Транспондер | это… Что такое Транспондер?
Радарный транспондер, используемый на спасательных плотах.
Транспондер (англ. transponder от transmitter-responder — передатчик-ответчик) — приёмопередающее устройство, посылающее сигнал в ответ на принятый сигнал, например:
- автоматическое устройство, принимающее, усиливающее и передающее далее сигнал на другой частоте;
- автоматическое устройство, которое передает заранее заданное сообщение в ответ на заранее определенный принятый сигнал;
- приёмопередатчик, который всегда создаёт ответный сигнал при правильном электронном запросе.
Содержание
|
Примеры использования
Спутниковые каналы связи образуются с использованием транспондеров — это обычно приёмопередатчик (трансивер) или повторитель (репитер).
При использовании цифрового сжатия и мультиплексирования сигналов, несколько звуковых и видеопотоков могут передаваться через один транспондер на одной и той же частоте. Изначально аналоговые видеосигналы передавались по одному каналу на транспондер — с поднесущими для звуковых дорожек и сервиса автоматической идентификации передачи (ATIS).
Системы опознавания во вторичной радиолокации и идентификации «свой-чужой». Транспондеры используются в авиации для опознавания сигналов на экране радара. Большинство авиационных транспондеров способны передавать информацию о типе, высоте и скорости воздушного судна и 4-значный идентификационный код ответчика (squawk code), присвоенный органом УВД.
Транспондеры для поиска лыжников, заваленных снегом, транспондеры для поиска домашних ключей (транспондер выдает сигнал на свист пользователя).
Гидролокационные транспондеры работают под водой и используются для измерения дистанции до объектов.
В автомобильном транспорте транспондеры часто используются для быстрого проезда пунктов оплаты на платных автомобильных дорогах, парковках и т. п.
Также транспондеры используются во всё более набирающей оборот технологии RFID.
Транспондер в гражданской авиации
Основная статья: Самолётный радиолокационный ответчик
Транспондеры, установленные на борту самолёта, используются для идентификации авиадиспетчером воздушного судна. Они отвечают на запрос вторичного локатора диспетчерской службы четырёхзначным кодом. Этот код (squawk code) предварительно выдается диспетчером и выставляется пилотом судна на панели управления транспондера (если диспетчер не выдал пилоту код, то в этом случае выставляется стандартный: 7000 — код полета по Европе и 1200 — код полета по Америке.) 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 (squawk code):
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 (3 км) 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 (например, в зоне аэропорта). 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 (ELementary Surveillance) и EHS (EnHanced Surveillance). 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 (traffic collision avoidance system), 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, как изменить траекторию движения для уклонения от столкновения. Для этого на других бортах должен быть установлен транспондер как минимум режим C.
Рабочая частота для транспондеров режимов А, С, S: 1090 Мгц
Транспондеры в космической связи
На космических аппаратах (КА), используемых для передачи сигналов телевидения, радиовещания, интернета и космической связи используются транспондеры в С, Ku, Ka диапазонах.
Особенностью использования транпондеров в космических аппаратах является ограничение по мощности и частотному диапазону, что связано с ограниченнными мощностями солнечных батарей на КА. Траснпондеры на КА могут быть с обработкой сигналов и без обработки (только переизлучение на другой частоте).
На одном космическом аппарате может быть до нескольких десятков транспондеров[1].
Транспондер (оптический, xWDM)
Транспондер оптический — устройство, обеспечивающее интерфейс между оборудованием оконечного доступа и линией WDM.
На входы оптического мультиплексора поступают оптические сигналы, параметры которых соответствовуют стандартам, определённым рекомендациями G.692. Такое соответствие достигается благодаря применению в аппаратуре DWDM специального устройства — транспондера. Это устройство имеет разное количество оптических входов и выходов. Но если на любой вход транспондера может быть подан оптический сигнал, параметры которого определены рек. G. 957, то выходные его сигналы должны по параметрам соответствовать рек. G.692. При этом, если уплотняется m оптических сигналов, то на выходе транспондера длина волны каждого канала должна соответствовать только одному из них в соответствии с сеткой частотного плана ITU.
Оптические интерфейсы аппаратуры DWDM должны быть совместимы с аппаратурой СЦИ — STM — 16. Однако, согласно рекомендациям МСЭ G.957 для систем СЦИ (SDH) допустимые значения спектральных параметров на выходных оптических стыках (интерфейсах) имеют следующие значения: ширина спектральной линии Δλ≈±0,5 нм (для STM −16), а центральная длина волны может иметь любое значение в пределах диапазона 1530—1565 нм.
См. также
- Трансивер
- Радиолокация
Ссылки
- Расположение спутников а также вещающие ими каналы (английский язык)
Примечания
- ↑ Транспондеры на космических аппаратах
Инструкция по установке и эксплуатации транспондера T-pass
Транспондер крепится на ветровое стекло в зоне за зеркалом заднего вида, предназначенной специально для передачи радиосигналов с приемо-передающего устройства. Транспондер определяется антенной, установленной на Пункте взимания платы на расстоянии 10-ти метров. Во избежание открытия шлагбаума для впереди идущего транспортного средства, рекомендуется соблюдать дистанцию не менее 15 метров.
В грузовых автомобилях транспондер следует крепить в нижней части ветрового стекла, над стеклоочистителями (дворниками).
1. Тщательно протереть поверхность салфеткой, обезжирить и высушить место на ветровом стекле транспортного средства для установки транспондера. Температура на поверхности стекла должна быть не ниже +15°C. При необходимости прогреть ветровое стекло.
2. Расположить транспондер горизонтально, прислонив его в обозначенное место на ветровом стекле. Снять защитную пленку с держателя, не дотрагиваясь до нее и клейкой основой закрепить устройство. Крепить устройство антенной по направлению к ветровому стеклу. Не переворачивать устройство обратной (тыльной) стороной к ветровому стеклу — это может послужить причиной не считывания устройства антенной.
3. Вся поверхность клейкой основы должна плотно соприкасаться с поверхностью стекла. Зафиксировать устройство на стекле в течение 10 секунд.
4. В случае необходимости, аккуратно отсоединить от держателя и передать сотруднику Пункта взимания платы или Центра поддержки и обслуживания.
5. Не допускать контакта с водой, избегать химического воздействия. Не подвергать механическому воздействию и ударам. Не вскрывать.
6. В случае выхода из строя обратитесь в любой Центр поддержки и обслуживания для получения консультации. Основной гарантийный срок использования нового устройства — 2 года с момента приобретения.
Закрепляйте транспондер правильно!
Звуковые сигналы, необходимые для предупреждения водителя об активации устройства:
- Нет сигнала — не считан
- 1 сигнал — считан, транзакция выполнена
- 2 сигнала — считан, количество средств на счету приближается к нулевому балансу
- 4 сигнала — транзакция отклонена (технический сбой, недостаток средств)
Транспондер следует разместить на высоте ~1,5 метра от уровня дорожного покрытия, в зависимости от наличия атермального защитного покрытия ветрового стекла и/или стекла с подогревом. До установки и эксплуатации транспондера Т-pass необходимо пополнить лицевой счет на сумму не менее стоимости предполагаемого маршрута поездки для использования на Пунктах и рамках взимания платы. Максимальный срок зачисления денежных средств по Регламенту оплаты услуг составляет 1 (одни) сутки. Активация устройства происходит до 30 минут после зачисления денежных средств на лицевой счет.
В случае отсутствия возможности оплаты проезда с помощью транспондера на Пункте взимания платы — необходимо воспользоваться другими способами оплаты проезда.
При неправильном размещении транспондера в автомобиле его работоспособность не будет гарантирована, а при наличии более чем одного транспондера в автомобиле, компания не несет ответственность за то, что списание средств будет произведено не с предпочитаемого транспондера.
Внимание!
Если проезд не планируется оплачивать с помощью транспондера или в автомобиле имеется 2 и более транспондеров, то при проезде через Пункт взимания платы их необходимо положить в zip-пакет, который можно приобрести вместе с транспондером в Центре поддержки и обслуживания. Это предотвратит ошибочное или двойное списание денежных средств с лицевого счета.
Приобрести Zip-пакет можно в любом Центре поддержки или заказать в Интернет-магазине.
Транспондеры: они заставляют работать всю систему
Они заставляют работать всю систему
Джим Спаркс
Управление воздушным движением (УВД) в шутку называют «организацией, финансируемой железными дорогами, чтобы препятствовать поездкам по воздуху». Однако, учитывая общее количество операций самолетов в день и редкие случаи столкновений, очевидно, что система работает! Все это делает возможным одно устройство — транспондер.
Передача сигналов
Транспондер посылает идентифицирующий кодированный сигнал в ответ на переданный
опрос с наземной радиолокационной станции. Затем авиадиспетчер может просмотреть идентифицированную метку на экране и узнать, кто это, и дать указания летным экипажам, поддерживающим надлежащее разделение с другими метками. Более поздние версии позволяют самолетам распознавать другие самолеты в этом районе и впоследствии предупреждать летный экипаж, чтобы они могли избежать потенциальных опасностей.
Что требуется
На земле первичный обзорный радар излучает узкий радиочастотный (РЧ) луч с помощью вращающейся антенны. Любая цель на пути луча будет отражать некоторую энергию. Затем можно рассчитать время, прошедшее между передачей и возвратом энергии, и, принимая во внимание положение антенны, можно отобразить точный пеленг и расстояние на двумерном экране радара. Вторичный обзорный радар (SSR) предоставляет диспетчеру информацию об идентификации самолета и высоте. Это достигается путем передачи групп импульсов. Первый предоставляет идентификационные данные самолета, а второй — информацию о высоте.
Основа TCAS
Транспондер режима «А» является эталоном для идентификации и
Режим «C» — это термин, применяемый к информации о высоте. А режим «S» теперь используется для того, чтобы воздушное судно могло поддерживать связь в полете с другим воздушным судном, что позволяет сравнивать местоположение и курс. Это становится основой для системы предотвращения столкновений (TCAS).
Коды различают каждый самолет. Обычно они назначаются перед полетом и вводятся в блок управления транспондером членом летного экипажа. Определенные коды используются, когда самолет терпит бедствие, например 7700 или 7777, а 1200 означает, что самолет летит по правилам визуальных полетов (VFR). Это распознается наземным оборудованием и затем отображается на экране авиадиспетчера, информируя его о ситуации.
Кодирование высоты — это функция, связанная с транспондером в режиме C, и в ответе используется код Грея, также известный как код Гилхэма. Это специальный двоичный формат, использующий 11 импульсов и расположенный между основными импульсами выходного сигнала транспондера. Каждый импульс представляет собой определенное приращение высоты.
Принятые сигналы запроса проходят через схему обнаружения, называемую дуплексером внутри транспондера, который будет управлять переключением антенны с приема на передачу. Далее сигнал контролируется и преобразуется, чтобы сделать его электрически управляемым, а также проверить группы пар импульсов и убедиться, что летательный аппарат не реагирует на неточный сигнал.
Как только импульсы признаны действительными, они передаются на декодер. Именно здесь принимается решение относительно режима работы. Именно решение на этом этапе определит формат ответа транспондера на наземное оборудование. Во время подготовки ответа также генерируется сигнал подавления для другого оборудования L-диапазона, установленного на самолете. Это будет включать такие устройства, как оборудование для измерения расстояния (DME), и используется для блокировки или деактивации приемников в этих системах во время передачи короткого ответа.
Системы транспондеров включают переключатель «IDENT». Это устройство, расположенное в кабине экипажа, может быть выбрано летным экипажем по запросу авиадиспетчера. Активация приведет к увеличению идентификации самолета на экране контроллера, что позволит самолету выделиться на дисплее. Это достигается путем добавления дополнительного импульса к передаче и часто упоминается как SPIP.
После создания закодированного ответа, включающего информацию об идентификации и высоте, данные отправляются для наложения на радиоволны, которые передают их обратно на наземную станцию. Затем дуплексер выполняет переключение, позволяющее передатчику соединиться с антенной. Этот процесс занимает около двух микросекунд с момента получения начального запроса. Как только сигнал достигает антенны ВОРЛ на земле, информация декодируется, анализируется, а затем отображается перед контроллером.
Большинство систем содержат дополнительную защиту, предотвращающую чрезмерные запросы. Это означает, что транспондер будет отвечать максимум на 2000 запросов в секунду. Нормальная скорость опроса составляет около 400 запросов в секунду.
Транспондер режима S является усовершенствованием процесса управления воздушным движением. Эта функция обеспечивает двустороннюю цифровую передачу данных для связи «воздух-земля» или «воздух-воздух». Обеспечение эшелонирования в воздухе (ASA) происходит, когда система взаимодействует с системой предотвращения столкновений (TCAS). Цель состоит в том, чтобы позволить оборудованному TCAS воздушному судну летать в постоянно контролируемом воздушном пространстве, позволяя летному экипажу обнаруживать и определять местонахождение других воздушных судов, которые могут представлять угрозу. Это достигается за счет того, что самолет, оборудованный TCAS, может передавать закодированный запрос «Все вызовы» на любой ближайший самолет с использованием транспондера.
Когда ближайший самолет отвечает на запрос, он принимается, и дополнительные антенны могут определить местонахождение источника сигнала на двухмерном дисплее. Кроме того, если целевое воздушное судно использует транспондер режима C или режима S, добавляются вертикальные данные, которые дополнительно помогают пилотам распознавать потенциально опасные условия. Предупреждения о дорожном движении отображаются за 40 секунд до близкого столкновения, а TCAS выдает рекомендацию о разрешении (RA) примерно за 25 секунд до предполагаемой ближайшей точки на траекториях двух самолетов. Некоторые самолеты содержат двойные транспондеры. Один работает, а другой используется только в случае отказа основного блока. Некоторые из этих установок будут использовать транспондер режима S в качестве основного и режим C в качестве резервного. В этом случае система TCAS будет работать только при работающем основном блоке.
Правила и техническое обслуживание
Федеральные авиационные правила (FAR) 91.413 касаются транспондеров и гласят: «Никто не может
Вверху: Техник использует тестер рампы для проверки работы транспондера. Посередине: тестовый набор транспондера. Внизу: антенны транспондера L-диапазона. Слева № 1 и справа № 2.
использовать транспондер УВД если в течение последних 24 месяцев устройство не было протестировано и проверено и не было признано соответствующим приложению F FAR, часть 43». быть проверены и проверены.Кроме того, правила весьма конкретны в отношении того, кто может проводить испытания.
Ошибка соответствия может возникнуть в любое время, когда электрическое соединение отключено от любого компонента транспондера или системы передачи данных о высоте. В некоторых случаях информация о высоте поступает от энкодера, встроенного в высотомер. В других ситуациях поставщиком может быть компьютер с воздушными данными (ADC). В случае, если кодирующий высотомер необходимо удалить с приборной панели или если необходимо отсоединить головку управления транспондером, чтобы получить доступ к другому компоненту, система была нарушена, и передача данных может быть скомпрометирована.
Тестирование
Тестирование, проводимое раз в два года, включает, помимо прочего, проверку рабочих частот, выходной мощности, реакцию не менее чем на 90 процентов запросов и проверку сигнала подавления. На самом деле требования к испытаниям в Части 43 зависят от класса установленного транспондера. Это всегда следует учитывать до начала любых проверок.
Общие проблемы с транспондерами часто связаны с электрическим соединением между антенной и планером или неисправностями коаксиального кабеля, соединяющего антенну с передатчиком приемника.
Многие системы, производимые и устанавливаемые сегодня, используют цифровые технологии и включают в себя возможности самотестирования. При подключении к цифровому блоку управления и цифровому компьютеру данных о воздухе вся система может подвергаться самоконтролю, и теоретически при разрыве любого соединения самопроверка должна быть в состоянии проверить целостность системы. Я спросил своего местного инспектора по летной годности об использовании самопроверки для выполнения требования FAR 91. 413 по проверке отсутствия ошибок соответствия; его комментарий был: «Нет ничего лучше, чем физически увидеть, как он работает». Это философия, которая соответствует характеру нашей отрасли.
Что ждет в будущем
Далее, для новых самолетов, поставленных после 31 марта 2004 г., потребуются модернизированные транспондеры Mode-S с опознавательным индексом полета для всех самолетов.
независимо от веса для всех полетов по ППП и ПВП в Европе. Приведение самолетов в эксплуатацию намечено на 31 марта 2005 г.
Сокращенные минимумы вертикального эшелонирования (RVSM) — это проблема, которая затронет многих из нас, работающих с воздушными судами, которые обычно работают выше эшелона полета 290 (29 000 футов). Это вступит в силу в январе 2005 года для континентальной части Соединенных Штатов, и хотя TCAS не является обязательным требованием для работы с RVSM, любое воздушное судно, включающее систему предотвращения столкновений, должно будет обновиться до версии 7 TCAS. считались находящимися в пределах 1250 футов от оборудованной TCAS машины. С уменьшенным вертикальным разделением версия 7 TCAS будет обеспечивать оповещение на высоте 850 футов.
Транспондер играет важную роль в обеспечении безопасности полетов, и мы, как технические специалисты, несем ответственность за обеспечение непрерывной надлежащей работы. Это будет продолжать поддерживать благополучие пассажиров, экипажа и самолета. В конце концов, я не думаю, что большинству из нас было бы хорошо носить канистры с маслом или смазывать колеса в поезде.
Транспондер — Tech-FAQ
Транспондер — это автоматическое электронное устройство контроля или управления, которое принимает, проверяет, усиливает и ретранслирует поступающий сигнал. В первую очередь это реализовано в беспроводной связи. Само слово «транспондер» представляет собой комбинацию двух слов; передатчик и ответчик (иногда сокращенно TPDR, TR, XPNDR и XPDR).
Транспондер работает, получая сигнал от компонента, называемого «запросчиком», поскольку он эффективно запрашивает информацию, а затем автоматически передает радиосигнал на заданной частоте. Для передачи сигнала на частоте, отличной от принимаемой, предусмотрен специальный компонент, называемый «преобразователь частоты». За счет приема и передачи на разных частотах сигналы запросчика и транспондера могут восприниматься одновременно.
Транспондер также в основном используется в качестве ретранслятора из-за того, что он принимает определенный сигнал от определенного источника, затем усиливает (увеличивает) сигнал перед отправкой в заранее определенное место. Транспондеры имеют аномально большое количество применений в различных областях; спутниковая связь, авиация, морская, автомобильная, дорожная, автоспортивная, подводная и т. д. Они также используются в простых повседневных задачах, таких как беспроводное открытие двери автомобиля. Самая ранняя реализация транспондера была на борту самолета во время Второй мировой войны как компонент системы идентификации друга или врага (IFF). Отвечая на нераскрытые частоты запросов, пилоты самолетов могли указать операторам радаров, что они являются дружественными самолетами. Транспондеры также используются для расчета расстояния путем оценки времени, прошедшего между передачей сигнала и подтверждением сигнала транспондера. Например, гидроакустические ретрансляторы используются для определения местоположения подводных объектов, оценки глубины и отслеживания местоположения.
Транспондеры в основном бывают двух типов; активные транспондеры и пассивные транспондеры.
Активные транспондеры
Как следует из названия, эти устройства постоянно излучают радиосигналы, которые отслеживаются и контролируются. Это также могут быть автоматические устройства, которые усиливают полученные сигналы и передают их в другое место.
Активный транспондер имеет собственный источник питания. Активный транспондер время от времени будет постоянно «пинговать» свое распознавание, и считыватель будет прослушивать любые транспондеры в этом районе. Если активный транспондер пингуется очень часто, он будет быстро обнаружен. Частый пинг в конечном итоге будет потреблять больше энергии. Если транспондер время от времени пингуется, будет небольшая задержка, пока он не будет обнаружен, однако питание будет длиться дольше.
Преимущество активного транспондера в том, что он обладает сравнительно большим радиусом действия. Иногда эта характеристика также может быть неудачей, если диапазон слишком велик. Недостатком активных транспондеров является то, что они громоздки, дороги и имеют сравнительно короткий срок службы.
Эти устройства настолько широко используются, что мы часто не можем их распознать. Например, как, по-вашему, так точно отслеживается время круга автомобилей NASCAR и Формулы-1? Ответ кроется в транспондерах, встроенных в автомобили. Каждый автомобиль имеет уникальный идентификационный код, который передается во время движения автомобиля. На старте и финише в землю врыта специальная тросовая петля. Когда автомобили подъезжают к финишу, их идентификаторы записываются вместе с временем прохождения круга. Это записанное время автоматически отображается на доске позиций вместе с промежуточным временем, оставшимися кругами и так далее.
Другим важным применением активных транспондеров является спутниковая связь. Как правило, в один спутник встроены сотни тысяч крошечных транспондеров. Эти транспондеры принимают входящий сигнал в диапазоне частот (диапазоне), измеряемом в герцах и мегагерцах, и одновременно ретранслируют эти сигналы в другом диапазоне. Входящий сигнал, исходящий из точки на земле (например, от вещательной компании), называется восходящей линией связи, а исходящий сигнал обратно на землю называется нисходящей линией связи. Логика использования спутников для этой цели проста — поскольку радиосигналы не могут изгибаться вдоль кривизны земли, они отправляются по прямой линии вверх и принимаются вниз по прямой линии. Это сокращает время доставки сигнала и увеличивает дальность действия.
Пассивные транспондеры
Пассивный транспондер не имеет собственного источника питания. Пассивный транспондер собирает энергию от близкого электрического или магнитного поля, создаваемого считывателем. Считыватель перекрестно исследует соседнее поле на наличие транспондеров, которые могут находиться поблизости, и подает достаточную мощность на электронные схемы транспондера, чтобы транспондер стал активным и повторно передал считывателю свой идентификационный идентификатор, а также любую дополнительную информацию, необходимую.
Преимущество пассивных транспондеров в том, что они доступны по цене, имеют небольшие размеры и практически не требуют изменения мощности. Недостатком пассивных транспондеров является то, что они имеют сравнительно ограниченный радиус действия. Он идеально подходит для идентификационной этикетки, которую будут рассматривать с близкого расстояния.
Эти транспондеры содержат информацию, которая используется для идентификации конкретных объектов. Например, пассивные транспондеры иногда встраиваются в наши кредитные карты и на магнитные этикетки в крупных магазинах. Они соединены с активными транспондерами, которые усиливают и расшифровывают информацию.