Что такое транспондеры на дроне (коптере)? Для чего они нужны?
Транспондеры активно применяются в авиации, в том числе и в военной. Транспондер или приёмоответчик представляет собой устройство, вмонтированное на борту воздушного судна. Оно принимает сигнал от авиадиспетчера и посылает ответный сигнал, в котором передаётся информация о типе летательного аппарата, его текущей высоте и скорости воздушного судна. Также передаётся код для идентификации "свой-чужой". Главное предназначение транспордера состоит в идентификации воздушного судна (самолёта, вертолета или дрона). Если транспондер на борту судна выключен, соответственно, диспетчер никакого сигнала в ответ не получит, кроме точки на радаре.
AIR TRANSPONDER – Simple aviation transponder system. Простая система передачи и приёма параметров полёта
Идея проекта AIR TRANSPONDER возникла, как говорится, не на пустом месте. Так уж вышло, что планеризмом, стал заниматься с 2001 года. По началу подлётывал на разных аэродромах, пока в 2007-ом году, по иронии судьбы прям под боком, в той местности где я теперь проживаю, обнаружил самый известный в нашей стране планерный аэроклуб «2-ой МАК». С тех пор там же и подлётываю.
Авиационный парк нашего аэроклуба простой, всё как у всех. Остатки былой славы Советского прошлого: Вильги, Бланики, Яки, Янтари которые бережём, своими руками восстанавливаем, и при надобности ремонтируем. Благо коллектив собрался очень дружный и толковый.
Планёр Бланик L13
Учимся летать, а точнее парить на планёрах. Тут тоже как в любом другом АУЦ, программа обучения – прежде всего буксировка и полёты по кругам до «тошнотиков», несложные пилотажные зоны включая штопорные, и самое главное ради чего всё это – парение. Это когда у тебя перья прорастают, а инструктор тебя научил восходящие потоки пятой точкой чувствовать при этом самостоятельно лететь уже можешь, но увы, летать далеко не отпускают. И это понятно, так как парение — это целая наука! Не рассчитал – не долетел. Сел в поле, хорошо если не на лес. Если что напомню, планер – это всё же как самолёт, но только без мотора. L13 Бланик весит 295 кг без пилота. Лететь может не только вниз, но и вверх. Эта металлическая птица может набирать высоту благодаря восходящим потокам, совершать большие длительные переходы по небу, от облака к облаку… Разложить планёр об кочки при посадке очень не хочется. Потому то руководитель полётов(РП) внимание уделяет немалое тому, где мы парим, как парим, на какой высоте, в каком потоке, на каком удалении, в каком месте – за стартом или впереди старта… Однако, не всегда есть возможность визуального контроля за бортами. Это бывает по различным причинам. Зона-парение, площадка, у кого маршрут и планёр скрывается с глаз. Есть конечно радиосвязь. Регламент обмена, доклад, и всё такое… Хорошо, но всё же, необходимо больше. Иногда, казалось бы уже «всезнающие» планеристы, всё же увлёкшись потоком забываются, и уходят далеко за старт, да и другие причины так же бывают — азарт во чтобы то ни стало, найти тот самый термик. Как раз из-за подобных ситуаций, родилась идея того, чтобы можно было как-то следить за бортами всех пилотов, особенно курсантов, не обладающих необходимым опытом. Что бы РП мог всегда увидеть, подсказать, дать команду на выполнение. В общем дополнительно обезопасить весь процесс обучения. Так и появилась идея, установить на борт что-то, что может передавать параметры на землю.
Конечно же первое что пришло в голову – это система ADSB и прочие xDSB. Всё это круто, но нереально дорого для нас, да и места нет для такой сложно аппаратуры, ко всему прочему имеющей вес. Другие коммерческие решения, так же оказывались дорогостоящими, либо не соответствующими нашей специфике, да и попросту не удобными.
Ну чтож. Пришлось, применить скромные радиолюбительские навыки.
Первое что было сделано – определено техническое задание от которого и оттолкнулся.
Техническое задание
1. Первое и самое важное – никаких сторонних операторов связи, никакого интернет, GSM, 5G и каких-либо других сетей, включая радиолюбительскую APRS. Только своя базовая станция(БС) на земле и транспондер в воздухе, за исключением GPS/ГЛОНАС приёмника – тут уж никак.
2. Определено количество транспондеров в системе. Так как авиапарк не большой, то и количество было определено по количеству бортов – 10 транспондеров в системе (хотя можно и больше).
3. Определён максимальный радиус действия системы. Основываясь на опыте полётов наших старожилов, и учитывая требования безопасности полётов, за основу было взят круг радиусом 35 км (думаю можно больше в раза два). Это расстояние, в которое попадают всё значимые населённые пункты на карте, дальше которых на парение мы не улетаем. Ну и примерно 100 километровый треугольный маршрут для зачёта. Если учесть, что речь идёт о обучении то новички редко за 8 км от старта уходят, то более чем достаточно.
4. Транспондер летательного аппарата должен в автоматическом режиме передавать:
Как следят за авиалайнером в полете?
Согласно информации веб-сайта FlightRadar24.com, сигналы авиалайнера Airbus A320 авиакомпании EgyptAir, пропавшего над Средиземным морем в четверг, прервались, когда он был на высоте более 11 тысяч метров и летел со скоростью 988 километров в час.
Самолет, выполнявший рейс из Парижа в Каир, пропал сразу после того, как вошел в воздушное пространство Египта.
По словам властей Греции, Airbus A320 совершил два крутых маневра, после чего начал резко терять высоту и рухнул в море.
Транспондеры самолета прекратили передачу данных до совершения этих маневров.
Что же такое транспондеры и как следят за авиалайнерами в полете, попытался разобраться корреспондент Русской службы Би-би-си Павел Аксенов.
Что такое транспондер?
Транспондер — это сокращение от словосочетания "transmitter-responder", или "приемопередатчик". По-русски он правильно называется "самолетный радиолокационный ответчик".
Так называют устройство в самолете, которое автоматически передает информацию в ответ на запрос с земли.
Существует несколько типов ответчиков. Например, бортовой ответчик государственного опознавания, или система "свой-чужой". Однако нас интересует тот, который использует система управления воздушным движением.
Для слежения за лайнером с земли традиционно используется Secondary surveillance radar (вторичный радиолокатор обнаружения), или SSR — то есть тот, который в ответ на сигнал радара с земли передает в ответ некую информацию.
Обычный наземный радар, который следит за самолетом по отраженному от него радиосигналу, способен отслеживать расстояние до лайнера и его скорость, но на большом расстоянии ему сложно точно определить высоту.
Вторичные радары последнего поколения — SSR Mode S — способны в ответ на сигнал передавать на землю много параметров, включая самый главный — высоту, а также информацию о самолете и рейсе.
Автор фото, Getty
Приборная панель A320: 1 — пульт управления SSR Mode S; 2 — дисплей ADS-B
В последнее время в авиации все шире применяется другая система — Automatic Dependant Surveillance Broadcast (автоматическое зависимое наблюдение-вещание), или ADS-B.
Она использует систему GPS, передает на землю больше информации и, что особенно важно, позволяет не только диспетчеру, но и пилоту видеть обстановку в воздухе там, где происходит полет. На панели приборов A320 дисплей ADS-B находится прямо перед летчиком.
В современных авиалайнерах обычно стоят обе этих системы. Авиалайнеры A320 оснащены и SSR Mode S и системой ADS-B.
What Is A Transponder?
A transponder (also called transmitter-responder), used as SSR (Secondary Surveillance Radar), is an electronic device that is mandatory on every engine airplane since 2006.
How To Aviation
The transponder makes it possible for Air Traffic Controllers to see you and your aircraft on their screen with information regarding Altitude, Squawk Code, Call Sign, registration, and more if equipped with a Mode Charlie Transponder, more about that later 😉
How does a Transponder work?
A Transponder is a device onboard an aircraft that receives and transmits signals to an SSR(Secondary Surveillance Radar) Antenna. It is used to measure the aircraft's position and bearing on the screen, but can also show additional information. The Position and bearing can be calculated with time and frequency. The Transponder receives a signal and then transmits an encrypted code to the SSR antenna. With help of this system, Air traffic controllers can identify air traffic. A transponder receives on 1030MHz and transmits on 1090MHz.
Different Transponder Modes (interrogation modes)
Mode A: transmits only a Squawk, a Squawk is a transponder code, an Air Traffic Controler may give to a pilot to set into his transponder. A squawk is a 4 number code with numbers between 0 and 7. There are 4096 combinations possible.
Mode C: transmits a Squawk, but also the Aircraft's Pressure Altitude.
A Pressure Altitude is an aiecraft's Altitude set to a standard pressure setting: 1013,25hPa or 29.92 inHg.
Mode S: Most aircrafts have built-in mode Sierra (S) transponders. Mode A and C Transponders are disappearing more and more these days. There are airspaces, where Mode Sierra Transponders are obligatory.
A mode S Transponder has the same features as Mode A and C however, it is also compatible with TCAS (Traffic Collision Avoidance System) and ADS-B (Automatic Depended Surveillance-broadcast) it also has a third feature, which sends a unique 24-bit address with the callsign. This system features 16'700'000 codes, which are available to ATC (Air Traffic Control). Mode S Transponders transmit every second. It should be noticed that mode S is also compatible with mode A & C SSR systems.
Operation of a Transponder
- OFF — Transponder is off
- SBY, STBY (= Standby) — Transponder is on but doesn’t transmit information
- ON — Transponder transmits current squawk
- ALT (= Altitude), NORM (normal mode) — Transponder transmits current squawk and the current altitude (Mode C) if it also features mode S it will operate in mode Sierra.
- Squawk VFR — 7000 in Europe & 1200 in the US
When commencing a flight under VFR rules a pilot should start using the standard VFR code (EU: 7000 US: 1200, check with your national authority…). As soon as advised to change your transponder code you should comply and set the appropriate code. For pilots flying under IFR rules you often get your squawk code in your IFR clearance before departure.
If a controller ask you for example “Please identify”, this means you should press the IDENT button on your transponder → your aircraft will then be highlighted on a controller's screen this is used to identify new traffic in an airspace and should only be made when advised by ATC!
International Emergency Codes
There are different squawk codes (7500, 7600, 7700) which should be used in cases of an emergency. Every pilot must know these codes because they tell the ATC that something is going wrong…
- 7500 — Hijacking (= man with a knife)
- 7600 — Radio failure (= hear nix / radio nix / need a radio fix)
- 7700 — Emergency (= going to heaven / falling from heaven / pray to heaven / close to heaven)
If a plane enters one of these codes into his transponder, they will get immediate attention! Only use these codes when really necessary 😉
Transponder Failure
Maybe you ask yourself now, what happens if an aircraft has a transponder failure… This is a difficult and dangerous situation for everyone, the pilots and the air traffic controllers who are responsible to safely land the airplane. The ATC can’t see you on his radar anymore and doesn’t know where you are, what’s your altitude, your speed, etc. What is clear is, that the airplane has to land immediately.
These are some reasons why an aircraft should land immediately:
- The aircraft may enter controlled airspace without obtaining a clearance
- Loss of separation between the aircrafts in this airspace
- The controllers might forget to transfer the aircraft to the next sector
This book helped me get a better understanding of the transponder. I can only recommend it: