Équipement de mesure de distance DME. DME (suite) DME (suite) DME (suite) DME (suite) DME (suite) Emetteur/Récepteur électronique.

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1 Équipement de mesure de distance Emetteur/Récepteur électronique Affiche: La distance entre l avion et la station Calcul de la distance d entre l avion et la station VORTAC ou TACAN Temps de signal Aller-retour à la station au sol Temps * vitesse (constante) = Distance au sol d Equipement de bord À quelle distance suis-je de votre station?? a une configuration/taux de transmission unique Le récepteur opère le tri des impulsions de réponse Mesure le temps entre l émission et la réception Convertit le temps en distance d le tableau de bord Distance d est la distance oblique entre l avion et la station Conversion de S en DST Distance augmente si l avion s éloigne de la station Distance diminue si l avion s approche de la station DST = 2 2 S A S DST A 1

2 S 2 A (S - DST) négligeable A grande, S petite (S - DST) appréciable Les lectures de DST > 5 m.n. - Lectures précises DST < 5 m.n. - S est considérée L avion à la verticale d un VORTAC - A est affichée Les unités La vitesse-sol Le temps à la station t Capacité de 200 canaux Affichage numérique lumineux 2 modes d affichage 2 modes d affichage: 1. la distance DST, vitesse-sol et temps 2. la distance, la fréquence La vitesse-sol est précise si l'avion se rapproche ou s'éloigne du VORTAC. La vitesse-sol affiche 0, si l'avion se trouve au-dessus du VORTAC. (m.n) et la vitesse-sol (nœuds) 2

3 Le module vitesse-sol -> permet au pilote de choisir l'altitude pour laquelle la vitesse-sol est la plus élevée? -> Des approches orbitales (arquées) vers un aéroport -> L'arc est une trajectoire dont la distance est constante autour d'un VORTAC VORTAC est situé à 5 m.n. d'un aéroport le pilote va amener son avion au-dessus de l'aéroport Fréquences : MHz va garder un affichage de distance constant Le VOR avec le -> L aéroport (Localisation) Radiale du VORTAC et l arc -> L aéroport Transmission: Réception: MHz, 1151 MHz et 1215 MHz MHz Co- implémentation avec Installations VOR (VOR/) ILS ou des radiophares d'alignement de piste Canaux jumelés à des canaux VOR, NDB ou des radiophares d alignement de piste Fréq. -1 décimale (110,3 MHz) - canal X Fréq. -2 décimale (112, 45 MHz)- canal Y NDB en route 3

4 TACAN militaires -> Mesures de distance. Stations TACAN - les cartes de navigation - canaux MHz Conversion du canal TACAN en MHZ sur la bande VOR Le canal 126 corresponds à la fréquence de 117,9 MHz. La distance -par le TACAN -valide. L'azimut - par le récepteur VOR couplé - fausse. (pages ) ADF et VOR -> Instr. de navig. angulaires -> Distance oblique (slant range) entre l'avion et une station. fiable jusqu'à 200 m.n. de la station. affichent d = 170 m.n. (pages ) (pages ) Calcul du temps (et -> la distance) requis pour qu'un signal d'interrogation (f i ) émis par le, soit retourné par une station terrestre dont on connaît la position. Délai fixe = 50 µsec inséré par la station entre la réception du train d'impulsion et la transmission de l'impulsion de réplique (f r ). 4

5 Calcul de la distance () D mètres = 150 ( t - 50) µs Dm.n = ( t - 50) µs Erreur est plus grande pour des distances courtes. L'interrogateur embarqué dans notre avion ne sera presque jamais seul à opérer dans l'espace aérien autour de la ST. Le signal d'interrogation sera réfléchi par divers obstacles et pourrait causer de répliques fausses. 1) Utiliser des fréquences porteuses différentes pour le signal d'interrogation et de réplique, et 2) Par l'application d'un algorithme de recherche et de poursuite -> isoler le signal de réplique du transmetteur de celui des autres avions. (10??? successives) Lorsque l'interrogateur syntonise une nouvelle station entre en mode recherche -> L'interrogateur émet 150 impulsions d'interrogation/sec. Après la transmission de l'impulsion, le système écoute les répliques pour une période de µsec (-> Portée max du système = 200 m.n). 5

6 - Impulsions répliques de tous les avions apparaissent sur l'axe de temps, sauf les réponses aux interrogations de notre interrogateur (?). - La fluctuation du temps de réplique t r due au déplacement de l'avion est petite -> t r =constant d'un balayage à l'autre. Isoler sa réplique des autres à l'aide d'une fenêtre électronique. 1er balayage, la fenêtre électronique est placée sur la première réplique reçue. 2ième balayage, le récepteur ne reçoit pas de réplique, alors la fenêtre est déplacée à la 1ière réplique qui suit dans le temps. La fenêtre continue à être déplacée jusqu'au 5ième balayage. 6ième balayage -> La réplique -> va attendre un cycle supplémentaire avant de confirmer la détection. 8ième balayage, le système -> Le mode poursuite. Le mode poursuite réduit l'encombrement de l'espace aérien en transmettant entre 10 et 30 interrogations / sec Le mode poursuite sera maintenu au moins 5 des dernières 10 interrogations -> Réplique dans la fenêtre électronique. La fenêtre électronique sera déplacée pour compenser pour le mouvement de l'avion. Les répliques des balayages 2 et 8 manquent à l'appel. Le transpondeur a répliqué à l'interrogation d'un autre avion, et n'a pas eu le temps de récupérer. Le temps de récupération du transpondeur = approx 100 µsec. Le système embarqué - - 1, 2 ou 4 antennes omnidirectionnelles -> Fournir une couverture totale autour de l'avion, L'interrogateur de bord, et L'indicateur de distance ou L'affichage multifonctions. L'interrogateur de bord - Trains d'impulsions d'interrogation UHF, autour de la fréquence de 1000 MHz - Réception des impulsions de répliques - Retenue et la poursuite des seules réponses à ses propres interrogations parmi toutes les réponses déclenchées par les autres avions - Calcul de la distance d'après le temps d'aller-retour des signaux d'interrogation et de réplique 6

7 La station terrestre (Transpondeur) Fixe le point d'origine de la distance, - - Régénère les signaux d'interrogation, permettant ainsi une plus grande portée, - - Elimine le problème des échos et de l'interférence des? des autres avions, - Servir au moins 100 avions simultanément, représentant un taux de 2700 répliques/sec (95 avions en poursuite, 5 en recherche). Caractéristiques du signal 1 fréquence d'interrogation et 1 fréquence de réplique. Canaux des fréquences d'interrogation espacés de 1 MHz à partir de 960 MHz. - Fréq. d'interrogation et de réplique espacées d'une différence = +1/-63 MHz. Caractéristiques du signal La plage de fréquence allouée au système ( MHz) -> 126 canaux. Caractéristiques du signal Largeur de l'impulsion à mi-amplitude = 3,5 µsec Temps de montée < 2,5 µsec. Train d'interrogation de base est composé de deux impulsions espacées de 12 µsec. Signal de réplique de base est constitué de la même façon que le signal d'interrogation. Le signal (2 canaux) Principales sources d'erreur Instrumentale (variation du retard du transpondeur)= ±1 µsec Propagation ( Négligeable ) 7

8 Localisation du 8