Кафедра УВД и Н
Материалы промежуточной аттестации по дисциплине «Авиационная электросвязь» (С3.С.16)
для студентов заочной формы обучения специализации 25.05.05_02 «Организация использования воздушного пространства»,
квалификация – Инженер
5-й семестр 108 ч.
Лекции – 2 ч. Практические занятия – 4 ч.
Лабораторные занятия – 2 ч. Другие виды – 74 ч.
Формы контроля: Контрольная работа, Зачёт
Содержание разделов учебной дисциплины
Раздел 1. Общие сведения об авиационной электросвязи и радиотехнических системах ГА
Понятие электросвязи. Виды электросвязи в ГА. Классификация радиоэлектронных средств (РЭС) и радиотехнических систем ГА. Понятие зоны действия радиотехнической системы. Принцип передачи информации с использованием радиоволн. Обобщённая схема электросвязи. (ОК-52, ПК-58, ПК-59).
Раздел 2. Электрические сигналы и их основные преобразования
Виды сигналов, применяемых в радиоэлектронных средствах ГА и их классификация. Информация, извлекаемая из параметров сигналов. Представление сигналов во временной и частотной областях. Понятие спектра сигнала. Модуляция радиосигналов. Детектирование радиосигналов. (ОК-52, ПК-58, ПК-59).
Раздел 3. Свойства и закономерности распространения радиоволн
Основные свойства радиоволн. Факторы, влияющие на распространение радиоволн. Деление радиоволн по диапазонам. Особенности распространения радиоволн диапазонов ОНЧ, НЧ, СЧ, ВЧ, ОВЧ, УВЧ, СВЧ и области их применения в ГА. (ОК-52, ПК-58, ПК-59).
Раздел 4. Антенные устройства
Назначение и принцип действия антенн. Классификация антенных устройств и их основные характеристики. Принцип взаимности. Поляризация электромагнитных волн. Поляризационные устройства. (ОК-52, ПК-58, ПК-59).
Раздел 5. Дальность действия радиосистем
Виды радиолиний. Отражающие свойства радиолокационных объектов. Энергетические соотношения в радиолиниях связи, радиолокации, запросно-ответных радиолиниях с импульсным излучением. Влияние атмосферы и земной поверхности на дальность действия. (ОК-52, ПК-58, ПК-59).
Раздел 6. Основы оптимального приёма радиосигналов
Понятие обнаружения радиосигналов. Влияние помех (теплового шума) на процесс обнаружения сигналов. Вероятностные характеристики обнаружения. Методы и средства оптимального приёма радиосигналов. (ОК-52, ПК-58, ПК-59).
Раздел 7. Принципы построения радиопередающих и радиоприёмных устройств
Назначение, основные технические характеристики и структурная схема радиопередающего устройства. Назначение, основные технические характеристики и структурная схема радиоприёмного устройства. Приёмник прямого усиления. Супергетеродинный приёмник. Основные элементы и особенности приёмо-передающих устройств систем радиолокации: генераторы СВЧ, модуляторы, антенные переключатели, радиоприёмные устройства. (ОК-52, ПК-58, ПК-59).
Раздел 8. Принципы передачи информации по каналам связи
Элементы теории электросвязи. Понятие канала связи. Виды модуляции, применяемые в электросвязи. Принципы цифровой передачи информации. Пропускная способность канала связи и пути её увеличения; уплотнение каналов связи; виды уплотнения каналов связи. (ОК-52, ПК-58, ПК-59).
Раздел 9. Организация авиационной связи
Принципы организации связи. Подвижная (воздушная) радиосвязь. Фиксированная (наземная) электросвязь. Назначение и задачи аварийно-спасательных сетей радиосвязи. (ПК-58, ПК-59, ПК-60, ПК-77).
Раздел 10. Средства подвижной (воздушной) радиосвязи
Принципы построения бортовых и наземных радиостанций. Синтезаторы частоты. Особенности радиопередающих и радиоприёмных устройств. Средства аварийной радиосвязи. (ПК-58, ПК-59, ПК-60, ПК-77, ПСК-2.1).
Раздел 11. Средства фиксированной (наземной) электросвязи
Системы телефонной, телеграфной, факсимильной связи. Системы передачи данных. Телекоммуникационные сети и системы AFTN, SITA.
(ПК-58, ПК-59, ПК-60, ПК-77, ПСК-2.1).
Раздел 12. Спутниковые системы связи
Назначение и особенности спутниковых систем связи. Особенности функционирования международной системы поиска и спасения «КОСПАС – SARSAT».
(ПК-58, ПК-59, ПК-60, ПК-77, ПСК-2.1).
Практические занятия
№ п/п | № разделов учебной дисциплины | Темы практических занятий | Трудоёмкость (часы/ зачётные единицы |
1 | 2 | Спектральное представление сигналов. Примеры спектров сигналов постоянного тока, гармонического колебания, периодических последовательностей видео - и радиоимпульсов. Спектры модулированных сигналов. | 4/0.11 |
2 | 3 | Строение ионосферы и основные факторы, влияющие на распространение радиоволн различных диапазонов. Особенности использования диапазонов НЧ, СЧ, ВЧ, ОВЧ, УВЧ, и СВЧ для функционирования РЭС ГА. | 4/0.11 |
3 | 3, 4, 5 | Расчёт дальности действия радиосистем. Учёт влияния атмосферы и земной поверхности на дальность действия радиосистем. | 4/0.11 |
4 | 8, 11 | Многоканальные системы передачи информации с частотным уплотнением/разделением каналов. Многоканальные системы передачи информации с временным уплотнением/разделением каналов. | 4/0.11 |
Лабораторный практикум
№ п/п | № разделов учебной дисциплины | Темы лабораторных работ | Трудоёмкость (часы/ зачётные единицы |
1 | 9, 10 | Изучение назначения, комплектации, основных эксплуатационно-технических характеристик, порядка использования бортовых радиостанций ОВЧ и ВЧ диапазонов. | 4/0.11 |
2 | 10 | Изучение комплекта, основных эксплуатационно-технических характеристик, назначения органов управления, порядка использования аварийно-спасательных радиостанций Р-855УМ, Р-855А1, Р-861. | 4/0.11 |
3 | 12 | Изучение комплекта, основных эксплуатационно-технических характеристик, назначения органов управления, порядка использования аварийно-спасательного радиобуя спутниковой системы «КОСПАС-САРСАТ» АРБ-ПК 10. | 4/0.11 |
Контрольная работа
Целью выполнения контрольной работы является обобщение и закрепление знаний, полученных обучающимися в процессе изучения дисциплины, овладение методикой анализа взаимосвязи эксплуатационных и технических параметров РЭС, применяемых в ГА.
Заданием на контрольную работу предусмотрено определение (расчёт) максимальной дальности действия различных радиосистем с учётом высоты расположения антенн и кривизны земной поверхности.
Для лучшего понимания взаимосвязи эксплуатационных характеристик и технических параметров РЭС рекомендуется использование методических указаний [4], [5], [6].
Контрольные вопросы для подготовки к зачёту
1. Какова роль радиоэлектронных средств (РЭС) в обеспечении безопасности полётов ВС?
2. По каким основным признакам осуществляется классификация РЭС, применяемых в ГА?
3. Что такое радиотехническая система (РТС)?
4. Каковы отличительные признаки РТС передачи информации?
5. Каковы отличительные признаки РТС извлечения информации?
6. В чём состоит принцип передачи информации с помощью электромагнитных волн?
7. Что составляет сущность понятия зоны действия радиотехнических систем?
8. Какие преобразования сигналов предусматриваются в обобщённой схеме электросвязи?
9. Что такое сигнал? В каком виде сигналы могут существовать в радиоэлектронных средствах и радиотехнических системах?
10. По каким признакам осуществляется классификация, и какие существуют разновидности электрических сигналов?
11. Каковы основные параметры квазигармонического колебания?
12. Почему при спектральном анализе используется представление сигнала в виде совокупности гармонических колебаний? Как для этого воспользоваться разложением сигнала в ряд Фурье?
13. Как взаимосвязаны длительность сигнала и ширина его спектра?
14. Из чего состоит амплитудный спектр монохроматического гармонического колебания?
15. Поясните сущность понятий модуляции и демодуляции (детектирования) радиосигналов.
16. Каковы достоинства и недостатки обычной амплитудной модуляции радиосигналов?
17. В чём заключаются преимущества однополосной амплитудной модуляции?
18. Почему частотную и фазовую модуляцию называют разновидностями угловой модуляции?
19. В чём заключаются особенности, и какие существуют разновидности импульсной модуляции?
20. Как называется процесс дискретного (скачкообразного) изменения параметров радиосигналов?
21. Каковы основные свойства радиоволн? Как взаимосвязаны между собой частота и длина волны электромагнитных колебаний?
22. Какими способами возможно распространение радиоволн в свободном и околоземном пространстве?
23. Какие факторы влияют на распространение радиоволн в околоземном пространстве?
24. Почему состояние ионосферы изменяется в зависимости от времени года, суток и солнечной активности?
25. Каковы особенности распространения радиоволн диапазонов ОНЧ, НЧ, СЧ?
26. Почему распространение радиоволн ВЧ-диапазона сопровождается наличием зон молчания (мёртвых зон), где приём сигнала невозможен?
27. В чём особенности распространения радиоволн диапазонов ОВЧ, УВЧ, СВЧ?
28. Почему большинство радиоэлектронных средств ГА функционирует в диапазонах ОВЧ, УВЧ, СВЧ?
29. Для чего применяются антенны? Какой физический эффект лежит в основе излучения электромагнитных колебаний (радиоволн) антеннами?
30. На какие разновидности делятся антенны по конструктивному признаку? Каковы различия линейных и апертурных антенн?
31. В чём состоит сущность принципа взаимности?
32. Каковы основные параметры и характеристики антенн? Что показывает диаграмма направленности антенны?
33. Как взаимосвязаны между собой коэффициент усиления антенны и параметры ширины диаграммы направленности в горизонтальной и вертикальной плоскости?
34. В чём заключаются особенности конструкций и размещения бортовых (самолётных) антенн?
35. От чего и каким образом зависит дальность действия радиолиний связи?
36. Почему энергетика радиолинии при радиолокации по точечному объекту обратно пропорциональна четвёртой степени расстояния?
37. Каким образом влияет атмосфера и земная поверхность на дальность распространения радиоволн различных диапазонов?
38. Что такое обнаружение сигналов? Какие процедуры оно включает?
39. Каковы особенности корреляционного приёма сигналов?
40. Каковы особенности согласованной фильтрации сигналов?
41. По каким признакам, и на какие разновидности классифицируют радиопередающие устройства (радиопередатчики)?
42. Из каких функциональных элементов состоит типовая схема связного радиопередающего устройства? Почему радиопередатчики строятся по многокаскадной схеме?
43. Для чего в составе приёмопередающей аппаратуры присутствуют специальные антенно-согласующие устройства? Каковы их основные функции?
44. Для чего предназначены радиоприёмные устройства? Какими основными параметрами они характеризуются?
45. Какова структура, достоинства и недостатки радиоприёмников прямого усиления?
46. Какова структура, достоинства и недостатки радиоприёмников супергетеродинного типа?
47. Что составляет сущность понятий информации и сообщения? Что понимают под кодированием сообщений?
48. Какими преимуществами обладают цифровые системы передачи информации?
49. От чего и каким образом зависит пропускная способность канала связи?
50. В чём сущность частотного уплотнения/разделения каналов в многоканальных системах передачи информации?
51. В чём сущность временного уплотнения/разделения каналов в многоканальных системах передачи информации?
52. Каковы принципы организации воздушной радиосвязи и наземной электросвязи?
53. В чём особенности организации и функционирования аварийно-спасательных сетей связи?
54. Какие эксплуатационные требования предъявляются к бортовым радиостанциям?
55. Почему основным видом командной воздушной связи является радиосвязь в диапазоне ОВЧ?
56. В чём сходство и различие в принципах построения бортовых и наземных радиостанций?
57. Каково назначение антенно-согласующих устройств? Чем вызвана необходимость их применения в составе радиостанций?
58. Чем вызвана необходимость формирования дискретной сетки частот с высокой стабильностью в приёмопередающих радиоэлектронных средствах, применяемых в ГА?
59. Каковы назначение, основные характеристики и возможности радиостанций ВЧ-диапазона?
60. Каковы назначение, основные характеристики и возможности радиостанций ОВЧ-диапазона?
61. Для чего предназначены системы телефонной, телеграфной связи и системы передачи данных?
62. Каковы назначение, решаемые задачи, сетей электросвязи AFTN, SITA?
63. Каковы назначение, принципы построения и функционирования спутниковых систем связи?
64. Каковы особенности и принципы функционирования спутниковой системы поиска и спасения «КОСПАС-SARSAT»?
Перечень учебной литературы, ресурсов информационно-телекоммуникационной сети «Интернет» необходимых для освоения дисциплины.
Основная литература:
1. Лушников, А. С. Наземные радиоэлектронные средства обеспечения полётов воздушных судов: учеб. пособие / , – Ульяновск: УВАУ ГА, 2012. – 49 с.
2. Ефимов, радиоэлектроника: учеб. пособие / . – 2-е изд., испр. и доп. – Ульяновск: УВАУ ГА(И), 2015. – 233 с.
3. Радиооборудование воздушных судов : учеб. пособие / сост. . – Ульяновск : УВАУ ГА(И), 2014. – 170 с.
Дополнительная литература:
1. Верещака, А. И. Авиационное радиооборудование: учеб. для ВУЗов / А. И. Верещака, П. В. Олянюк. – М.: Транспорт, 1996. – 344 с.
2. Верещака, А. И. Авиационная радиоэлектроника. Средства связи и радионавигации: учеб для ВУЗов / А И. Верещака, П. В. Олянюк. – М.: Транспорт, 1993. – 343 с.
3. Авиационная радиосвязь: справочник / [, , и др.]; под ред. – М.: Транспорт, 1990. – 208 с.
4. Авиационная электросвязь : метод. рекомендации по изучению дисциплины / сост. . - Ульяновск: УВАУ ГА(И), 2014. - 45 с.
5. Авиационная электросвязь : метод. указания по выполнению расчётно-графической (контрольной) работы / сост. . - Ульяновск: УВАУ ГА(И), 2014. - 26 с.
6. Электроника: метод рекомендации по изучению дисциплины / сост. . – Ульяновск: УВАУ ГА, 2007. – 42 с.
7. Авиационное радиоэлектронное оборудование и радиотехнические системы. Сборник лабораторных работ. Радиосистемы связи / сост. А. С. Лушников, А. В. Ефимов – Ульяновск: УВАУ ГА, 2002. – 51 с.
8. Радиотехнические системы связи, воздушной навигации и управления воздушным движением: сб. лаб. работ. В 2-х частях. Ч. 1 / Сост. А. С. Лушников, . – Ульяновск: УВАУ ГА, 1999. – 42 с.
9. Радиотехнические системы связи, воздушной навигации и управления воздушным движением: сб. лаб. работ. В 2-х частях. Ч. 2 / Сост. А. С. Лушников, . – Ульяновск: УВАУ ГА, 2000. – 45 с.
По вопросам, касающимся изучения дисциплины, обращаться на кафедру Управления воздушным движением и навигации (УВД и Н)
Телефон: 8(8422)39-81-29;
e-mail: kafedra_uvd@list.ru
