stringtranslate.com

Код Гиллхэма

Транспондер Cessna ARC RT-359A (бежевый ящик) на приборной панели легкого самолета American Aviation AA-1 Yankee . Транспондер получает информацию о высоте от кодирующего высотомера, установленного за приборной панелью, который обменивается данными через код Гиллхэма.

Код Гиллхэма — это 12-битный двоичный код с нулевым дополнением, использующий параллельный девяти- [1] -одиннадцатипроводной интерфейс , [2] интерфейс Гиллхэма , который используется для передачи нескорректированной барометрической высоты между кодирующим высотомером или аналоговым компьютером воздушных данных и цифровым транспондером . Это модифицированная форма кода Грея , и в литературе по авионике ее иногда называют просто «кодом Грея» . [3]

История

Интерфейс и код Gillham являются развитием 12-битной системы IFF Mark X , которая была представлена ​​в 1950-х годах. Режимы опроса гражданского транспондера A и C были определены в управлении воздушным движением (УВД) и вторичном обзорном радаре (SSR) в 1960 году.

Код назван в честь Рональда Лайонела Гиллхэма, офицера связи в Аэронавигационной службе Министерства транспорта и гражданской авиации , который был назначен гражданским членом Превосходнейшего ордена Британской империи (MBE) в честь Дня рождения королевы в 1955 году . [4] Он был представителем Великобритании в комитете Международной ассоциации воздушного транспорта (ИАТА), разрабатывающем спецификацию для второго поколения системы управления воздушным движением, известной в Великобритании как «Plan Ahead», и, как говорят, у него была идея использовать модифицированный код Грея. [nb 1] Окончательный вариант кода был разработан в конце 1961 года [5] для совещания Отдела связи ИКАО (VII COM), состоявшегося в январе/феврале 1962 года, [6] и описан в отчете FAA 1962 года . [7] [8] [9] Точные временные рамки и обстоятельства появления термина «код Гиллхэма» неизвестны, но к 1963 году код уже был признан под этим названием. [10] [11] К середине 1960-х годов код был также известен как код MOA–Gillham [12] или код ICAO–Gillham . ARINC 572 также определил код в 1968 году. [13] [14]

Когда-то этот интерфейс был рекомендован ИКАО для автоматической передачи данных о высоте в целях управления воздушным движением [9] [15] , однако в настоящее время он не рекомендуется [2] и в большинстве случаев заменен современной последовательной связью в новых самолетах.

Датчик высоты

Типичный датчик высоты, ACK Technologies A-30. Обратите внимание на 15-контактный разъем D-типа для отправки кода Гиллхэма на транспондер и порт в верхней части корпуса, который подключается к системе статического давления самолета.

Датчик высоты представляет собой небольшую металлическую коробку, содержащую датчик давления и электронику преобразования сигнала. [16] [17] Датчик давления часто нагревается, что требует времени прогрева, в течение которого информация о высоте либо недоступна, либо неточна. У устройств старого типа время прогрева может составлять до 10 минут; более современные устройства прогреваются менее чем за 2 минуты. Некоторые из самых последних датчиков включают в себя ненагреваемые датчики типа «мгновенного включения». Во время прогрева устройств старого типа информация о высоте может постепенно увеличиваться, пока не установится на своем конечном значении. Обычно это не является проблемой, поскольку питание обычно подается до того, как самолет выходит на взлетно-посадочную полосу, и поэтому он будет передавать правильную информацию о высоте вскоре после взлета. [18]

Энкодер имеет выход с открытым коллектором , совместимый с электрическими системами 14 В или 28 В. [ необходима цитата ]

Кодирование

Информация о высоте представлена ​​в виде 11 двоичных цифр в параллельной форме с использованием 11 отдельных строк, обозначенных как D2 D4 A1 A2 A4 B1 B2 B4 C1 C2 C4. [3] В качестве двенадцатого бита код Гиллхэма содержит бит D1, но он не используется и, следовательно, устанавливается в ноль в практических приложениях.

Различные классы кодировщиков высоты не используют все доступные биты. Все используют биты A, B и C; увеличение пределов высоты требует больше битов D. До 30700 футов включительно не требует ни одного из битов D (9-проводной интерфейс [1] ). Это подходит для большинства легких самолетов авиации общего назначения. До 62700 футов включительно требует D4 (10-проводной интерфейс [2] ). До 126700 футов включительно требует D4 и D2 (11-проводной интерфейс [2] ). D1 никогда не используется. [19] [20]

Расшифровка

Биты D2 (msbit) — B4 (lsbit) кодируют барометрическую высоту с шагом 500 футов (выше базовой высоты −1000±250 футов) в стандартном 8-битном отраженном двоичном коде (код Грея). [19] [21] [22] [23] [24] Спецификация заканчивается на коде 1000000 (126500±250 футов), выше которого D1 потребуется как старший значащий бит.

Биты C1, C2 и C4 используют зеркальный 5-стабильный 3-битный код Грея BCD типа кода Джаннини Датекс [12] [25] [26] [27] [28] (при этом первые 5 состояний напоминают код О'Брайена типа II [29] [5] [23] [24] [27] [28] ) для кодирования смещения от высоты 500 футов с шагом 100 футов. [3] В частности, если четность кода 500 футов четная, то коды 001, 011, 010, 110 и 100 кодируют −200, −100, 0, +100 и +200 футов относительно высоты 500 футов. Если четность нечетная, назначения меняются местами. [19] [21] Коды 000, 101 и 111 не используются. [30] : 13(6.17–21) 

Код Гиллхэма может быть декодирован с использованием различных методов. Стандартные методы используют аппаратные [30] или программные решения. Последнее часто использует таблицу поиска, но можно использовать и алгоритмический подход. [21]

Смотрите также

Примечания

  1. ^ По слухам, Рональд Лайонел Гиллхэм придумал идею модифицированного кода Грея во время семейного ужина. По сообщениям, он умер в марте 1968 года. [ необходима цитата ]

Ссылки

  1. ^ abc Руководство по установке системы Honeywell - Система оповещения о различных опасностях на дорогах Bendix/King KMH 880/KTA 870 (PDF) (редакция 3). Honeywell International Inc. Август 2002 г. [2001 г.]. Номер руководства 006-10609-0003. Архивировано (PDF) из оригинала 18.01.2018 . Получено 18.01.2018 .
  2. ^ abcde Tooley, Mike; Wyatt, David (2009). "3.5.1 Интерфейс Гиллхэма и код Гиллхэма". Электрические и электронные системы самолетов - Принципы, эксплуатация и техническое обслуживание (1-е изд.). Butterworth-Heinemann ( Elsevier Ltd. ). стр. 69. ISBN 978-0-7506-8695-2.
  3. ^ abc Филлипс, Даррил (2012) [1998]. "Режим A и режим C - Прямой обзор того, как это работает". AirSport Avionics. Архивировано из оригинала 2012-06-14 . Получено 2018-01-14 .
  4. ^ "№ 40497". The London Gazette (Приложение). 1955-06-03. стр. 3267, 3272, 3274. […] ЦЕНТРАЛЬНАЯ КАНЦЕЛЯРИЯ ОРДЕНОВ РЫЦАРСТВА. […] Дворец Сент-Джеймс, SW 1. […] 9 июня 1955 г. […] КОРОЛЕВА была любезно соизволена по случаю празднования Дня рождения Ее Величества отдать приказы о следующих повышениях и назначениях в Превосходнейший орден Британской империи:— […] Стать рядовыми членами Гражданского отделения вышеупомянутого Превосходнейшего ордена:— […] Рональд Лайонел ГИЛЛХЭМ, эсквайр, офицер связи, Аэронавигационная служба, Министерство транспорта и гражданской авиации. […][1][2][3]
  5. ^ ab Ashley, Allan (декабрь 1961 г.). «Конфигурация кода для автоматического сообщения высоты через ATCRBS». Труды IRE по аэрокосмической и навигационной электронике . ANE-8 (4). Мелвилл, Нью-Йорк, США: Институт радиоинженеров : 144–148. doi :10.1109/TANE3.1961.4201819. eISSN  2331-0812. ISSN  0096-1647. S2CID  51647765.(5 страниц)
  6. ^ "Премия Pioneer Award 1983". IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems . AES-19 (4). IEEE : 648–656. Июль 1983. doi :10.1109/TAES.1983.309363. Архивировано из оригинала 2020-05-16 . Получено 2020-05-16 . […] Комитет по премии Pioneer Award Общества IEEE Aerospace and Electronic Systems назвал […] Аллана Эшли […] Джозефа Э. Германа […] Джеймса С. Перри […] лауреатами премии Pioneer Award 1983 в знак признания их весьма значительного вклада. «ЗА УЛУЧШЕНИЕ СОВРЕМЕННОГО УРОВНЯ РАДИОСВЯЗИ И ЭЛЕКТРОНИКИ ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ РЕЧЕВЫХ И ДАННЫХ» Премия была вручена на конференции NAECON 18 мая 1983 года. […] Будучи осведомлены о разработках в Соединенных Штатах и ​​незадолго до VII совещания СМИД ИКАО [в январе 1962 года], делегаты Великобритании предложили Соединенным Штатам компромиссный код, который квантовал высоту с шагом 500 футов для диапазона 64000 футов, используя обычный код Грея с интервалом между импульсами 2,9 мкс в ответном сообщении, и совместимым образом подразделялся далее на приращения по 100 футов с интервалом между импульсами 1,45 мкс в ответном сообщении […] Беглый взгляд на предложение Великобритании пришел к выводу, что Соединенные Штаты могли бы смириться с компромиссом Великобритании, хотя это привело бы к большей сложности схемы для кодирования и декодирования. К чести делегации США на VII COM ICAO и в результате совета Эшли, Херрманна, Перри и других, принятие совместимого предложения Великобритании было воспринято как способ получения своевременного соглашения о 100-футовых приращениях сообщений о том, что будущие системы управления воздушным движением могут быть разработаны с автоматическим получением трехмерных данных. Потенциальный тупик в ICAO был предотвращен, предоставив странам свободу выбора между 100-футовыми и 500-футовыми приращениями сообщений о высоте. […](9 страниц)
  7. ^ Лаборатория бортовых приборов, подразделение Cutler-Hammer, Inc. (1962-05-19). Окончательный технический отчет по оценке вторичного радара L-диапазона. Для ANDB в рамках CAA (Отчет). Дир-Парк, Лонг-Айленд, Нью-Йорк, США: Федеральное управление гражданской авиации (FAA), Служба авиационных исследований и разработок. Отчет 8893-SP-1.
  8. ^ Лаборатория бортовых приборов, подразделение Cutler-Hammer, Inc. (май 1962 г.). Таблицы кодов высот для использования с системой радиолокационных маяков управления воздушным движением (PDF) (Отчет). Дир-Парк, Лонг-Айленд, Нью-Йорк, США: Федеральное управление гражданской авиации (FAA), Служба авиационных исследований и разработок. Отчет 8893-SP-1. Контракт FAA/BRD-329. Задача 6. Архивировано из оригинала (PDF) 2020-05-17 . Получено 2020-05-17 .(43 страницы)
  9. ^ ab United Service и Royal Aero Club (Великобритания) (1964-04-09). "Кодирование высоты". Flight International . 85 (2874). Illiffe Transport Publications: 593. ISSN  0015-3710. […] Был представлен новый […] кодер с выходом в коде Гиллхэма, рекомендованный для кодирования высоты ИКАО и описанный в отчете FAA от мая 1962 года […]
  10. ^ "Beacon Encoder". Computer Design . 2 (9). Массачусетс, США: Computer Design Publishing Corporation: 45. Сентябрь 1963 г. ISSN  0010-4566. OCLC  802774218. Circle No. 169. Получено 16.01.2018 . […] Выходной код нового кодера Beacon известен как код Гиллхэма, модифицированный код Грея, разработанный для совместимости как с американскими, так и с европейскими системами дорожного движения. […]
  11. ^ "Новые продукты". Control Engineering (CtE) . 10 . Technical Publishing Company: 110. Январь–декабрь 1963 г. ISSN  0010-8049. (344) или (345) . Получено 16.01.2018 . […] Разработанный для совместимости с американскими и европейскими системами дорожного движения, кодер маяка, доступный в Norden Div., United Aircraft Corp., Норволк, Коннектикут, выдает модифицированный код Грея, известный как код Гиллхэма. […][4]
  12. ^ ab Wheeler, Edwin L. (1969-12-30) [1968-04-05]. Аналого-цифровой кодер (PDF) . Нью-Йорк, США: Conrac Corporation. Патент США 3487460A . Серийный номер 719026 (397812). Архивировано (PDF) из оригинала 2020-08-05 . Получено 2018-01-21 . […] Код MOA-GILLHAM по сути является комбинацией кода Грея, обсуждавшегося выше, и хорошо известного кода Datex ; код Datex раскрыт в патенте США 3,165,731. Расположение таково, что код Datex определяет биты для подсчета единиц кодера, а код Грея определяет биты для каждой из декад более высокого порядка, десятков, сотен и т. д. […]
  13. ↑ Mark 2 Subsonic Air Data System . Аннаполис, Мэриленд, США: Aeronautical Radio, Incorporated ( ARINC ). 15.02.1968. стр. 55. ARINC 572.
  14. ^ Mark 2 Air Traffic Control Transponder . Aeronautical Radio, Incorporated ( ARINC ). ARINC 572-1.
  15. ^ Wightman, Eric Jeffrey (2017) [1972]. "Глава 6. Измерение смещения". Приборы для управления процессами (пересмотренное издание). Butterworth-Heinemann . стр. 122–123 [123]. ISBN 978-1-48316335-2. […] Другие формы кода также хорошо известны. Среди них — код Королевского радиолокационного учреждения ; Избыточный трехдесятичный код ; Код Гиллхэма, рекомендованный ИКАО для автоматической передачи высоты в целях управления воздушным движением ; Код Петерика и Код Лесли и Рассела Национальной инженерной лаборатории . Каждый из них имеет свои особые достоинства, и они предлагаются в качестве опций различными производителями кодеров. Обсуждение их соответствующих достоинств выходит за рамки этой книги. […]
  16. ^ "Ameriking AK-350 Altitude Encoder". Ameri-king. 2004. Архивировано из оригинала 2016-06-25 . Получено 2018-01-14 .
  17. ^ "Model E-04 406/121.5 MHz ELT". Продукция . ACK Technologies, Inc. 2002. Архивировано из оригинала 2018-01-16 . Получено 2018-01-14 .
  18. ^ "Altitude Encoder Model 8800-T Operating Manual" (PDF) . Shadin Avionics. 2016. OP8800-TC Rev. F. Архивировано (PDF) из оригинала 2018-01-16 . Получено 2018-01-14 .
  19. ^ abc Филлипс, Даррил (2012-07-26) [1998]. "Высота - MODEC ASCII". AirSport Avionics. Архивировано из оригинала 2012-07-26.
  20. ^ DFS, Марк (2000-11-27). "Single Gillham code". ForPilots. Архивировано из оригинала 2018-01-17 . Получено 2018-01-17 .
  21. ^ abc Стюарт, К. (2010-12-03). "Aviation Gray Code: Gillham Code Explained". Custom Computer Services (CCS). Архивировано из оригинала 2018-01-16 . Получено 2018-01-14 .
  22. ^ Грей, Фрэнк (1953-03-17) [1947-11-13]. Импульсно-кодовая связь (PDF) . Нью-Йорк, США: Bell Telephone Laboratories, Incorporated . Патент США 2,632,058 . Серийный номер 785697. Архивировано (PDF) из оригинала 2020-08-05 . Получено 2020-08-05 .(13 страниц)
  23. ^ аб Штайнбух, Карл В. , изд. (1962). Написано в Карлсруэ, Германия. Taschenbuch der Nachrichtenverarbeitung (на немецком языке) (1-е изд.). Берлин / Геттинген / Нью-Йорк: Springer-Verlag OHG . стр. 71–74. LCCN  62-14511.
  24. ^ аб Штайнбух, Карл В .; Вебер, Вольфганг; Хайнеманн, Трауте, ред. (1974) [1967]. Taschenbuch der Informatik – Band II – Struktur und Programmierung von EDV-Systemen (на немецком языке). Том. 2 (3-е изд.). Берлин, Германия: Springer Verlag . стр. 98–100. ISBN 3-540-06241-6. LCCN  73-80607. {{cite book}}: |work=проигнорировано ( помощь )
  25. ^ Spaulding, Carl P. (1965-01-12) [1954-03-09]. "Цифровая система кодирования и трансляции" (PDF) . Монровия, Калифорния, США: Datex Corporation. Патент США 3165731A . Серийный номер 415058. Архивировано (PDF) из оригинала 2020-08-05 . Получено 2018-01-21 .{{cite web}}: CS1 maint: date and year (link)(28 страниц)
  26. ^ Сполдинг, Карл П. (1965-07-12). Как использовать датчики положения вала . Монровия, Калифорния, США: Datex Corporation.{{cite book}}: CS1 maint: date and year (link)(85 страниц)
  27. ^ ab Dokter, Folkert; Steinhauer, Jürgen (1973-06-18). "2.4. Кодирование чисел в двоичной системе". Цифровая электроника. Philips Technical Library (PTL) / Macmillan Education (Переиздание 1-го английского изд.). Эйндховен, Нидерланды: The Macmillan Press Ltd. / NV Philips' Gloeilampenfabrieken . стр. 32, 39, 50–53. doi :10.1007/978-1-349-01417-0. ISBN 978-1-349-01419-4. СБН 333-13360-9. Получено 2020-05-11 . стр. 53: […] Код Datex […] использует код О'Брайена II в каждом десятилетии и отраженные десятичные числа для десятичных переходов. Для дальнейшей обработки необходимо преобразование кода в натуральную десятичную запись. Поскольку код О'Брайена II образует дополнение 9s , это не вызывает особых трудностей: всякий раз, когда кодовое слово для десятков представляет нечетное число, кодовые слова для десятичных единиц даются как дополнение 9s путем инверсии четвертой двоичной цифры. […][ постоянная мертвая ссылка ] (270 страниц) (Примечание. Основано на переводе тома I двухтомного немецкого издания.)
  28. ^ аб Доктер, Фолкерт; Штайнхауэр, Юрген (1975) [1969]. «2.4.4.6. Коды Einschrittige». Digitale Elektronik in der Meßtechnik und Datenverarbeitung: Theoretische Grundlagen und Schaltungstechnik . Philips Fachbücher (на немецком языке). Том. Я (улучшенное и дополненное 5-е изд.). Гамбург, Германия: Deutsche Philips GmbH . п. 60. ИСБН 3-87145-272-6.(xii+327+3 страницы) (Примечание. Немецкое издание тома I было опубликовано в 1969, 1971 годах, два издания в 1972 и 1975 годах. Том II был опубликован в 1970, 1972, 1973 и 1975 годах.)
  29. ^ О'Брайен, Джозеф А. (май 1956) [1956-11-15, 23 июня 1956]. "Циклические десятичные коды для аналого-цифровых преобразователей". Труды Американского института инженеров-электриков, часть I: Связь и электроника . 75 (2). Bell Telephone Laboratories, Уиппани, Нью-Джерси, США: 120–122. doi :10.1109/TCE.1956.6372498. ISSN  0097-2452. S2CID  51657314. Статья 56-21 . Получено 18.05.2020 .(3 страницы) (Примечание. Эта статья была подготовлена ​​для презентации на зимнем общем собрании AIEE в Нью-Йорке, США, с 30 января 1955 г. по 3 февраля 1955 г.)
  30. ^ ab Langheinrich, Hans (1974-04-16) [1971-10-27]. Схема преобразования одного кода в другой код (PDF) . Франкфурт, Германия: VDO Tachometer Werke Adolf Schindling GmbH . Патент США 3,805,041 . Заявка 192830. Архивировано (PDF) из оригинала 2020-08-05 . Получено 2018-01-14 .(7 страниц)

Дальнейшее чтение