот код предварительно выдается диспетчером и выставляется пилотом судна на панели управления транспондера Диспетчер на мониторе локатора видит отметку о положении воздушного судна, вместе с кодом. Транспондер, способный выдавать только четырёхзначный код — режим А

Существует несколько специальных кодов:
7700 — авария или другая катастрофическая ситуация борту
7600 — потеря связи
7500 — захват самолета
В этом случае в диспетчерской службе автоматически включается оповещение при отображении на экране радара данных кодов, обращая на себя внимание службы.

Существенной проблемой при использовании транспондеров режима А является отсутствие информации о высоте полете воздушного судна. Для решения данной ситуации был создан режим С. Он дополняет информацию четырёхзначного кода данными о барометрической высоте по стандартному давлению без коррекции.

Транспондеры режима А+С иногда называют RBS. В США они обязательны при полетах выше 10 000 футов и в пределах 30 миль вокруг больших аэропортов.

Более интеллектуальным является транспондер режима S. Основной его особенностью является контроль за эфиром и передача данных только в том случае, когда он свободен. Это позволяет решить проблему засорения эфира в районе с повышенным количеством бортов. Эти транспондеры дополнительно передают в эфир: бортовой номер, позывной, заводской номер транспондера, высота полета ВС, скорость и GPS-координаты.
Транспондеры режима S бывают двух видов: ELS и EHS. ELS и EHS отличаются набором передаваемых параметров. В Европе требуется как минимум ELS, а в верхнем воздушном пространстве и для тяжёлых самолетов — EHS.

Следующим шагом в развитии является устройство TCAS, он объединяет в себе радиолокатор и транспондер. TCAS выводит та экран бортового радиолокатора воздушного судна информацию об окружающих его бортах с транспондерами. Также он способен на основе полученной информации выдать пилоту предупреждение о опасном сближении с другими бортами и выдать команду о том в как изменить траекторию движения для уклонения от столкновения. Для этого на других бортах должен быть установлен транспондер как минимум режим C.

Как следят за авиалайнером в полете?

Согласно информации веб-сайта FlightRadar24.com, сигналы авиалайнера Airbus A320 авиакомпании EgyptAir, пропавшего над Средиземным морем в четверг, прервались, когда он был на высоте более 11 тысяч метров и летел со скоростью 988 километров в час.

Самолет, выполнявший рейс из Парижа в Каир, пропал сразу после того, как вошел в воздушное пространство Египта.

По словам властей Греции, Airbus A320 совершил два крутых маневра, после чего начал резко терять высоту и рухнул в море.

Транспондеры самолета прекратили передачу данных до совершения этих маневров.

Что же такое транспондеры и как следят за авиалайнерами в полете, попытался разобраться корреспондент Русской службы Би-би-си Павел Аксенов.

Что такое транспондер?

Транспондер — это сокращение от словосочетания "transmitter-responder", или "приемопередатчик". По-русски он правильно называется "самолетный радиолокационный ответчик".

Так называют устройство в самолете, которое автоматически передает информацию в ответ на запрос с земли.

Существует несколько типов ответчиков. Например, бортовой ответчик государственного опознавания, или система "свой-чужой". Однако нас интересует тот, который использует система управления воздушным движением.

Для слежения за лайнером с земли традиционно используется Secondary surveillance radar (вторичный радиолокатор обнаружения), или SSR — то есть тот, который в ответ на сигнал радара с земли передает в ответ некую информацию.

Обычный наземный радар, который следит за самолетом по отраженному от него радиосигналу, способен отслеживать расстояние до лайнера и его скорость, но на большом расстоянии ему сложно точно определить высоту.

Вторичные радары последнего поколения — SSR Mode S — способны в ответ на сигнал передавать на землю много параметров, включая самый главный — высоту, а также информацию о самолете и рейсе.

Малая авиация России. Обучение на Пилота-любителя. Обсуждение самолётов. Регистрация.

Транспондер это устройство, установленное на борту воздушного судна, и отвечающее на запросы диспетчерского локатора. Иначе еще называется ответчик (или приемоответчик) вторичной радиолокации.

Получив запрос от локатора, транспондер отвечает заранее запрограммированным кодом и еще набором других параметров, в зависимости от типа ответчика.
Вторичная локация так называется потому, что существует еще так называемая «первичная» радиолокация. Летящий железный утюг «ответит» на первичную локацию, т.к. первичный локатор это просто обычный радар, используемый военными для обнаружения целей.
Вторичный локатор посылает сигнал существенно меньшей мощности и вторичный ответчик отвечает «добровольно», излучая ответный сигнал. Отвечает естественно если он включен.

Существуют разные системы вторичной радиолокации. Можно упомянуть систему госопознавания свой-чужой. Однако далее будет идти речь по стандартизированную ИКАО систему, применяемую в гражданской авиации.

Виды транспондеров (режимы)
Внутри сигнала, посылаемого транспондером, закодирована полезная информация. По меньшей мере, закодирован т.н. «сквок» — 4-х значная цифра, выданная вам диспетчером, или один из стандартных кодов, например 1200.
В случае, если транспондер умеет выдавать только сквок, он называется транспондером режим A.
Таким образом, диспетчер видит вас на локаторе вместе с кодом.

Существенной проблемой c режимом «A» является отсутствие информации о высоте — т.е. диспетчер видит отметку с кодом на локаторе, но не знает на какой высоте вы находитесь.

Для решения этой проблемы придуман режим C. Это тоже самое, что и режим А, но вместе с кодом выдается ваша высота. Высота выдается барометрическая, по стандартному давлению, без коррекции на нестандартные температуру и атмосферное давление.
Транспондер получает высоту с отдельного простого датчика, часто устанавливаемого в хвосте самолета.

Транспондеры режима A+C иногда еще называют RBS — иногда диспетчеры в России просят включить «режим RBS».

Транспондеры режима С обязательны в США выше 10000 футов (3 км) и в пределах 30 миль вокруг самых больших аэропортов.

Существует следующий шаг технологии — Режим S. Транспондеры более старого типа (A/C) отвечают всегда — как только по ним проходит луч локатора. Транспондер режима S можно спросить только его — остальные не ответят. Это решает проблему засорения эфира множеством ответов от транспондеров в насыщенном воздушном пространстве.
Также танспондер режима S может выдавать дополнительные параметры, такие как бортовой номер (позывной), заводской номер транспондера, скорость, высоту, и иногда даже GPS координаты. Для получения дополнительных параметров он должен быть подключен к бортовым или специально для этого установленным приборам.
Транспондер режима «S» обязателен во многих частях Европы, однако существует достаточно много воздушного пространства где можно обойтись без него.

Транспондер режима S бывает двух видов: ELS и EHS.
ELS (ELementary Serveillance) и EHS (EnHanced Surveillance). Отличаются набором передаваемых параметров. В Европе требуется как минимум ELS, а в верхнем воздушном пространстве и для тяжелых самолетов — EHS.

TCAS
В разговоре о транспондерах нельзя не упомянуть устройство TCAS (traffic collision avoidance system). Читается «Ти-Кэс». По-русски — БСПС (бортовая система предупреждения столкновений). TCAS обязателен к установке на коммерческих самолетах и, по сути, объединяет в себе вторичный локатор и транспондер. TCAS способен послать запрос и обнаружить ответы от транспондера другого ВС, сравнить несколько таких ответов, понять что воздушные судна опасно сближаются, выдать пилоту предупреждение о возможном столкновении и выдать команду в какую сторону нужно уклоняться от столкновения. Для работы TCAS на «другом» ВС должен быть установлен транспондер как минимум режима C.

Сквок (squawk)
Как уже было сказано, если диспетчер вам не выдал уникальный код, то нужно выставить стандартный код:
7000 — код полета по ПВП (VFR) в Европе.
1200 — код полета по ПВП (VFR) в Америке.

Существует несколько специальных кодов.
7700 — авария. Выставляется при катастрофической ситуации на борту
7600 — потеря связи. Выставляется если вы потеряли радиосвязь
7500 — захват самолета.
При выставлении 7500,7600,7700 — у диспетчера ваша отметка начнет мигать и зазвенит громкий сигнал.

АЗН-В (ADS-B)
Дальнейшим развитием технологии транспондеров является система АЗН-В (Автоматическое Зависимое Наблюдение — Вещание).
Это тот же транспондер, но передающий не тогда, когда его спрашивают, а периодически и самостоятельно. Отсюда слово «автоматическое».
В числе параметров передаваемых транспондером АЗН-В есть собственная координата воздушного судна, полученная от бортового GPS. Таким образом, диспетчерский радиолокатор уже не должен вращаться и сканировать все пространство вокруг и зависит от транспондера для определения местоположения ВС. Отсюда слово «Зависимое».

Диспетчерский «радиолокатор» для АЗН-В фактически превращается в маленькую антенну, установленную где-либо на аэродроме или на вышке сотовой связи. Это приносит немалую экономию средств на радиолокаторы для ОВД, что является первым и главным преимуществом АЗН-В, по сравнению с обычными вторичными радиолокаторами. Передача сигналов АЗН с борта ВС иногда называется АЗН-out.

Еще одним преимуществом АЗН-В является то, что все воздушные суда могут принимать сигналы АЗН-В. Таким образом пилот на бортовом экране может видеть фактически ту же картинку, что и диспетчер. Прием сигналов АЗН-В называется АЗН-in.

Через АЗН-in возможно передавать множество полезной пилоту информации. Траффик, погода, НОТАМ-ы, временные ограничения воздушного пространства и т.п.

Существует три разных, несовместимых друг с другам стандарта передачи сигнала от АЗН-В: 1090ES, VDL4 и UAT. На все три стандарта имеется стандарт ИКАО, однако только 1090ES предлагается единый стандарт, а два других фактически находятся в состоянии конкуренции.

Наиболее распространенными ответчиками АЗН-В являются ответчики системы 1090ES. По сути, это транспондер режима S, работающий на той же частоте 1090МГц что и транспондеры A/C/S, но передающий расширенный (extended) набор параметров.
Их уже ставят на все современные тяжелые ВС (Боинг, Аэрбас и т.п.), наличие АЗН-В 1090ES становится обязательным в Европе в верхнем воздушном пространстве с 2009 года. В Австралии обязателен для ВСЕХ воздушных судов, включая авиацию общего назначения летающую в нижнем ВП (но покупка и установка ответчиков оплачивается государством).
С частотой 1090МГц связана проблема, практически не позволяющая реализовать АЗН-in на этом стандарте. Частота 1090МГц засорена массой ответов от транспондеров режима A,C,S, а передача информации о погоде требует большую пропускную способность.

АЗН-in можно реализовать с помощью других стандартов АЗН-В, а именно VDL4 (ЛПД4 — линия передачи данных режим 4) и UAT (universal access transiver). VDL4 использует обычные авиационные частоты из диапазона 108-118 МГц. UAT использует частоту 978МГц, которая выделена для DME. У обеих технологий есть свои преимущества и недостатки. Однако с точки зрения конечного потребителя они несущественны.

Стандарт UAT выбран в США для авиации общего назначания в нижнем ВП (ниже 5400 м). В нижнем ВП владелец ВС имеет право выбирать — применять 1090ES или UAT. Либо ничего — обязательным АЗН-В в США станет только в 2020 году. В верхнем ВП используется 1090ES. Уже вовсю идет развертывание наземных передатчиков, которые передают бесплатную погоду, НОТАМ-ы, PIREP-ы, временные ограничения полетов и т.п.

АЗН-В на основе VDL4 в экпериментальном режиме используется в Швеции и России.

FAQ. (Часто задаваемые вопросы)
Q: Обязательно ли мне иметь транспондер?
A: В целом по России — нет. В инструкции по использованию воздушного пространства МВЗ (московской воздушной зоны) сказано, что «Для выполнения полетов в МВЗ все воздушные суда должны быть оборудованы ответчиком вторичной радиолокации (для полетов в зоне ответственности АДЦ МЦ АУВД)».
От себя замечу, что юридическая сила Инструкции по ИВП очень сомнительна, ни слова не сказано о типе ответчика (A или C).

Q: Ну а практически — хотят ли его диспетчеры?
A: При полетах ниже нижнего — нет. По слухам было пара случаев, когда МДП шереметьево просил включить. При полетах на эшелонах — да, просят включить.

Q: Каков бюджет данного мероприятия?
A: За границей транспондеры режима С стоят начиная от $1500. Режим S — $2000 и выше. АЗН-В 1090ES — $3000 и выше. Плюс доставка, разтаможка, установка.
Производителей и продаж транспондеров АЗН-В на основе UAT или VDL4 толком еще очень мало, поэтому счет идет на десятки тысяч долларов.
Б/У-шный транспондер режима С можно купить за границей за несколько сотен долларов.

Q: Если у меня уже есть транспондер, стоит ли его включать?
A: Да. Хорошая идея всегда держать транспондер включенным с выставленным кодом 7000 или 1200.

Q: А если я лечу по-партизански, то не «выдам» ли я себя включенным транспондером?
A: Надо понимать, что для ПВО все равно, включен ли у вас транспондер или нет. Они все равно «по первичке» вас видят как малоразмерную низкоскоростную цель. А диспетчеру вы только поможете и у них нет никакой задачи вас «ловить».

Q: А если я лечу честно, по заявке, но при этом слегка выше, чем мне это предложил диспетчер, т.к. лететь так низко просто опасно, то не «выдам» ли я свою высоту включенным транспондером?
A: Выдадите. В самом худшем случае диспетчер вам сделает замечание и вы исправитесь.

Q: Я слышал, что покрытие вторичной радиолокацией у нас в России не очень хорошее. Так зачем его включать?
A: Вторичных локаторов ставят все больше. Но главная причина — если вы случайно, по ошибке, влетите на глиссаду аэропорта Внуково, то на ваш работающий транспондер может сработать чей-то TCAS и таким образом вы спасете много человеческих душ, включая вашу собственную.

Q: Т.е., два воздушных судна, с транспондерами, но без TCAS, друг друга «не видят». Получается этот транспондер нужен только диспетчеру. Пилоту он никак не помагает?
A: Пилоту сильно «поможет», если другой борт (оборудованный TCAS или PCAS) «увидит» первого и увернется. Даже если первый пилот об этом никогда не узнает.

Q: А себе можно поставить TCAS, чтобы избегать столкновений с другими?
A: Установка TCAS-а обойдется дорого как по деньгам так и по весу. Хотя производители уже начали уставливать TCAS в легкие одномоторные самолеты. Пример — Cirrus. Можно установить усройство, похожее на TCAS, но не выдающее команду на уклонение, а просто предупреждающее о наличии траффика поблизости. СтОит существенно дешевле и просто ставится под лобовое стекло. Называется «Portable Collision Avoidance System» (PCAS). PCAS сами не передают сигнал вторичной локации, т.е. если самолет летит вне зоны действия наземного локатора (или полноценного TACS), то портативные устройства ничего не увидят, так как транспондеры в этой ситуации не отвечают. Однако сильно опасаться этого не стоит, т.к. над вами в зоне прямой видимости почти наверняка найдется какой-нибудь высоко летящий боинг.

Q: Транспондер режима S стОит дороже. Есть ли еще преимущества транспондеров режима S для меня?
A: Другое преимущество транспондера режима S может заключаться в дополнительном сервисе для пилота — информация о других бортах TIS. (traffic information service). Не работает в России. Не работает в Европе. Работает вокруг некоторых крупных аэропортов америки. Но, как уже было сказано, режим S обязателен в некоторых районах и целых странах в Европе, поэтому если есть шанс, что вы будете летать в Европе, то выбора особо нет.

Q: А регистрация ответчика где-либо требуется или нет ?
A: В Росии никаких требований на этот счет нет.
В других странах — ответчик режима S передает свой серийный номер и он может быть запрограммирован и должен регистрироваться.

Q: Что такое кнопка «Идент» на транспондерах?
A: Иногда диспетчер может попросить ее нажать. При нажатии этой кнопки ваша отметка на локаторе диспетчера подсвечивается.