tìm hiểu và nghiên cứu về máy phát thứ cấp stx 2000 của hệ thống radar thứ cấp rsm 970s

BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢIHỌC VIỆN HÀNG KHÔNG VIỆT NAMKHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ THỰC TẬP TỐT NGHIỆPTÊN ĐỀ TÀI: TÌM HIỂU VÀ NGHIÊN CỨU VỀ MÁY PHÁT THỨCẤP STX 2000 CỦA HỆ THỐNG RADAR THỨ CẤP... BỘ GI

BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI

HỌC VIỆN HÀNG KHÔNG VIỆT NAM

KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ

BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI

HỌC VIỆN HÀNG KHÔNG VIỆT NAM

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

HỌC VIỆN HÀNG KHÔNG VIỆT NAM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

TP Hồ Chí Minh, ngày tháng 07 năm 2023

NHIỆM VỤ THỰC TẬP TỐT NGHIỆP

HỌ VÀ TÊN: ĐỖ THỊ HOÀI TRANG

MSSV: 1953020041

LỚP: 19ĐHĐT02

NGÀNH: ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG

1 Tên đề tài thực tập tốt nghiệp:

TÌM HIỂU VÀ NGHIÊN CỨU VỀ MÁY PHÁT THỨ CẤP STX 2000CỦA HỆ THỐNG RADAR THỨ CẤP RSM 970S

2 Nhiệm vụ thực tập tốt nghiệp: Đọc tài liệu, quan sát và phân tích các

thành phần, chi tiết, nguyên lý hoạt động của máy phát STX 2000 nóiriêng và radar thứ cấp nói chung

3 Ngày giao đề tài thực tập tốt nghiệp: 6/2023

4 Ngày nộp báo cáo thực tập tốt nghiệp: 7/2023

5 Họ tên giáo viên hướng dẫn : ThS Trần Thị Bích Ngọc

TRƯỞNG KHOA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

(Ký và ghi rõ họ tên) ( Ký và ghi rõ họ tên)

Th.S TRẦN THỊ BÍCH NGỌC

HỌC VIỆN HÀNG KHÔNG VIỆT NAM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

Nghiên cứu tổng quát thực tế của Radar

sơ cấp và thứ cấp ở đài radar TSN

BÁO CÁO GIỮA KỲ VỚI GVHD 29/06 – 05/07/2023 Tổng hợp báo cáo

Tp.HCM, ngày tháng 07 năm 2023

Sinh viên thực hiện

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

(ĐƠN VỊ NƠI SINH VIÊN THỰC TẬP)

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

Tp.HCM, ngày … tháng 07 năm 2023

Cán bộ hướng dẫn

(Ký tên và ghi rõ họ tên)

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

Tp.HCM, ngày … tháng 7 năm 2023

Giáo viên hướng dẫn

(Ký tên và ghi rõ họ tên)

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

Tp.HCM, ngày … tháng 7 năm 2023

Giáo viên phản biện

(Ký tên và ghi rõ họ tên)

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đề tài thực tập tốt nghiệp này là công trình nghiên cứucủa bản thân, được đúc kết từ quá trình học tập và nghiên cứu thực tiễn trongthời gian qua Các thông tin và số liệu được sử dụng trong đề tài thực tập tốtnghiệp này là hoàn toàn trung thực

Tp.HCM, ngày … tháng 7 năm 2023

Người cam đoan

MỤC LỤC

PHẦN 1 GIỚI THIỆU VỀ ĐƠN VỊ THỰC TẬP 2

CHƯƠNG 1 CÔNG TY QUẢN LÝ BAY MIỀN NAM 2

1.1 Sơ đồ tổ chức: 2

1.2 Vai trò: 2

CHƯƠNG 2 ĐỘI RADAR TÂN SƠN NHẤT 4

2.1 Giới thiệu 4

2.2 Sơ đồ tổ chức: 4

2.3 Nhân sự, chế độ làm việc: 4

PHẦN 2 TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 6

CHƯƠNG 3 GIỚI THIỆU 6

3.1 Lí Do Chọn Đề Tài 6

3.2 Mục Tiêu Nghiên Cứu 6

3.1 Phương Pháp Nghiên Cứu 7

3.2 Đối Tượng Và Phạm Vi Nghiên Cứu 7

3.3 Kết Cấu Của Đề Tài 7

CHƯƠNG 4 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 8

4.1 Một Số Nghiên Cứu Liên Quan Đến Đề Tài Error! Bookmark not defined 4.2 Các Khái Niệm Lý Thuyết Liên Quan Đến Vấn Đề Nghiên Cứu: 8

4.3 Thành phần: 10

PHẦN 3 NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ 25

CHƯƠNG 5 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA THIẾT BỊ MÁY PHÁT THỨ CẤP STX 2000: 25

5.1 Tổng quan về máy phát thứ cấp STX 2000: 25

5.2 Sơ Đồ Khối Toàn Mạch: 28

5.3 Mô tả về máy phát thứ cấp STX2000: 29

5.4 Đặc tính chính của máy phát thứ cấp STX2000: 31

5.5 Thành phần của máy phát thứ cấp STX 2000: 33

5.6 Nguyên lý hoạt động của máy phát thứ cấp STX 2000: 33

CHƯƠNG 6 VẬN HÀNH VÀ BẢO DƯỠNG THIẾT BỊ 44

6.1 Cách Vận Hành Thiết Bị 44

6.2 Quy Định Bảo Dưỡng Thiết Bị 44

PHẦN 4 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 46

CHƯƠNG 7 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 46

7.1 Kết Luận 46

7.2 Kiến nghị 46

MỤC LỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Mô hình tổ chức Tổng công ty Quản lý Bay Việt Nam 2

Hình 2.1 Sơ đồ tổ chức của Đội Radar Tân Sơn Nhất 4

Hình 4.1 Radar sơ cấp trong thực tế 14

Hình 4.2 Đài Radar TSN mới trong thực tế 15

Hình 4.3 Cấu hình tiêu chuẩn của STAR2000 & RSM970S 16

Hình 4.4 Mô tả tổng quan các cabin bên trong STAR2000 & RSM970S 19

Hình 4.5 Các cabin trong thực tế 20

Hình 4.6 Tốc độ thu/ phát tín hiệu ở radar sơ cấp và thứ cấp 22

Hình 4.7 Cách thức giao tiếp của máy bay và radar trong nguyên lý hỏi và trả lời .24

Hình 4.8 Anten sơ cấp AN2000S và anten thứ cấp AS909 24

Hình 4.9 Các cabin trong thực tế 11

Hình 4.10 các cabin trong thực tế 11

Hình 4.11 Khối NTPS, DPC, PLINES trong thực tế 12

Hình 4.12 Khối điều khiển nguồn 13

Hình 4.13 Màn hình điều khiển radar thứ cấp 13

Hình 5.1 Khối máy phát thứ cấp STX 2000 trong thực tế 25

Hình 5.2 Máy phát thứ cấp STX 2000 trong thực tế 26

Hình 5.3 Máy phát thứ cấp STX 2000 thứ 2 (dự phòng) 27

Hình 5.4 Sơ đồ khối mạch hoạt động của máy thu/phát 28

Hình 5.5 Mặt trước và mặt sau của máy phát thứ cấp STX 2000 29

Hình 5.6 Mặt trước của máy phát thứ cấp STX 2000 trong thực tế 30

Hình 5.7 Mặt sau của máy phát thứ cấp STX 2000 trong thực tế 31

Hình 5.8 Tổng quan các khối vận hành trong STX 2000 35

Hình 5.9 Bộ khuếch đại 36

Hình 5.10 Sơ đồ khối bộ khuếch đại 36

Hình 5.11 Sơ đồ khối interface card 37

Hình 5.12 Bộ khuếch đại công suất cao ∑ 39

Hình 5.13 Sơ đồ khối của Bộ khuếch đại công suất cao ∑ 40

Hình 5.14 Bộ khuếch đại công suất cao Ω /Σ (SSR) HPA: 41

Hình 5.15 Sơ đồ khối Bộ khuếch đại công suất cao Ω /Σ (SSR) HPA 42

LỜI MỞ ĐẦU

Với sự phát triển của ngành công nghiệp, dẫn đến có những chuyển biến đặcbiệt trong cơ cấu phát triển đất nước Nhu cầu con người càng ngày càng cao,phương tiện di chuyển không còn thô sơ như ngày trước, mà đã được thúc đẩyphát triển mạnh Xuất ngoại với nhiều mục đích: du học, du lịch, … Sốchuyến bay ngày một tăng dần chứng tỏ sự phát triển rõ rệt Để phục vụ chonhững nhu cầu đó, bắt buộc phải có những công nghệ đủ và nhiều hơn thế nữa

để đáp ứng cho ngành hàng không Để cấu thành một hệ thống máy bay cóthể cất cánh và hạ cánh an toàn không thể thiếu đi vai trò cực kỳ quan trọngcủa radar dẫn đường cho tàu bay

Đề tài là một sản phẩm có tính thực tế cao dựa trên nhu cầu công nghệ hiệnnay, được nghiên cứu dựa trên những kiến thức đã học, kế thừa và phát huynhững kết quả của các công trình nghiên cứu trước đây,

Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong khoa điện – điện tử, các cán bộhướng dẫn ở đài Radar Tân Sơn Nhất đã tận tình chỉ bảo để nhóm tôi có thểhoàn thành báo cáo đề tài này Đặc biệt là sự hướng dẫn, góp ý tận tình củagiảng viên hướng dẫn Th.S Trần Thị Bích Ngọc và người hướng dẫn ở độiradar: kỹ sư Nguyễn Tuấn Đạt

Do thời gian và kiến thức còn nhiều hạn chế, đề tài của tôi sẽ không tránhkhỏi những sai sót, tôi mong thầy cô góp ý, chỉnh sửa để có thể hoàn thiệnhơn

1

PHẦN 1 GIỚI THIỆU VỀ ĐƠN VỊ THỰC TẬP

CHƯƠNG 1 CÔNG TY QUẢN LÝ BAY MIỀN NAM

hàng không, sân bay trên toàn quốc, trên vùng trời thuộc chủ quyền ViệtNam và các vùng thông báo bay (FIR) do Việt Nam quản lý và các vùngkhông phận được quyền hợp pháp khác, bao gồm: Dịch vụ không lưu (dịch

vụ điều hành bay, dịch vụ thông báo bay, dịch vụ tư vấn không lưu và dịch

vụ báo động), dịch vụ thông tin, dẫn đường, giám sát, dịch vụ thông báo tintức hàng không, dịch vụ khí tượng, dịch vụ tìm kiếm cứu nạn

Tư vấn thiết kế, thi công, giám sát, sửa chữa, bảo trì, lắp đặt các côngtrình bảo đảm hoạt động bay

Sản xuất các linh kiện, phụ tùng, vật tư và các trang thiết bị kỹthuật bảo đảm hoạt động bay và các trang thiết bị, linh kiện khác

Nghiên cứu, ứng dụng và chuyển giao công nghệ bảo đảm hoạt độngbay

3

CHƯƠNG 6 ĐỘI RADAR TÂN SƠN NHẤT

6.1 Gi i thi uớ ệ

Đảm bảo cung cấp dịch vụ Radar giám sát, thông tin liên lạc VHF phục vụcho công tác điều hành bay trong vùng trời phía nam từ Hồ Chí Minh đến CàMau (kể cả phần biển Đông và biển Tây)

Đội trưởng: Lê Văn Thành

Đội phó: Nguyễn Tuấn Đạt, Hà Duy Kiên

17 nhân viên kỹ thuật phụ trách kỹ thuật Radar – thông tin và Điện –nguồn

hệ thống.

Trong quá trình thực tập cũng như sự tìm hiểu trước đó Radar Star 2000

là radar hiện đang hoạt động tại sân bay Tân Sơn Nhất Là radar sơ cấp, việc vận hành cũng như thu nhận và xử lý số liệu do đài mang lại là một trong những điều em cần học hỏi qua kì thực tập Nhưng vì quá trình thực tập không phải là quá dài để hiểu hết tất cả chức năng của đài, và được sự hướng dẫn chọn đề tài của mọi người ở đài, vì thế em chọn một trong những khối tủ tạo nên hệ thống đài Tìm hiểu tủ thu thứ cấp STX 2000 của radar Star 2000

là đề tài em chọn để phân tích và viết báo cáo

Tìm hiểu được cách thức hoạt động điều khiển hoạt động bay trongngành hàng không tại Việt Nam nói chung và tại Cảng hàng không quốc tếTân Sơn Nhất nói riêng

Vận dụng thực tiễn kiến thức đã học được tại Học viện đưa vào thực tếcông việc tại đơn vị

Đa dạng các đề tài và báo cáo tư liệu tại Khoa Điện tử Viễn thông Hàngkhông

5.2 M c Tiếu Nghiến C uụ ứ

Với trải nghiệm thực tế khi được chứng kiến và tìm hiểu trực tiếp về Radarcũng như hệ thống quản lý, cách vận hành các thiết bị có trong trạm Radar.Mục tiêu nghiên cứu của đề tài này là tìm hiểu về vị trí, cách vận hành,nguyên lý hoạt động của máy phát thứ cấp STX 2000 ở đài radar TSNRiêng với trải nghiệm này thì chỉ khảo sát thực tế ở đài radar thứ cấp STAR

2000 - RSM 970S

6

5.1Phương Pháp Nghiến C uứ

- Đọc các tài liệu có liên quan

- Khảo sát thực tế

- Áp dụng các thông tin đã học và so sánh với những gì thấy ở thực tế

- Quan sát và báo cáo

5.3 Đồếi Tượng Và Ph m Vi Nghiến C uạ ứ

- Đối tượng: Máy phát thứ cấp STX 2000 ở đài radar TSN

- Phạm vi nghiên cứu: tìm hiểu cách vận hành, nguyên lý hoạt động của máyphát thứ cấp STX 2000 ở Radar TSN (STAR 2000 - RSM 970S)

5.4 Kếết Câếu C a Đếồ Tàiủ

Đề tài bao gồm 5 chương:

Chương 1: Công ty Quản Lý Bay Miền Nam

Chương 2: Đội Radar Tân Sơn Nhất

Chương 3: Giới thiệu về đề tài

Chương 4: Cơ sở lý thuyết

Chương 5: Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của thiết bị

Chương 6: Vận hành và bảo dưỡng thiết bị

Chương 7: Kết luận và kiến nghị

7

CHƯƠNG 6 CƠ SỞ LÝ THUYẾT

6.1 Các Khái Ni m Lý Thuyếết Liến Quan Đếến Vâến Đếồ Nghiến C u:ệ ứ

6.1.1 Định nghĩa về radar:

RADAR (viết tắt của Radio Detecting And Ranging có nghĩa là dò tìm

và định vị bằng sóng vô tuyến): là tên gọi chung cho những thiết bị vôtuyến điện bảo đảm nhận tin tức từ mục tiêu nhờ việc thu và phân tíchnăng lượng điện tử phát ra hoặc phản xạ trực tiếp từ những mục tiêu đó.Trạm radar dưới đất có thể được chia thành 5 phần:

Phân hệ máy phát: có các khối tạo mã hỏi, tiền điều chế, tạo daođộng phát, điều chế, khuếch đại công suất phát

Phân hệ máy thu: có các khối khuếch đại cao tần, trộn tần,khuếch đại trung tần, tách sóng, khuếch đại video, tạo dao độngngoại sai, giải mã trả lời

Phân hệ điều khiển và hiển thị: tạo nhịp đồng bộ, máy tính điềukhiển, màn hiển thị thông số

Phân hệ anten: chuyển mạch thu phát anten

Phân hệ nguồn

- Khi nghiên cứu về radar thứ cấp, có một số khái niệm lý thuyết quan trọngliên quan đến vấn đề này Dưới đây là một số khái niệm chính trong lĩnh vựcradar thứ cấp:

- Phản xạ sóng radar (Radar Reflection): Là hiện tượng mà khi sóng radargặp một đối tượng, nó sẽ bị phản xạ lại Sự phản xạ này xảy ra do sự chênhlệch về đặc tính điện từ giữa không gian và đối tượng, dẫn đến sự phản xạnăng lượng sóng radar trở lại hướng nguồn

- Mục tiêu radar (Radar Target): Là đối tượng hoặc vật thể mà radar đang cốgắng phát hiện và theo dõi Mục tiêu có thể là một phương tiện di chuyển,một vật cố định, hoặc bất kỳ đối tượng nào trong phạm vi radar

8

Hình 5.17 Máy phát thứ cấp STX 2000 trong thực tế

26

Nó được gắn trong tủ dò tín hiệu /máy thu trùng lặp (tủ TRC) và bao gồm 3module:

Khối giao diện điều khiển

Khối khuếch đại công suất cao SUM (HPA)

Khối khuếch đại công suất cao CONTROL (HPA)

Tín hiệu thẩm vấn/điều khiển và các lệnh đồng bộ hóa BITE từMMXC.

Các báo cáo BITE được gửi từ STX đến MMXC

- Giao diện tủ TR /STX để truyền tín hiệu SUM và CONTROL RF tới antenthông qua RFUC

- Giao diện Tủ TR / STX để cung cấp STX với nguồn DC từ nguồn cấp đơn

vị cho tủ TR

5.3 Mồ t vếồ máy phát th câếp STX2000:ả ứ

Hình 5.20 Mặt trước và mặt sau của máy phát thứ cấp STX 2000

29

Hình 5.21 Mặt trước của máy phát thứ cấp STX 2000 trong thực tế

30

Hình 5.22 Mặt sau của máy phát thứ cấp STX 2000 trong thực tế

Khối phát được chia làm 3 module: giao diện điều khiển (1), CONTROL HPA(2) và SUM HPA (3) được trang bị:

- Ở mặt trước, các dây cáp liên module

- Ở mặt sau, cáp kết nối bên ngoài

- Module tiêu tán năng lượng

5.4 Đ c tính chính c a máy phát th câếp STX2000:ặ ủ ứ

31

Đặc tính vật lý:

MODE S SUM HPA

CONTROL OR SUM SSR HPA

Nguồn DC – giao diện STX

Bộ phát STX 2000 được kết nối với bộ nguồn DC được tích hợp trong tủ

- Mức: 0/+5 Vôn trên tải 120 Ohm

GIAO DIỆN RFUC / STX

- Hai cáp đồng trục RF 50 Ohms (SUM, CONTROL) trên mỗi kênh, giaodiện STX với RFUC

32

- Đầu nối: Đầu nối cái loại N trên STX và trên RFUC.

- Tần số : 1030 MHz

- VSWR < 1,5

5.5 Thành phâồn c a máy phát th câếp STX 2000:ủ ứ

Level Tên Định dạng Số lượng LRU

-5.6 Nguyến lý ho t đ ng c a máy phát th câếp STX 2000:ạ ộ ủ ứ

Máy phát thứ cấp là một thiết bị sử dụng trong các hệ thống radar để truyền tín hiệu phản xạ lại cho hệ thống gia tăng thông tin về mục tiêu radar Máy phát thứ cấp có thể được phân loại theo các chế độ hoạt động mode A, mode

C và mode S như sau:

1 Mode A: Mode A là một chế độ phát ra thông tin định danh của máy bay,

là một dãy số 4 chữ số đại diện cho mã định danh mà phi công nhập vào Mode A thường được sử dụng trong các mạo hiểm không phải đường bay, hoặc trong tình huống cần định danh nhanh chóng

33

2 Mode C: Mode C bổ sung thông tin định vị độ cao của máy bay vào bộ định danh của mode A Mode C phát ra dãy số 4 chữ số, đại diện cho vị trí

độ cao của máy bay tính bằng độ cao đối đất

3 Mode S: Mode S là một chế độ tương đối mới được sử dụng trong các hệ thống điều khiển không lưu, cho phép một máy bay phản hồi đa dạng thông tin bao gm thông tin định danh, độ cao, vận tốc, số hiệu chuyến bay và tình trạng phi công Mode S cũng có khả năng trao đổi thông tin giữa các máy bay và địa trung hải

Tóm lại, mode A, mode C và mode S là các chế độ phát tín hiệu định danh vàđịnh v của máy bay sử dụng trong hệ thống radar Các chế độ này được phát triển để cải thiện độ chính xác và tính hiệu quả của các hệ thống điều khiển không lưu

Máy phát thứ cấp STX 2000 hoạt động dựa trên nguyên lý khử trùng tần số

và bộ khuếch đại RF (Radio Frequency)

Khi được kích hoạt, máy phát thứ cấp STX 2000 tổng hợp và tạo ra tín hiệu

RF cơ bản tương ứng với tần số đưa ra Sau đó, tín hiệu được đưa vào bộkhuếch đại RF, trong đó nó được gia tăng để đáp ứng với công suất đầu rađược yêu cầu

Sau khi khuếch đại, tín hiệu đi qua một khối khuếch đại RF thứ cấp, tạo ramột tín hiệu RF đáp ứng với công suất và tần số yêu cầu tại đầu raín hiệu saunày được nén để giảm kích thước ổ đĩa, giảm tải điện và tăng hiệu suất chungcủa hệ thống

Sau khi được nén, tín hiệu đi qua một khốiử lý DSP (Digital SignalProcessing), nơi mà nó được xử lý nhiều tính năng như Equalizer, Stereo

34

Generator, RDS Encoder và nhiều hơn nữa Đây là bước rất cần thiết để tối

ưu hoá chất lượng âm thanh và đảm bảo độ tin cậy của tín hiệu RF đầu ra.Cuối cùng, tín hiệu RF đầu ra được đưa vào khối lọc tín hiệu RF cuối cùng,nơi mà nó được lọc và tinh chỉnh để đảm bảo tốc độ truyền dữ liệu tối ưu vàchất lượng tín hiệu cao nhất Tín hiệu cuối cùng được đưa ra trên đầu ra RF

và được đưa vào anten để phát raín hiệu sóng radio trong không gian

5.6.1 Tổng quan:

Hình 5.23 Tổng quan các khối vận hành trong STX 2000

- Máy phát thứ cấp STX 2000 truyền các bản tin thẩm vấn theo MSSR hoặcCấu hình chế độ S

35