أنماط استجواب أجهزة الإرسال والاستقبال في مجال الطيران

📅 آخر تحديث: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

تُعدّ أنماط استجواب أجهزة الإرسال والاستقبال في مجال الطيران هي الصيغ القياسية لتسلسلات النبضات الصادرة من رادار المراقبة الثانوية (SSR) أو نظام البث التلقائي للمراقبة المعتمدة (ADS-B) المماثل. ويُشار عادةً إلى صيغة الرد باسم "الرمز" من جهاز الإرسال والاستقبال ، والذي يُستخدم لتحديد معلومات تفصيلية من طائرة مُجهزة تجهيزًا مناسبًا.

في أبسط صورها، يُحدد "النمط" أو نوع الاستجواب عمومًا من خلال المسافة بين نبضتين أو أكثر من نبضات الاستجواب. وتوجد أنماط مختلفة، من النمط 1 إلى 5 للاستخدام العسكري، إلى الأنماط A وB وC وD، والنمط S للاستخدام المدني.

أنماط الاستجواب

تم توحيد العديد من بروتوكولات الاتصال اللاسلكي المختلفة لأجهزة الإرسال والاستقبال في مجال الطيران:

الوضع العسكريالوضع المدنيوصف
1يوفر رمز مهمة مكون من رقمين و5 بتات (يمكن تحديده من قمرة القيادة) [ 1 ]
2يوفر رمز وحدة ثماني مكون من 4 أرقام (يتم تعيينه على الأرض للطائرات المقاتلة، ويمكن تغييره أثناء الطيران بواسطة طائرات النقل) [ 1 ]
3أيُوفّر رمز تعريف ثماني الأرقام مكون من 4 خانات للطائرة، يتم ضبطه في قمرة القيادة ولكن يُعيّنه مراقب الحركة الجوية. غالبًا ما يتم دمج الوضع 3/أ مع الوضع ج لتوفير معلومات الارتفاع أيضًا. [ 2 ]
جيوفر ارتفاع ضغط الطائرة وعادة ما يتم دمجه مع الوضع 3/A لتوفير مجموعة من رمز ثماني مكون من 4 أرقام والارتفاع كوضع 3 A/C، والذي يشار إليه غالبًا باسم الوضع A و C [ 2 ].
4يوفر ردًا من 3 نبضات، ويعتمد التأخير على التحدي المشفر [ 1 ]
5يوفر نسخة مؤمنة تشفيرياً من الوضع S وموقع نظام تحديد المواقع العالمي ADS-B [ 1 ]
Sيوفر تنسيقات معلومات متعددة للاستجواب الانتقائي. يتم تخصيص عنوان ثابت مكون من 24 بت لكل طائرة. [ 2 ]

يتم تنفيذ الوضعين A وC باستخدام نظام منارات رادار مراقبة الحركة الجوية كطبقة فيزيائية ، بينما يتم تنفيذ الوضع S كبروتوكول مستقل متوافق مع الإصدارات السابقة. يمكن لنظام ADS-B العمل باستخدام الوضع S-ES أو جهاز الإرسال والاستقبال العالمي كطبقة نقل : [ 3 ]

نظام ADS-B
الوضع S-ESاختبار قبول المستخدم
الوضع أالوضع جالوضع S
ATCRBS

الوضع أ

عندما يتلقى جهاز الإرسال والاستقبال طلب استجواب، فإنه يبث رمز جهاز الإرسال والاستقبال المُهيأ (أو " رمز التعريف "). ويُشار إلى هذا باسم "الوضع 3A" أو بشكل أكثر شيوعًا، الوضع A. ويمكن بدء نوع استجابة منفصل يُسمى "التعريف" من الطائرة عن طريق الضغط على زر في لوحة تحكم جهاز الإرسال والاستقبال.

الوضع أ مع الوضع ج

يمكن تعزيز استجابة رمز جهاز الإرسال والاستقبال من النمط A باستجابة ضغط الارتفاع ، ويُشار إليها حينها باسم تشغيل النمط C. [ 2 ] يُستَحصَل على ضغط الارتفاع من مُشفِّر الارتفاع، إما كوحدة مستقلة مُثبَّتة في الطائرة أو كجزء لا يتجزأ من جهاز الإرسال والاستقبال. تُمرَّر معلومات الارتفاع إلى جهاز الإرسال والاستقبال باستخدام شكل مُعدَّل من رمز غراي المُعدَّل يُسمى رمز غيلهام .

تُستخدم استجابات الوضعين A و C لمساعدة مراقبي الحركة الجوية على تحديد موقع وارتفاع طائرة معينة على شاشة الرادار، وذلك للحفاظ على التباعد. [ 2 ]

الوضع S

يُصمّم نمط آخر يُسمى النمط S (الاختياري) للمساعدة في تجنّب الاستجواب المفرط لجهاز الإرسال والاستقبال (بسبب وجود العديد من الرادارات في المناطق المزدحمة) وللسماح بتجنّب الاصطدام تلقائيًا. تتوافق أجهزة الإرسال والاستقبال من النمط S مع أنظمة رادار المراقبة الثانوية (SSR) من النمط A والنمط C. [ 2 ] هذا هو نوع جهاز الإرسال والاستقبال المستخدم في وظائف نظام تجنب الاصطدام الجوي (TCAS) أو نظام تجنب الاصطدام الجوي الثاني (ACAS II )، وهو مطلوب لتنفيذ البث الممتد ، إحدى وسائل المشاركة في أنظمة ADS-B . يجب أن تحتوي الطائرة المجهزة بنظام TCAS على جهاز إرسال واستقبال من النمط S، ولكن ليس كل أجهزة الإرسال والاستقبال من النمط S تتضمن نظام TCAS. وبالمثل، فإن جهاز الإرسال والاستقبال من النمط S مطلوب لتنفيذ البث الممتد 1090ES لـ ADS-B Out، ولكن هناك طرق أخرى لتنفيذ ADS-B Out (في الولايات المتحدة والصين). تم توثيق تنسيق رسائل النمط S في وثيقة منظمة الطيران المدني الدولي رقم 9688، دليل الخدمات الخاصة بالنمط S. [ 4 ]

ميزات الوضع S

عند الاستجواب، تُرسل أجهزة الإرسال والاستقبال من النمط S معلوماتٍ عن الطائرة إلى نظام SSR ، وإلى أجهزة استقبال TCAS الموجودة على متن الطائرة، وإلى نظام ADS-B SSR. تتضمن هذه المعلومات رمز نداء الطائرة و/أو عنوانها الدائم وفقًا لمنظمة الطيران المدني الدولي (ICAO) المكون من 24 بت (والذي يُعرض لأغراض واجهة المستخدم بستة أحرف سداسية عشرية). من الميزات الخفية لأجهزة الإرسال والاستقبال من النمط S أنها متوافقة مع الإصدارات السابقة؛ إذ يُمكن استخدام طائرة مُجهزة بجهاز إرسال واستقبال من النمط S لإرسال ردود على استجوابات النمط A أو C. يُمكن تفعيل هذه الميزة من خلال نوع مُحدد من تسلسل الاستجواب يُسمى "النمط البيني".

عنوان منظمة الطيران المدني الدولي (ICAO) ذو 24 بت

تُخصَّص للطائرات المجهزة بنظام Mode S عنوانٌ فريدٌ من نوعه مكونٌ من 24 بت وفقًا لمعايير منظمة الطيران المدني الدولي (ICAO)، أو ما يُعرف اختصارًا بـ "رمز Mode S السداسي العشري"، عند تسجيلها في الدولة [ 5 ] ، ويُصبح هذا العنوان جزءًا من شهادة تسجيل الطائرة . في العادة، لا يُغيَّر العنوان، إلا أن أجهزة الإرسال والاستقبال قابلةٌ لإعادة البرمجة، وفي بعض الأحيان تُنقل من طائرةٍ إلى أخرى (على الأرجح لأغراضٍ تشغيلية أو لخفض التكاليف)، إما عن طريق الصيانة أو بتغيير الإدخال المناسب في نظام إدارة الطيران الخاص بالطائرة .

يوجد 16,777,214 عنوانًا فريدًا من نوع ICAO مكونًا من 24 بت (رموز سداسية عشرية) (2 ^24 - 2^4). [ 6 ] [ 7 ] يمكن تمثيل عنوان ICAO المكون من 24 بت بثلاثة تنسيقات رقمية: سداسي عشري ، وثماني ، وثنائي . تُستخدم هذه العناوين لتوفير هوية فريدة تُخصص عادةً لطائرة أو تسجيل محدد.

على سبيل المثال، فيما يلي عنوان منظمة الطيران المدني الدولي (ICAO) المكون من 24 بت والمخصص لطائرة حاملة المكوك الفضائي المسجلة برقم N905NA : [ 8 ] [ 9 ]

  • سداسي عشري: AC82EC
  • ثماني: 53101354
  • ثنائي: 101011001000001011101100 (ملاحظة: في بعض الأحيان، تتم إضافة مسافات للتوضيح البصري، وبالتالي 1010 1100 1000 0010 1110 1100 { سداسي عشري كبير النهاية } و 001 101 110 100 000 100 110 101 { ثماني صغير النهاية })
  • بالنظام العشري: 11305708

هذه كلها نفس عنوان 24 بت لطائرة حاملة المكوك، ممثلة بأنظمة رقمية مختلفة (انظر أعلاه).

مشاكل في أجهزة الإرسال والاستقبال من النوع S

تنشأ مشكلة في أجهزة الإرسال والاستقبال من نوع Mode S عندما يُدخل الطيارون رمز تعريف الرحلة الخاطئ في جهاز الإرسال والاستقبال من نوع Mode S. [ 10 ] في هذه الحالة، قد تتراجع قدرات نظام ACAS II ونظام Mode S SSR . [ 11 ]

رذاذ ممتد

في عام 2009، نشرت منظمة الطيران المدني الدولي (ICAO) شكلاً "موسعاً" من الوضع S مع المزيد من تنسيقات الرسائل لاستخدامها مع ADS-B ؛ [ 12 ] وتم تحسينه بشكل أكبر في عام 2012. [ 13 ] يمكن للدول التي تطبق ADS-B أن تشترط استخدام إما وضع الإرسال الموسع لجهاز إرسال واستقبال الوضع S المجهز بشكل مناسب، أو جهاز الإرسال والاستقبال UAT على تردد 978  ميجاهرتز.

الاستخدام في علم الأرصاد الجوية

تتمتع بيانات الوضع S بالقدرة على تحديد متجهات حركة الطائرة بالنسبة للأرض وغلافها الجوي. والفرق بين هذين المتجهين هو الرياح المؤثرة على الطائرة. [ 14 ] وقد طُوِّرت عملية استخلاص بيانات الرياح (ودرجات الحرارة من رقم ماخ والسرعة الجوية الحقيقية ) بشكل متزامن من قِبَل سيبرين دي هان من المعهد الملكي الهولندي للأرصاد الجوية وإدموند ستون من مكتب الأرصاد الجوية . [ 15 ] في المملكة المتحدة، ازداد عدد عمليات رصد الطائرات من حوالي 7500 عملية رصد يوميًا من نظام AMDAR إلى أكثر من 10 ملايين عملية رصد يوميًا. ويعمل مكتب الأرصاد الجوية بالتعاون مع المعهد الملكي الهولندي للأرصاد الجوية وشركة FlightRadar24 بنشاط على تطوير قدرة موسعة تشمل بيانات من جميع قارات العالم باستثناء القارة القطبية الجنوبية. [ 16 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 3 4 معيار الناتو STANAG 4193
  2. 1 2 3 4 5 6 بيبلر، إلينوي: من الألف إلى الياء ، الصفحات 238-239. شركة نشر الطيران المحدودة، أوتاوا، أونتاريو، الطبعة السابعة والعشرون المنقحة، 1996. ISBN 0-9690054-9-0
  3. ↑ بورفيند، براندون سي. (2020). "التوافق التشغيلي لسرية نظام ADS-B" . أطروحات ورسائل جامعية . معهد القوات الجوية للتكنولوجيا. ص 10. 
  4. ↑ دليل الخدمات الخاصة بنظام Mode S ( الطبعة الثانية). منظمة الطيران المدني الدولي. 2004. ISBN  92-9194-407-6.
  5. ↑ "البيانات الموجودة في قاعدة بيانات GINFO" . WhatDoTheyKnow .
  6. ↑ "هيئة الطيران المدني البريطانية - "عناوين الطائرات ذات 24 بت وفقًا لمنظمة الطيران المدني الدولي"" . Caa.co.uk. 2 أكتوبر 2007. تم الاطلاع عليه في 7 فبراير 2013 .
  7. ↑ "يوروكنترول - "نظرة عامة فنية على الوضع S"" . Eurocontrol.int. مؤرشف من الأصل في 31 مارس 2013. تم الاطلاع عليه في 7 فبراير 2013 .
  8. ↑ رالف د. كلوث، DL4TA، لودفيغسبورغ، ألمانيا. "الطائرات على HFDL - معرف منظمة الطيران المدني الدولي ذو 24 بت" . Kloth.Net . تم الاطلاع عليه بتاريخ 7 فبراير 2013 .{{cite web}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط ) صيانة CS1: أسماء رقمية: قائمة المؤلفين ( رابط )
  9. ↑ "قاعدة بيانات الطائرات" . Airframes.org . 11 أغسطس 2005. تم الاطلاع عليه في 7 فبراير 2013 .
  10. ↑ منظمة الطيران المدني الدولي (مارس 2005). "الاجتماع الثالث لفريق عمل دراسة وتنفيذ نظام المراقبة التلقائية المعتمدة - البث (ADS-B TF/3)" (ملف PDF) . تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 مارس 2008 .
  11. ↑ يوروكنترول – تعميم المعلومات الملاحية (AIC) – عناوين الطائرات ذات 24 بت الخاصة بمنظمة الطيران المدني الدولي (ICAO) والإبلاغ عن هوية الطائرات (في محضر الاجتماع الثالث لفريق عمل دراسة وتنفيذ نظام المراقبة التلقائية المعتمدة - البث (ADS-B TF/3))
  12. ↑ منظمة الطيران المدني الدولي (2008). وثيقة منظمة الطيران المدني الدولي رقم 9871، الأحكام الفنية للنمط S والنمط الممتد ( الطبعة الأولى). منظمة الطيران المدني الدولي. رقم ISBN  978-92-9231-117-9.
  13. ↑ منظمة الطيران المدني الدولي (2012). وثيقة منظمة الطيران المدني الدولي رقم 9871، الأحكام الفنية للنمط S والنمط الممتد ( الطبعة الثانية). منظمة الطيران المدني الدولي. ISBN  978-92-9249-042-3.
  14. ↑ دي هان، س. (2011). "رصد عالي الدقة للرياح ودرجة الحرارة من طائرات تتبعها رادار مراقبة الحركة الجوية من طراز Mode-S" . مجلة البحوث الجيوفيزيائية . 116 (D10). Bibcode : 2011JGRD..11610111D . doi : 10.1029/2010JD015264 . ISSN 2169-897X . 
  15. ↑ ستون، إي كي (2016). "شبكة من أجهزة استقبال الوضع S للاستحواذ الروتيني على البيانات الأرصادية المستمدة من الطائرات" . مجلة تكنولوجيا الغلاف الجوي والمحيطات . 33 (4): 757-768 . Bibcode : 2016JAtOT..33..757S . doi : 10.1175/JTECH-D-15-0184.1 . ISSN 0739-0572 . 
  16. ↑ "توسيع نطاق جمع بيانات الطقس من الطائرات" (بيان صحفي). مكتب الأرصاد الجوية. 21 مارس 2023. تم الاطلاع عليه في 5 أبريل 2024 .