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 транспондер 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.
Но об этом позже.
