Befinden sich zwei Navigationshilfen auf derselben Frequenz nahe genug, um verwechselt zu werden?

Kurze Antwort

Die ICAO-Empfehlungen umfassen einen Schutz für Navigationshilfen mit gleicher Frequenz, der die Empfangsleistung unerwünschter Stationen auf ein Niveau beschränkt, das Interferenzen verhindert. Um diese Einschränkung zu erfüllen, müssen Stationen mit gleicher Frequenz erheblich entfernt sein.

Das Ergebnis ist, dass der Empfänger unter normalen Bedingungen nicht ununterbrochen von dem aktuellen Sender auf einen Sender mit der gleichen Frequenz umschalten kann, es wird eine beträchtliche Zeitspanne geben, in der keiner der Sender empfangen werden kann.

Die Signale entfernter Stationen können jedoch durch Ausbreitungsstörungen wie sporadische E-Ausbreitung oder Wellenkanalisierung erheblich verstärkt werden . Diese instabilen Bedingungen können den Gleichkanal-Schutzplan durchbrechen und die Pegel entfernter Stationen über die Empfangsschwelle hinaus erhöhen, möglicherweise über den Pegel der lokalen Station. In diesem Fall kann der Empfänger unbemerkt zwischen den Stationen wandern, wenn die Stationskennung nicht überprüft wird.

Ich werde die Antwort für UKW-Navigationshilfen detailliert beschreiben, sie kann jedoch auf andere Navigationshilfen extrapoliert werden.

ICAO-Co-Channel-Schutz

Befinden sich zwei Navigationshilfen auf derselben Frequenz nahe genug, um verwechselt zu werden?

Die normale Reichweite für UKW ist der Funkhorizont, also 15 % weiter als der geometrische Horizont ( k-Faktor = 4/3 ).

Navigationshilfen mit gleicher Frequenz sind deutlich weiter als dieser Horizont angeordnet und messen eher den Signalpegel als die Entfernung. Die Verwendung des Signalpegels ermöglicht es, gerichtete Sender wie ILS-Komponenten zu berücksichtigen, bei denen Energie in einem festen Winkelsektor konzentriert ist.

An jedem Punkt innerhalb des Dienstvolumens des gewünschten VOR muss das Verhältnis zwischen dem Empfangspegel des VOR und dem Empfangspegel eines beliebigen VOR auf gleicher Frequenz größer sein als der Gleichkanal- Schutzfaktor :

^{Gleichkanalinterferenz für ein VOR, Quelle}

Dieses Verhältnis beträgt 20 dB (= 100-fach) für ILS/VOR und 15 dB (32-fach) für NDB. Weitere Informationen in ICAO Doc 9718 , Kapitel 9. Beachten Sie, dass dieses Verhältnis das empfohlene Minimum ist , aber wenn dieses Verhältnis aus irgendeinem Grund nicht effektiv ist, dann muss eine Lösung gefunden werden, ICAO/ITU haben Verfahren, um Ausnahmen zu bearbeiten.

Wenn das gewünschte VOR sendet und sich in Reichweite befindet, reduziert der Empfänger seine Verstärkung auf das absolute Minimum und das unerwünschte Signal ist angesichts des Schutzfaktors nicht nachweisbar. Wenn sich der Empfänger an der Grenze der Dienstlautstärke befindet, muss das andere Signal noch 20 dB schwächer sein. Dies bedeutet, dass die beiden VOR ihre Service-Volumen nicht nebeneinander haben können, sondern deutlich voneinander entfernt sein müssen.

Aber es gibt Umstände, unter denen die Ausbreitung verstärkt werden kann, und entfernte Stationen verhalten sich so, als wären sie erheblich näher, als sie es tatsächlich sind.

Ausbreitungsphänomene

Gibt es Beispielorte, an denen Sie sich gerade außerhalb der Reichweite eines Navigationsgeräts befinden und ein anderes auf derselben Frequenz empfangen können?

Einige Ausbreitungsbedingungen ermöglichen den Empfang von Signalen weit über ihre üblichen Empfangsgrenzen hinaus:

• Der Nachteffekt, der unter 30 MHz wirksam ist, kann NDB beeinträchtigen. Diese Störung ist üblich, aber ihr genaues Ergebnis ist unvorhersehbar. Siehe Was ist der Nachteffekt?

  

• Troposphärische Kanalisierung aufgrund einer Temperaturinversion in der Troposphäre gilt hauptsächlich für das untere VHF-Band. Da sich der Brechungsindex mit der Temperatur ändert, entsteht ein Tunnel zwischen zwei Luftschichten und das Signal wird wie Licht in einer Gradientenindex-Glasfaser geleitet.

• Sporadisches E , das VHF beeinflusst, ist eine Situation, in der ein Signal von der Ionosphäre reflektiert wird und in einer Entfernung von mehr als 2.500 km empfangen werden kann.

• In Polarregionen sind Polarlichter ionisierte Vorhänge, die von Sonnenwinden erzeugt werden, die die Ausbreitung auf unvorhersehbare Weise verändern.

Die tatsächliche Nutzung der Frequenz, Navigation, Daten, Sprache, hat keine wesentlichen Auswirkungen.

Konsequenzen bezüglich Gleichkanalschutz

In Anbetracht dessen ist die Reichweite eines Navigationsgeräts nicht durch einen Kreis mit einem bestimmten Radius begrenzt, Sie können sich an einem Ort befinden, an dem zwei Navigationsgeräte in sehr unterschiedlichen Entfernungen mit gleicher Leistung empfangen werden oder an dem das entfernte Navigationsgerät stärker ist als das lokale eins.

Solche Super-Propagation-Ereignisse sind im HF-Band häufiger, und der Nachteffekt ist jede Nacht vorhanden. VHF/UHF-Ereignisse werden in kurzen Zeiträumen gesehen, zwischen 10 und 30 Minuten einige Male im Monat, häufiger um die Sommersonnenwende herum.

Vor der Verwendung des Signals ist eine ID-Prüfung erforderlich

Die Kommunikation kann vor diesen Effekten nicht geschützt werden. Die Möglichkeit, eine entfernte Navigationshilfe stärker als eine lokale zu empfangen, kann nie ausgeschlossen werden, selbst bei sorgfältiger Planung der Funkdienste und Bodenstationen.

Wenn Menschenleben auf dem Spiel stehen, ist es daher zwingend erforderlich, die tatsächlich empfangene Navigationshilfe zu identifizieren. Beachten Sie, dass die eingangs aufgeführten Schutzfaktoren bereits eine für die Luftfahrtkommunikation spezifische Marge von 6 dB (4-mal) enthalten, die nicht für die gemeinsame Spektrumsplanung verwendet wird.

#1 Ich weiß es nicht. #2 Am 20. Dezember 1995 stürzte die American Airlines 965 auf einen Berggipfel in der Nähe von Cali Columbia, als sie das Tal zwischen Bergen hinabflog, und der 757-Autopilot drehte das Flugzeug nach links, um dem geladenen Flugplan zu folgen ... der Flugplan war mit geladen NDB namens "R". Das Problem war, dass das „R“, das sie in den Flugplan luden, das „R“ in Bogota war, nicht das „R“ NDB bei ihrem Anflug in Cali. Als das Flugzeug drehte, unterhielten sie sich über Ruheregeln und Dienstzeiten und Flugbegleiter und hatten einen dieser „Was macht es gerade?“-Momente. Das GPWS wurde aktiviert, um vor dem Berg zu warnen, dem sie sich gerade bei ihrer Annäherung zugewandt hatten. In der Verwirrung bei ihrem Ausweichmanöver vergaßen sie, die ausgefahrenen Spoiler einzufahren, was ihr Schicksal besiegelte.

Nach diesem Unfall hat Boeing es so gemacht, dass Spoiler automatisch mit zusätzlicher Steigleistung eingefahren werden, und Jepessen hat dafür gesorgt, dass es keine Einzelzeichen-Navigationshilfen mehr gibt.

Es scheint für Ihre Frage relevant zu sein. Vielleicht?

Relevant für Piloten: Überwachen Sie den Autopiloten und Ihren Fortschritt auf der Karte/Karte, damit Sie immer wissen, wo Sie sich befinden, und bereit sind, A/P zu starten und das Flugzeug zu fliegen, ohne versuchen zu müssen, herauszufinden, wo Sie zuerst sind, weil Sie es sind nicht aufpassen. Niemals einen „Was macht es gerade“-Moment.