Воздушный диапазон или авиационный диапазон — это название группы частот в радиоспектре УКВ, выделенных для радиосвязи в гражданской авиации , иногда также называемых УКВ , или фонетически «Виктор» . Различные участки диапазона используются для радионавигационных средств и управления воздушным движением . [1] [2] [3]
В большинстве стран требуется лицензия на эксплуатацию оборудования для работы в воздушной полосе, а оператор проходит проверку на компетентность в процедурах, языке и использовании фонетического алфавита . [2] [4]
Диапазон VHF использует частоты от 108 до 137 МГц . Нижние 10 МГц диапазона, от 108 до 117,95 МГц, разделены на 200 узкополосных каналов по 50 кГц. Они зарезервированы для навигационных средств, таких как маяки VOR , и систем точного захода на посадку, таких как локализаторы ILS . [2] [3]
По состоянию на 2012 год [update]большинство стран делят верхние 19 МГц на 760 каналов для передачи голоса с амплитудной модуляцией на частотах от 118 до 136,975 МГц с шагом 25 кГц. В Европе становится обычным дальнейшее деление этих каналов на три (разнос каналов 8,33 кГц), что потенциально позволяет использовать 2280 каналов. Некоторые каналы между 123,100 и 135,950 доступны в США для других пользователей, таких как правительственные учреждения, коммерческие консультативные компании, поисково-спасательные службы , военные самолеты, планеры и аэростаты класса «воздух-земля», летные испытания и национальные авиационные власти. Типичная дальность передачи самолета, летящего на крейсерской высоте (35 000 футов (10 668 м)), составляет около 200 миль (322 км) в хороших погодных условиях. [2] [3] [5] [6]
Авиационная голосовая связь также осуществляется в других диапазонах частот, включая спутниковую связь на Inmarsat , Globalstar или Iridium , [7] и высокочастотную связь. Обычно эти другие диапазоны частот используются только в океанических и удаленных районах, хотя они работают в более обширных районах или даже по всему миру. Военные самолеты также используют выделенный диапазон UHF-AM от 225,0 до 399,95 МГц для связи воздух-воздух и воздух-земля, включая связь управления воздушным движением. Этот диапазон имеет назначенный аварийный и защитный канал 243,0 МГц. [2] [8]
Радионавигационные средства аэронавигации ( NAVAID ) используют другие частоты. Ненаправленные маяки (NDB) работают на низких и средних частотах 190–415 кГц и 510–535 кГц. Глиссада системы посадки по приборам (ILS) работает в диапазоне УВЧ 329,3–335,0 МГц с маркерными маяками на частоте 75 МГц. Дальномерное оборудование (DME) также использует УВЧ от 962 до 1150 МГц. [2]
Разнос каналов для голосовой связи в эфирном диапазоне изначально составлял 200 кГц до 1947 года [9] , обеспечивая 70 каналов от 118 до 132 МГц. Некоторые радиостанции того времени обеспечивали только приемное покрытие ниже 118 МГц, в общей сложности 90 каналов. С 1947 по 1958 год разнос стал 100 кГц; с 1954 года снова разделен до 50 кГц, а верхний предел был расширен до 135,95 МГц (360 каналов), а затем до 25 кГц в 1972 году, чтобы обеспечить 720 используемых каналов. 1 января 1990 года были добавлены частоты между 136.000 и 136.975 МГц, в результате чего стало 760 каналов. [5]
Растущая загруженность воздушного движения привела к дальнейшему разделению на узкополосные каналы 8,33 кГц в европейском регионе ИКАО ; с 2007 года все воздушные суда, летящие выше эшелона полета FL195, обязаны иметь оборудование связи для этого разноса каналов. [2] [10] [11] [12] За пределами Европы каналы 8,33 кГц разрешены во многих странах, но по состоянию на 2012 год не используются широко.
Канал экстренной связи 121,5 МГц является единственным каналом, который сохраняет разнос каналов 100 кГц в США; распределения каналов между 121,4 и 121,5 или между 121,5 и 121,6 не существует [13]
Радиооперации авиационной связи во всем мире используют амплитудную модуляцию , в основном двухполосную A3E с полной несущей на VHF и однополосную J3E с подавленной несущей на HF. Помимо простоты, энергоэффективности и совместимости с устаревшим оборудованием, AM и SSB позволяют более сильным станциям подавлять более слабые или мешающие станции. Кроме того, этот метод не страдает от эффекта захвата , обнаруженного в FM. Даже если пилот передает, диспетчерская вышка может «переговорить» эту передачу, и другие самолеты будут слышать несколько искаженную смесь обеих передач, а не только одну или другую. Даже если обе передачи принимаются с одинаковой силой сигнала, будет слышен гетеродин , тогда как в системе FM такие признаки блокировки не были бы очевидны. [14]
Обсуждаются альтернативные схемы аналоговой модуляции, такие как система с несколькими несущими «CLIMAX» [15] и методы смещения несущей, позволяющие более эффективно использовать спектр.
Качество звука в воздушном диапазоне ограничено используемой полосой пропускания радиочастот . В новой схеме разнесения каналов наибольшая полоса пропускания канала воздушного диапазона ограничена 8,33 кГц, поэтому максимально возможная звуковая частота составляет 4,166 кГц. [16] В схеме разнесения каналов 25 кГц теоретически возможна верхняя звуковая частота 12,5 кГц. [16] Однако большинство голосовых передач в воздушном диапазоне фактически никогда не достигают этих пределов. Обычно вся передача содержится в полосе пропускания от 6 кГц до 8 кГц, что соответствует верхней звуковой частоте от 3 кГц до 4 кГц. [16] Эта частота, хотя и низкая по сравнению с верхней границей диапазона человеческого слуха, достаточна для передачи речи . Различные самолеты, диспетчерские вышки и другие пользователи передают с различной полосой пропускания и звуковыми характеристиками.
Переход на цифровые радиостанции рассматривался, поскольку это значительно увеличило бы пропускную способность за счет сокращения полосы пропускания, необходимой для передачи речи. Другие преимущества цифрового кодирования голосовых передач включают снижение восприимчивости к электрическим помехам и глушению. Переход на цифровые радиостанции еще не произошел, отчасти потому, что мобильность самолетов требует полного международного сотрудничества для перехода на новую систему, а также времени для реализации последующего перехода. [17] [18]
В большинстве стран передача на частотах воздушного диапазона незаконна без соответствующей лицензии, хотя индивидуальная лицензия может не требоваться, например, в США, где станции на борту самолетов «лицензируются по правилам». [19] Правила многих стран также ограничивают связь в воздушном диапазоне. Например, в Канаде связь в воздушном диапазоне ограничена теми, которые необходимы для «безопасности и навигации самолета; общей эксплуатации самолета; и обмена сообщениями от имени общественности. Кроме того, человек может использовать радиоаппаратуру только для передачи не избыточного сигнала или сигнала, содержащего нескверные или непристойные радиосообщения». [2]
Прослушивание частот Airband без лицензии также является правонарушением в некоторых странах. Однако в некоторых странах, таких как Великобритания, прослушивание разрешено, поскольку оно подпадает под навигационные и метеорологические передачи. [20] Такая деятельность была предметом международных ситуаций между правительствами, когда туристы привозят оборудование Airband в страны, которые запрещают владение и использование такого оборудования. [21] [22]