COSPAS-SARSAT

KOSPAS-SARSAT (KOSPAS: sistem de spațiu pentru căutarea navelor în primejdie, SARSAT: Sistem de salvare de urmărire prin satelit), - sistemul de urmărire prin satelit pentru căutare și salvare (SAR), pentru a determina locații balize de primejdie care transmit la frecvențe 121,5 MHz sau 406 MHz.
Unele semnale luminoase, de asemenea, transmite pe 243 MHz, dar semnalul este transmis numai sateliți SARSAT, și nu toate LUT sunt echipate cu receptoare la frecvența de 243 MHz, care este utilizat în același mod ca și 121,5 MHz.
Sistemul COSPAS-SARSAT este conceput pentru a servi toate organizațiile din lume, responsabil pentru operațiunile SAR, în cazul în care există un dezastru pe mare, în aer sau pe sol.

COSPAS-SARSAT - sistem de căutare prin satelit și de salvare internaționale, organizații de agenții din Canada, Franța, Statele Unite și România.
Sistemul KOSPAS-SARSAT a demonstrat că detectarea și localizarea distres poate fi facilitat controlul global bazat pe joase - sateliți care orbitează în orbite aproape polare. Acesta a fost folosit cu succes într-un număr mare de operațiuni de SAR în întreaga lume.
În cazul în care prin satelit EPIRB L-Band furnizate instanței numai în zonele maritime A1, A2 și A3, The EPIRB prin satelit liber pop-up folosind sistemul COSPAS-SARSAT 406 MHz impune ca toate navele relevante din Convenția SOLAS din 1974.

Principalul avantaj al sistemului la 406 MHz, așa cum este descris mai sus - condiția acoperirii globale Pământului folosind un număr limitat de polare - sateliți care orbitează în orbite joase. Limitarea principală, care a avut un sistem de căutare continuă și salvare sateliți polari (LEOSAR), cerința unui număr mare de sateliți, care, din cauza costului ridicat ar putea să nu fie acceptabil pentru furnizorii de servicii COSPAS-SARSAT. Aceste considerații au forțat participanții experiment KOSPAS-SARSAT cu 406 transpondere MHz la bord geostaționari (GEO) sateliți, în scopul de a extinde sistemul LEOSAR 406 MHz, asigurând în același timp compatibilitatea completă cu componentele existente beacon GEOSAR 406 MHz.
406 MHz sistem GEOSAR include în prezent:

* 406 MHz transpondere la bord trei sateliți geostaționari, plus una în rezervă; și
* 6 experimentale la sol radioreceptoare (GEOLUTs) în cinci țări asociate cu rețeaua COSPAS-SARSAT MCC pentru comunicații de urgență prin GEOSAR.

sateliți GEOSAR au capacitatea de a furniza alerte de primejdie aproape imediat de reglaj electric existent 406 semnalizatoare MHz, dar fără a specifica locul dezastrului, deoarece nu există nici o schimbare de frecvență Doppler. Pentru a profita din plin de GEOSAR, noi scheme de codificare au fost identificate pentru a permite 406 semnalizatoare MHz au fie un receptor de navigație prin satelit, sau o interfață pentru introducere de date de la un echipament de navigație extern, și transmite informații despre poziția în mesajul digital, la 406 MHz.

Conceptul de bază

Conceptul de bază al sistemului COSPAS-SARSAT este prezentată în Fig. În prezent, există trei tipuri de balize, și anume de localizare de urgență transmițătorilor (ELT) (avion), EPIRB (marin) și Locator Beacons personale (PLBs) (sol). Aceste balize transmit semnale care sunt detectate polar - sateliții care orbitează KOSPAS-SARSAT, echipate cu receptoare / procesoare adecvate. Semnalele retransmise la sol radioreceptoare, numit utilizator local Terminal (LUT), care procesează semnalele pentru a determina locația de baliză. alarmă cu date de localizare și alte informații peredet prin Centrul de Control al misiunii (MCC) la CRC național, un alt MCC sau serviciile SAR relevante pentru a începe cu operațiunile SAR.

Trecerea Doppler (folosind mișcarea relativă dintre satelit și baliza) este folosit pentru a determina locația baliză. Frecvența purtătoare a balizei transmis suficient stabilizată pentru o perioadă de vizibilitate reciprocă a satelitului și baliza. utilizată în prezent frecvența 121,5 MHz (frecvența aeronautică internațională de primejdie) și banda de frecvență 406,0 -406,1 MHz. 406 MHz balize sunt mai complexe decât la 121.5 MHz balize din cauza includerii de coduri de identificare în mesajele, dar complexitatea este redusă la minimum. Pentru a optimiza definiția Doppler utilizat orbite aproape polare. Înălțimea sateliților pe orbită COSPAS - aproximativ 1000 km, în timp ce la sateliții SARSAT - aproximativ 850 km. Ca rezultat al altitudini mai mici necesită echipamente de putere mică, este clar exprimat în efectul Doppler, iar intervalul scurt între treceri succesive de sateliți. Orbită polară oferă o acoperire completă la nivel mondial pentru orice perioadă de timp. Configurarea prin satelit nominală a sistemului include patru sateliți, două și două KOSPAS SARSAT.

Conceptul Doppler de poziționare oferă două poziții pentru fiecare far: poziția reală și imaginea sa în oglindă în raport cu amprenta prin satelit în proiecția pe sol. Această ambiguitate este rezolvată calcule care iau în considerare rotația Pământului. În cazul în care baliza este o stabilitate destul de bun, la fel ca în cazul 406 MHz balize, care sunt concepute în acest scop, poziția reală poate fi determinată într-o singură trecere a satelitului. În cazul 121,5 MHz balize ambiguitate persistă după a doua rezultate de trecere, în cazul în care prima încercare nu are succes. Acuratețea locației este, de asemenea, mult mai bine la 406 MHz balize. Oportunități mai bune 406 EPIRB prin satelit MHz - motivul pentru care aceste dispozitive au fost selectate pentru GMDSS și incluse în 1988 modificările la Convenția SOLAS din 1974.

Sistemul KOSPAS-SARSAT include două metode de acoperire pentru detectarea și localizarea geamanduri, și anume metoda de acoperire în timp real și o metodă de acoperire globală.
Ambele sisteme 121,5 și 406 MHz funcționează în timp real, în timp ce doar 406 MHz, sistemul funcționează într-un mod global de acoperire.
a. transmiterea datelor la 121,5 MHz în timp real
În cazul în care LUT și Beacons vedea prin satelit, transponder satelit transmite semnale 121,5 MHz EPIRB direct la sol, în cazul în care acestea sunt primite și procesate. Din acest motiv, gradul de acoperire la nivel mondial, în timp real, cu greu poate fi atins.
b. prelucrare la 406 MHz în timp real
Odată ce satelitul primește semnale EPIRB 406 MHz, schimbare Doppler se măsoară și se deosebește de baliza de semnal digital de date. Această informație este legată de timpul de formatat în date digitale și transmise repetor în timp real la orice LUT în zona de vizibilitate prin satelit. Datele sunt stocate simultan pe satelit pentru transmiterea mai târziu, în metoda de acoperire globală.
c. Metoda globală de acoperire 406 MHz
406 MHz sistem asigură o acoperire globală, datele sunt stocate la bord pentru trimiterea și primirea de LUT ulterioare. Prin urmare, fiecare EPIRB prin satelit poate fi pus la dispoziția tuturor UTT existente.

A. 121. MHz EPIRB EPIRBs care funcționează la 121. MHz - deja pe scară largă. Acestea sunt utilizate la bordul aeronavei mici și a navelor, și trebuie să îndeplinească specificațiile naționale bazate pe standardele Organizației Aviației Civile Internaționale (OACI).
B. 406 MHz EPIRB Dezvoltarea EPIRB prin satelit 406 MHz a fost făcut pentru a depăși unele dintre dezavantajele sistemului 121,5 MHz. New EPIRB au fost concepute pentru detectarea prin satelit și detectare a locației, schimbare Doppler au următoarele caracteristici:

- Îmbunătățit precizia locației și eliminarea ambiguităților în definirea;
- Capacitatea crescută a sistemului, adică, satelitul poate fi tratat cu un număr mai mare de semnale transmise simultan EPIRB;
- Acoperire globală;
- identificarea unică a fiecărui EPIRB; și
- Includerea de informații în caz de dezastre.

406 MHz EPIRBs puterea de transmisie radio (RF) puls satelit de 5 W și o durată de aproximativ 0.5 secunde la fiecare 50 de secunde. Stabilitatea frecvenței îmbunătățită asigură o precizie de poziționare mai mare, în timp ce de mare putere de vârf crește probabilitatea de detecție. Ciclul de transmisie scurt asigură o bună capacitate de acces multiplu, rezoluția sistemului 90 de vizibilitate EPIRB prin satelit simultan activată și presupune un consum redus de energie.
O caracteristică importantă a 406 EPIRBs MHz - includerea în formatul digital al mesajelor codificate de informații suplimentare care pot furniza informații, cum ar fi țara de origine a unității în primejdie, identificarea unei nave sau aeronave, natura dezastrului și, în plus, codificate în conformitate cu localizarea poziției de protocol a navei astfel cum sunt definite de către echipamentul de navigație, sau un receptor la nivel mondial compozit sistem de navigație prin satelit.
Cele mai multe EPIRB prin satelit, așa cum a sugerat, este o dublă frecvență de EPIRB 121.5 / 406 MHz, deși includerea frecvenței 121,5 MHz nu este necesară. Aceasta permite unităților SAR respectiv echipate folosesc frecventa 121,5 MHz pentru definiția joasă. Deoarece căutare și salvare transpondere (SART) au o gamă limitată de acțiune (aproximativ 5 mile marine), sunt cerințe pentru toate EPIRB prin satelit marine, funcționează la frecvențe 121,5 MHz și 406 MHz.
În funcție de tipul de geamandura (maritim, aerian sau terestru), balize pot fi activate manual sau automat.

ÎNREGISTRAREA EPIRB 406 MHz

Deoarece baliza poate transmite de oriunde în lume, fiecare far trebuie să fie înregistrate EPIRB prin care numărul de serie, împreună cu orice alte informații relevante, inclusiv baza de date corespunzătoare de înregistrare. Informațiile codificate în mesajul EPIRB 406 MHz include informații cu privire la o anumită locație în baza de date. Este deosebit de important ca autoritățile să informeze rapid autoritățile de înregistrare cu privire la orice modificare care afectează informațiile furnizate pe certificatul de înregistrare. Cum ar fi: modificări ale navei, schimbarea de proprietate, pierdere, furt, etc.

SAR echipamente de testare la bordul sateliților COSPAS SARSAT, și funcționează în următoarele moduri:
- Modul în timp real: 121,5 MHz repetor;
- Modul în timp real: procesare a datelor și de comunicare 406,025 MHz; și
- Mod de acoperire la nivel mondial: 406,025 MHz păstrarea datelor primite de transmitere.
La bord echipamente prin satelit este format din următoarele subsisteme:
- Receptoarele 121,5 MHz;
- / 406,025 MHz procesor receptor și o unitate de memorie; și - 1544.5 MHz la bord transmițător.
A. Receptor 121,5 MHz
Acest modul are o lățime de bandă de 25 kHz. Nivelul de instalare automată (ALC) menține un nivel constant la ieșire.
V. Receptorul / procesor 406,025 MHz
funcțiile receptor / procesor sunt după cum urmează:
- Demodularea comunicațiilor digitale primite de la geamandura;
- Măsurarea frecvenței obținute; și
- Înregistrează-te timp de măsurare.
Toate aceste date sunt incluse în semnalul de ieșire al structurii de transmisie de la talon la LUT. Structura este transmis la 2400 biți / sec în modul de timp real, și de asemenea stocate în memorie pentru transmisia ulterioară. Bord de memorie este procesat în același format și cu aceeași rată de date ca și datele în timp real. LUTS care primesc astfel în mod direct mesajele stocate geamandura primite într-o revoluție completă orbital. biții corespunzători (steaguri) indică dacă datele în timp real sau stocate și momentul în care înregistrarea de date stocate a fost efectuată.
timp global de răspuns mediu pentru primirea LUTS stocate și semnale de date transmise ulterior la 406 de sateliți beacon MHz KOSPAS-SARSAT - 1 oră. Cel mai bun caz - aproximativ 30 de minute. și cel mai rău timp de 2 ore.
C. 1544.5 MHz la bord emițător
1544.5 MHz, transmițătorul recepționează date de intrare de la 406 MHz receptor / procesor și receptor care funcționează într-un interval diferit KOSPAS-SARSAT, reglează nivelul de putere relativă, în conformitate cu comanda de centru sol, modulează purtătorul de joasă frecvență în semnalul compozit, multiplică frecvența la 1544.5 MHz, crește nivelul de putere și controlează un satelit conectat.

Terminalele de utilizator LOCALE Centrul de Control al Misiunii (LUTS) și (MCC)

Configurația și capacitatea fiecărui UTT este diferit în funcție de cerințele specifice ale țărilor, dar formatele de semnal prin satelit de COSPAS și SARSAT ar trebui să fie garantat pentru a interacționa între diferite sateliți și toate LUT, îndeplinesc cerințele tehnice ale COSPAS-SARSAT.
Există două tipuri de LUT, cele tratate cu semnale și mesaje de 121,5 MHz și 406 MHz numai la 406 MHz.
Pentru a 121,5 MHz semnal este primit de fiecare transmisie și există un calcul de informații schimbare Doppler. locație baliză este determinată folosind aceste date. Toate datele de pe 406 MHz, obținute din memorie prin satelit pentru fiecare trecere poate fi procesată în câteva minute, în timpul trecerii.
Sunt disponibile în conturi MCC fiecare țară, folosind cel puțin un LUT. Funcția lor principală de colectare, stocare și sortarea datelor de la LUT și celelalte MCC, precum și furnizarea de rețele SAR astfel de date. Cea mai mare parte a datelor prelucrate este format din:

- Informații de urgență: Acest - un termen general de date KOSPAS-SARSAT 121,5 și 406 MHz, informațiile obținute de la EPIRB. date de urgență include un far și locație (pentru EPIRB 406 MHz) alte date de identificare a tipului de informație de baliză și informații codificate.

- Informații sistem: Acesta este utilizat în principal pentru a asigura o funcționare eficientă a COSPAS-SARSAT și a oferi utilizatorilor cele mai precise date și în timp util de alertă posibil. Se compune din datele rezumate în tabelul (timp calibrat) constând în locații de baliză, starea curentă a tuturor subsistemelor și a mesajelor de coordonare necesare pentru a utiliza sistemul COSPAS-SARSAT.

zbor de Centrul de Control COSPAS (CMC) din Moscova este responsabil pentru coordonarea tuturor activităților COSPAS și oferă conectivitate prin SARSAT conturile MCC pentru a interacționa cu sistemul SARSAT. CMC calculează și trimite datele efemere ale sateliților KOSPAS MCC și alte LUT și primește, procesează și transmite SARSAT efemeridele și datele de calibrare de timp obținute de la MCC la KOSPAS SARSAT și LUT MCC.
MCC dedicat în Statele Unite acționează în calitate de coordonator al operațiunilor SARSAT prin satelit. Acesta conține o mulțime de date despre localizarea EPIRB 406 MHz, folosind datele salvate din LUT, distribuie datele de calibrare timpul de procesare a datelor efemere (necesar pentru a utiliza SARSAT de date 406 MHz), și trimite rezultatele corespunzătoare la un alt MCC. Acest MCC acționează ca o interacțiune majoră între SARSAT sistem de acționare și CMC.

performanţa sistemului

Următorii parametri sunt deosebit de importante pentru utilizator:
probabilitate A. EPIRB de detecție:
Probabilitatea de detecție pentru EPIRB 406 MHz EPIRB este definit ca probabilitatea de detecție LUT de cel puțin un mesaj cu corect mesajele protejate cod din primul satelit pe șenile.
B. determinarea locația probabilitate EPIRB:
Probabilitate locatii pentru EPIRB 406 care determină EPIRB MHz definit ca probabilitatea de detecție și decodificare a cel puțin patru independent de comunicare cip în termen de un pasaj din satelit, astfel încât LUT ar putea calcula curba Doppler. Pentru 121,5 MHz, EPIRB poziționare probabilitate este definită ca probabilitatea unui satelit de poziționare pentru trecerea la o înălțime mai mare de 10 ° în raport cu un far. Definiția EPIRB locației are două soluții ( „adevăr“ și „Mirror“), mai degrabă decât un rezultat lipsit de ambiguitate.
C. eroare de poziționare EPIRB:
Eroare localizarea EPIRB definită ca diferența dintre un sistem de poziție calculată folosind măsurătorile de frecvență Doppler și locația actuală.
D. Probabilitatea de a elimina ambiguitate:
Probabilitatea de a elimina ambiguitatea este definită ca fiind capacitatea sistemului, selectați „adevăr“, mai degrabă decât un site de „oglindă“.
E. Capacitate:
Capacitatea este definită ca numărul de EPIRB prin satelit într-o formă generală că sistemul poate prelucra simultan.
F. Beam:
121,5 MHz sistem funcționează numai în timp real, în timp ce sistemul este 406 MHz și funcționează în timp real și modurile globale (memorie de date). Zona completa de operare furnizat de sistem KOSPAS-SARSAT în timp și pozițiile determinate de LUT suma, fiecare zonă de acoperire, cu o raza de aproximativ 2500 km reală. În modul global, utilizând 406 MHz EPIRB, se ajunge la o acoperire la nivel mondial,
G. timpul de avertizare:
timpul de avertizare - perioada de la începutul EPIRB înainte de a primi o alarmă corectă în consecință, un CRC (adică prima treaptă de viteză.). timpul de avertizare depinde de următorii parametri:
- concentrare sateliți;
- configurare LUT;
- locație EPIRB LUT relativă;
- EPIRB Latitude; și
- rețea de comunicare la sol.
Performanțele sistemului sunt date în tabel.