Ретроспективный анализ развития и тенденции совершенствования радиолокационных систем обзора летного поля

И.Д. Исаев; А.Н. Савельев; А.Н. Семенов

doi:10.18127/j20700784-202310-02

Ретроспективный анализ развития и тенденции совершенствования радиолокационных систем обзора летного поля

И.Д. Исаев¹, А.Н. Савельев², А.Н. Семенов³

обзорная статья УДК 621.396.607 Страницы: 19-33 doi.org/10.18127/j20700784-202310-02

^1,2,3 Московский государственный технический университет (национальный исследовательский университет)

Ключевые слова: Управление воздушным движением наблюдение и контроль аэродромного движения воздушное судно взлетно-посадочная полоса рулежная дорожка радиолокационный датчик радиолокационная станция обзора летного поля многопозиционная система обзора летного поля радиолокационное изображение оптико-электронная система мно-гофункциональный радиолокационно-оптический комплекс

Аннотация

Постановка проблемы. В связи с бурным развитием и активным использованием беспилотных авиационных систем актуальной становится проблема безопасности полетов, особенно в режимах «взлет/посадка». Проблема характерна для аэродромов практически всех классов: с развитой (или слаборазвитой) инфраструктурой, с высоким/низким уровнем технического оснащения средствами радиотехнического обеспечения полетов, где одним из средств авиационного наблюдения
являются радиолокационные станции обзора летного поля (РЛС ОЛП). Решение проблемы лежит в плоскости рационального сочетания трактовки нормативных документов, сертификационных требований, уровня и перспектив развития радиолокационной системотехники, а также экономических показателей.

Цель. Провести анализ современных сертификационных требований и перспективных направлений развития радиолокационных технологий и сформулировать основные тенденции совершенствования РЛС ОЛП и проблемные вопросы при их реализации.

Результаты. Представлены современная трактовка терминов, сертификационные требования, ретроспективный анализ развития радиолокационных систем обзора летного поля, а также актуальные факторы и варианты перспективных технологий, определяющих основные тенденции их совершенствования.

Практическая значимость. Дальнейшее качественное изменение функциональных возможностей РЛС ОЛП возможно за счет
использования внешней информации (комплексирования) или за счет применения новых технологий.

Поступила: 20.08.2023
Одобрена: 11.09.2023
Принята: 29.09.2023

Для цитирования

Исаев И.Д., Савельев А.Н., Семенов А.Н. Ретроспективный анализ развития и тенденции совершенствования радиолокационных систем обзора летного поля // Успехи современной радиоэлектроники. 2023. T. 77. № 10. С. 19–33. DOI: https://doi.org/10.18127/ j20700784-202310-02

Список источников

Руководство по усовершенствованным системам управления наземным движением и контроля за ним (A-SMGCS). Международная организация гражданской авиации. Doc 9830. Изд. 1-е. 2004.
Руководство по авиационному наблюдению. Doc 9924. AN/474. Изд. 3-е. ICAO. 2020.
Оценка наблюдения с использованием систем ADS-B и мультилатерации в целях обеспечения обслуживания воздушного движения и рекомендации по их внедрению. ICAO. Cir 326 AN/188. 2013.
Технические требования к минимальным эксплуатационным характеристикам радиолокационных систем управления наземным движением для использования в усовершенствованных системах управления наземным движением и контроля за ним (A-SMGCS). ED-116. EUROCAE. 2004.
Минимальные стандарты рабочих характеристик авиационных систем для перспективных систем контроля и управления движением по поверхности аэродрома (A-SMGCS). ED-87С. EUROCAE. 2015.
Авиационные правила. Часть 170. Сертификация оборудования аэродромов и воздушных трасс. Т. II. Сертификационные требования к оборудованию аэродромов и воздушных трасс. Изд. 3-е. МАК. 2013.
Федеральные авиационные правила «Радиотехническое обеспечение полетов (РТОП) воздушных судов и авиационная электросвязь в гражданской авиации». Приказ Министерства транспорта РФ 20.10.2014 № 297 с изменениями на 02.10.2017 г., 04.06.2018 г., 09.01.2019 г.
Сертификационные требования к радиолокационной системе обзора летного поля. Официальный сайт федерального агентства воздушного транспорта (Росавиация). URL: https://favt.gov.ru/sertifikaciya-avia-tehniky-oborudovaniya-sertif-trebovaniya-rtop (дата обращения 25.02.2023).
Авиационные правила. Часть 139. Сертификация аэродромов. Т. II. Сертификационные требования к аэродромам. Изд. 2-е. Межгосударственный авиационный комитет, Совет по авиации и использованию воздушного пространства (постановление 33-ей сессии Совета от 14.12.2012 г.
Княжский А.Ю., Плясовских А.П. Цифровая модель движения на аэродроме // Вестник Концерна ВКО «Алмаз – Антей». 2020 (3). С. 96–106.
Перевезенцев Л.Т. Основные направления развития радиолокационных систем управления воздушным движением // Киев: «Вестник национального авиационного университета». 1999. № 1. С. 10–15.
Яманов Я.Д. Методы и средства борьбы с мешающими отражениями в РЛС ОЛП // Научный вестник МГТУ ГА. 2010. № 152. Cер. «Радиофизика и радиотехника». С. 148–153.
Чеканов Р.Н. Радиолокационная станция обзора летного поля миллиметрового диапазона волн // Журнал радиоэлектроники. 2004. № 7. URL: http://jre.cplire.ru/jre/jul04/1/text.html (дата обращения 25.02.2023).
Пухов М.В. Анализ средств наблюдения, применяемых для контроля за наземным движением на рабочей площади региональных аэродромов и управления // Молодой ученый. 2022. № 13. С. 17–19.
Комплекс средств автоматизации наблюдения и контроля аэродромного движения (КСА НКАД) «Вега» // Информатизация и системы управления в промышленности. 2011. № 4(34). С. 68–70.
Васильев О.В., Кальной М.Д., Зябкин С.А., Савельев А.Н., Семенов А.Н., Сурков А.С. Многопозиционный радиолокационный комплекс обзора летного поля на базе РЛС кругового обзора MRS-1000 Х-диапазона // Информационно-измерительные и управляющие системы. № 11. 2017. С. 3–14.
Исаев И.Д., Савельев А.Н., Семенов А.Н. Анализ калибровочных характеристик для кадров радиолокационной информации наземной многопозиционной радиолокационной системы // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2020. Т. 18. № 6. С. 51−64.
Aleksey I. Rymov, Aleksey N. Savelyev, Aleksandr N. Semenov A review of joint signal processing in ground multiradar system on experimental data // ITM Web of Conferences 30, (2019). https://doi.org/10.1051/itmconf /201930 CriMiCo'2019.
Исаев И.Д., Савельев А.Н., Семенов А.Н. Программно-алгоритмический модуль анализа качества изображения наземной многопозиционной радиолокационной системы обзора летного поля // XVII Всеросс. науч.-технич. конф. «Научные чтения по авиации, посвященные памяти Н.Е. Жуковского». 15–16 октября 2020 г. М.: Издательский дом Академии имени Н.Е. Жуковского, 2020. С. 291–297.
Исаев И.Д., Савельев А.Н., Семенов А.Н. Повышение контраста радиоизображений в многопозиционных РЛС обзора летного поля // XIV Всеросс. науч.-технич. конф. «Радиолокация и радиосвязь». 23–25 ноября 2020 г. М.: ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН. С. 86–89.
Isaev I.D., Savelyev A.N., Semenov A.N. Analysis of Radar Frame Quality Indicators Properties // PhotonIcs & Electromagnetics Research Symposium (PIERS), Hangzhou. China. 22–25 November. 2021. P. 2238–2242.
Isaev I.D., Savelyev A.N., Semenov A.N. Analysis of Segmentation Procedure on Quality Indicators of Mixed Radar Frame // PhotonIcs & Electromagnetics Research Symposium (PIERS), Hangzhou. China. 22–25 November. 2021. P. 2136–2140.
Исаев И.Д., Савельев А.Н., Семенов А.Н. Применение способа синтезирования апертуры в наземной многопозиционной радиолокационной системе // Радиолокация, навигация, связь: сб. трудов XXVIII Междунар. науч.-технич. конф., посвященной памяти Б.Я. Осипова (г. Воронеж, 27–29 сентября 2022 г.): в 6 томах. Т. 3 / Воронежский государственный университет; АО «Концерн «Созвездие». Воронеж: Издательский дом ВГУ. 2022. С.167–176.
Исаев И.Д., Савельев А.Н., Семенов А.Н. Интерференционные изображения в наземной многопозиционной радиолокационной системе // XV Всеросс. науч.-технич. конф. «Радиолокация и радиосвязь». 21–23 ноября 2022 г. М.: ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН. С. 181–186.
Чапурский В.В. Обработка сигналов в многочастотных радиолокационных системах с антеннами из пространственно-распределенных передающих и приемных элементов // Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. Сер. Приборостроение. 2008. № 3. С. 69–79.
Чапурский В.В. Получение радиоголографических изображений объектов на основе разреженных антенных решеток типа MIMO с одночастотным и многочастотным излучением // Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. Сер. Приборостроение. 2011. № 4. С. 72–91.
Скосырев В.Н., Кочкин В.А., Шумов А.В., Ананенков А.Е., Слукин Г.П., Нефедов С.И., Федоров И.Б. Пути создания радиооптического комплекса контроля воздушного и наземного пространства для диспетчерских служб региональных аэропортов // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2015. № 11. С. 301–324.
Скосырев В.Н., Cлукин Г. П., Усачев В.А., Ананенков А.Е., Коновальцев А.В., Нуждин В.М., Соколов П.В. Многофункциональный аэродромный радиолокатор по технологии сверхкороткоимпульсной радиолокации // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение. 2007. № 4. С. 120–122.
Федоров И.Б., Слукин Г.П., Нефедов С.И., Скосырев В.Н., Ананенков А.Е., Нуждин В.М. Многофункциональная РЛС малой дальности для удаленный диспетчеризации региональных аэропортов // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2014. № 12. С. 633–644.
Скосырев В.Н., Кочкин В.А., Шумов А.В., Ананенков А.Е., Слукин Г.П., Нефедов С.И., Федоров И.Б. Пути создания радиооптического комплекса контроля воздушного и наземного пространства для диспетчерских служб региональных аэропортов // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2015. № 11. С. 301–324.
Официальный сайт АО «ГОРИЗОНТ». URL: http://gorizontrostov.ru (дата обращения 25.02.2023).
Официальный сайт АО «Равенство». URL: http://rawenstvo.ru/ru/products/radar/okean (дата обращения 25.02.2023).
Официальный сайт. ПАО НПО «Алмаз», ТОП «ЛЭМЗ». URL: https://lemz.ru (дата обращения 26.02.2023).
Официальный сайт Научно-инновационный центр радиоэлектронных систем «ЗАВАНТ». URL: http://zavant.ru/razrabotki (дата обращения 22.02.2023).
Официальный сайт АО «НПФ «Микран». URL: https://www.micran.ru/productions/radiolocation (дата обращения 24.02.2023).
Официальный сайт АО «ЭЛВИС-НеоТек». URL: https://www.elveesneotek.ru/products/rls/racoon.php (дата обращения 25.02.2023).

[1] Руководство по усовершенствованным системам управления наземным движением и контроля за ним (A-SMGCS). Международная организация гражданской авиации. Doc 9830. Изд. 1-е. 2004.

[2] Руководство по авиационному наблюдению. Doc 9924. AN/474. Изд. 3-е. ICAO. 2020.

[3] Оценка наблюдения с использованием систем ADS-B и мультилатерации в целях обеспечения обслуживания воздушного движения и рекомендации по их внедрению. ICAO. Cir 326 AN/188. 2013.

[4] Технические требования к минимальным эксплуатационным характеристикам радиолокационных систем управления наземным движением для использования в усовершенствованных системах управления наземным движением и контроля за ним (A-SMGCS). ED-116. EUROCAE. 2004.

[5] Минимальные стандарты рабочих характеристик авиационных систем для перспективных систем контроля и управления движением по поверхности аэродрома (A-SMGCS). ED-87С. EUROCAE. 2015.

[6] Авиационные правила. Часть 170. Сертификация оборудования аэродромов и воздушных трасс. Т. II. Сертификационные требования к оборудованию аэродромов и воздушных трасс. Изд. 3-е. МАК. 2013.

[7] Федеральные авиационные правила «Радиотехническое обеспечение полетов (РТОП) воздушных судов и авиационная электросвязь в гражданской авиации». Приказ Министерства транспорта РФ 20.10.2014 № 297 с изменениями на 02.10.2017 г., 04.06.2018 г., 09.01.2019 г.

[8] Сертификационные требования к радиолокационной системе обзора летного поля. Официальный сайт федерального агентства воздушного транспорта (Росавиация). URL: https://favt.gov.ru/sertifikaciya-avia-tehniky-oborudovaniya-sertif-trebovaniya-rtop (дата обращения 25.02.2023).

[9] Авиационные правила. Часть 139. Сертификация аэродромов. Т. II. Сертификационные требования к аэродромам. Изд. 2-е. Межгосударственный авиационный комитет, Совет по авиации и использованию воздушного пространства (постановление 33-ей сессии Совета от 14.12.2012 г.

[10] Княжский А.Ю., Плясовских А.П. Цифровая модель движения на аэродроме // Вестник Концерна ВКО «Алмаз – Антей». 2020 (3). С. 96–106.

[11] Перевезенцев Л.Т. Основные направления развития радиолокационных систем управления воздушным движением // Киев: «Вестник национального авиационного университета». 1999. № 1. С. 10–15.

[12] Яманов Я.Д. Методы и средства борьбы с мешающими отражениями в РЛС ОЛП // Научный вестник МГТУ ГА. 2010. № 152. Cер. «Радиофизика и радиотехника». С. 148–153.

[13] Чеканов Р.Н. Радиолокационная станция обзора летного поля миллиметрового диапазона волн // Журнал радиоэлектроники. 2004. № 7. URL: http://jre.cplire.ru/jre/jul04/1/text.html (дата обращения 25.02.2023).

[14] Пухов М.В. Анализ средств наблюдения, применяемых для контроля за наземным движением на рабочей площади региональных аэродромов и управления // Молодой ученый. 2022. № 13. С. 17–19.

[15] Комплекс средств автоматизации наблюдения и контроля аэродромного движения (КСА НКАД) «Вега» // Информатизация и системы управления в промышленности. 2011. № 4(34). С. 68–70.

[16] Васильев О.В., Кальной М.Д., Зябкин С.А., Савельев А.Н., Семенов А.Н., Сурков А.С. Многопозиционный радиолокационный комплекс обзора летного поля на базе РЛС кругового обзора MRS-1000 Х-диапазона // Информационно-измерительные и управляющие системы. № 11. 2017. С. 3–14.

[17] Исаев И.Д., Савельев А.Н., Семенов А.Н. Анализ калибровочных характеристик для кадров радиолокационной информации наземной многопозиционной радиолокационной системы // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2020. Т. 18. № 6. С. 51−64.

[18] Aleksey I. Rymov, Aleksey N. Savelyev, Aleksandr N. Semenov A review of joint signal processing in ground multiradar system on experimental data // ITM Web of Conferences 30, (2019). https://doi.org/10.1051/itmconf /201930 CriMiCo'2019.

[19] Исаев И.Д., Савельев А.Н., Семенов А.Н. Программно-алгоритмический модуль анализа качества изображения наземной многопозиционной радиолокационной системы обзора летного поля // XVII Всеросс. науч.-технич. конф. «Научные чтения по авиации, посвященные памяти Н.Е. Жуковского». 15–16 октября 2020 г. М.: Издательский дом Академии имени Н.Е. Жуковского, 2020. С. 291–297.

[20] Исаев И.Д., Савельев А.Н., Семенов А.Н. Повышение контраста радиоизображений в многопозиционных РЛС обзора летного поля // XIV Всеросс. науч.-технич. конф. «Радиолокация и радиосвязь». 23–25 ноября 2020 г. М.: ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН. С. 86–89.

[21] Isaev I.D., Savelyev A.N., Semenov A.N. Analysis of Radar Frame Quality Indicators Properties // PhotonIcs & Electromagnetics Research Symposium (PIERS), Hangzhou. China. 22–25 November. 2021. P. 2238–2242.

[22] Isaev I.D., Savelyev A.N., Semenov A.N. Analysis of Segmentation Procedure on Quality Indicators of Mixed Radar Frame // PhotonIcs & Electromagnetics Research Symposium (PIERS), Hangzhou. China. 22–25 November. 2021. P. 2136–2140.

[23] Исаев И.Д., Савельев А.Н., Семенов А.Н. Применение способа синтезирования апертуры в наземной многопозиционной радиолокационной системе // Радиолокация, навигация, связь: сб. трудов XXVIII Междунар. науч.-технич. конф., посвященной памяти Б.Я. Осипова (г. Воронеж, 27–29 сентября 2022 г.): в 6 томах. Т. 3 / Воронежский государственный университет; АО «Концерн «Созвездие». Воронеж: Издательский дом ВГУ. 2022. С.167–176.

[24] Исаев И.Д., Савельев А.Н., Семенов А.Н. Интерференционные изображения в наземной многопозиционной радиолокационной системе // XV Всеросс. науч.-технич. конф. «Радиолокация и радиосвязь». 21–23 ноября 2022 г. М.: ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН. С. 181–186.

[25] Чапурский В.В. Обработка сигналов в многочастотных радиолокационных системах с антеннами из пространственно-распределенных передающих и приемных элементов // Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. Сер. Приборостроение. 2008. № 3. С. 69–79.

[26] Чапурский В.В. Получение радиоголографических изображений объектов на основе разреженных антенных решеток типа MIMO с одночастотным и многочастотным излучением // Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. Сер. Приборостроение. 2011. № 4. С. 72–91.

[27] Скосырев В.Н., Кочкин В.А., Шумов А.В., Ананенков А.Е., Слукин Г.П., Нефедов С.И., Федоров И.Б. Пути создания радиооптического комплекса контроля воздушного и наземного пространства для диспетчерских служб региональных аэропортов // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2015. № 11. С. 301–324.

[28] Скосырев В.Н., Cлукин Г. П., Усачев В.А., Ананенков А.Е., Коновальцев А.В., Нуждин В.М., Соколов П.В. Многофункциональный аэродромный радиолокатор по технологии сверхкороткоимпульсной радиолокации // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение. 2007. № 4. С. 120–122.

[29] Федоров И.Б., Слукин Г.П., Нефедов С.И., Скосырев В.Н., Ананенков А.Е., Нуждин В.М. Многофункциональная РЛС малой дальности для удаленный диспетчеризации региональных аэропортов // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2014. № 12. С. 633–644.

[30] Скосырев В.Н., Кочкин В.А., Шумов А.В., Ананенков А.Е., Слукин Г.П., Нефедов С.И., Федоров И.Б. Пути создания радиооптического комплекса контроля воздушного и наземного пространства для диспетчерских служб региональных аэропортов // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2015. № 11. С. 301–324.

[31] Официальный сайт АО «ГОРИЗОНТ». URL: http://gorizontrostov.ru (дата обращения 25.02.2023).

[32] Официальный сайт АО «Равенство». URL: http://rawenstvo.ru/ru/products/radar/okean (дата обращения 25.02.2023).

[33] Официальный сайт. ПАО НПО «Алмаз», ТОП «ЛЭМЗ». URL: https://lemz.ru (дата обращения 26.02.2023).

[34] Официальный сайт Научно-инновационный центр радиоэлектронных систем «ЗАВАНТ». URL: http://zavant.ru/razrabotki (дата обращения 22.02.2023).

[35] Официальный сайт АО «НПФ «Микран». URL: https://www.micran.ru/productions/radiolocation (дата обращения 24.02.2023).

[36] Официальный сайт АО «ЭЛВИС-НеоТек». URL: https://www.elveesneotek.ru/products/rls/racoon.php (дата обращения 25.02.2023).

Аннотация

Для цитирования

Похожие статьи