Gillham код является нули 12-битой двоичного код с использованием параллельного девяти- [1] до одиннадцати-проводного интерфейса , [2] интерфейс Gillham , который используется для передачи неисправленную барометрической высоты между кодированием высотомером или аналоговым компьютером данных воздушных и цифровой транспондер . Это модифицированная форма кода Грея, которую в литературе по авионике иногда называют просто «кодом Грея» . [3]
Код Гиллхэма | |
---|---|
Цифры | 12 |
Треки | 9..11 [1] [2] |
Непрерывность | нет |
Циклический | да |
Минимальное расстояние | 1 |
Максимальное расстояние | 1 |
Лексикография | нет |
История
Интерфейс Gillham и код является следствием 12-битной МФЛ Mark X системы, которая была введена в 1950 - х годах. Режимы опроса приемоответчика гражданского назначения A и C были определены в системах управления воздушным движением (УВД) и вторичных обзорных РЛС (SSR) в 1960 году.
Код назван в честь Рональда Лайонела Гиллхэма, офицера связи Аэронавигационной службы Министерства транспорта и гражданской авиации , который был назначен гражданским членом Наивысшего ордена Британской империи (MBE) в честь дня рождения королевы в 1955 году . [4] Он был представителем Великобритании в комитете Международной ассоциации воздушного транспорта (IATA), разрабатывая спецификацию для второго поколения системы управления воздушным движением, известной в Великобритании как «План на будущее», и, как говорят, имел идею с использованием модифицированного кода 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 за 1962 год. [7] [8] [9] Точные сроки и обстоятельства введения термина « код Гиллхэма» неясны, но к 1963 году код уже был признан под этим именем. [10] [11] К середине 1960-х годов код был также известен как код MOA – Gillham [12] или код ICAO – Gillham . ARINC 572 определил код также в 1968 году. [13] [14]
Когда-то рекомендованная ИКАО для автоматической передачи данных о высоте для целей управления воздушным движением [9] [15] теперь не приветствуется [2] и в более новых самолетах в основном заменена современной последовательной связью.
Датчик высоты
Датчик высоты представляет собой небольшую металлическую коробку с датчиком давления и электроникой формирования сигнала. [16] [17] Датчик давления часто нагревается, что требует времени на прогрев, в течение которого информация о высоте либо недоступна, либо неточна. Устройства более старого стиля могут иметь время разогрева до 10 минут; более современные устройства прогреваются менее чем за 2 минуты. Некоторые из самых последних энкодеров включают в себя неотапливаемые датчики мгновенного действия. Во время разминки устройств старого стиля информация о высоте может постепенно увеличиваться, пока не станет окончательной. Обычно это не проблема, поскольку мощность обычно включается до того, как самолет выйдет на взлетно-посадочную полосу, и поэтому он будет передавать правильную информацию о высоте вскоре после взлета. [18]
Электрические системы легких самолетов обычно имеют напряжение 14 В или 28 В. Чтобы обеспечить бесшовную интеграцию с любым из них, кодер использует несколько транзисторов с открытым коллектором (с открытым стоком ) для взаимодействия с транспондером. Информация о высоте представлена в виде 11 двоичных цифр в параллельной форме с использованием 11 отдельных строк, обозначенных 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, установлен 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 большего количества битов D. До 30700 футов включительно не требуется никаких битов D (9-проводной интерфейс [1] ). Это подходит для большинства легких самолетов авиации общего назначения. До 62700 футов включительно требуется D4 (10-проводный интерфейс [2] ). До 126700 футов включительно требуются D4 и D2 (11-проводный интерфейс [2] ). D1 никогда не используется. [19] [20]
Gillham двоичный код [D124 A124 B124 C124] | Восьмеричный код Squawk [ABCD] | Высота [м] | Высота [ft] |
---|---|---|---|
000 000 000 001 | 0040 | −365,76 | −1200 |
000 000 000 011 | 0060 | -335,28 | −1100 |
000 000 000 010 | 0020 | -304,8 | -1000 |
000 000 000 110 | 0030 | -274,32 | −900 |
000 000 000 100 | 0010 | -243,84 | −800 |
000 000 001 100 | 0410 | −213,36 | −700 |
000 000 001 110 | 04:30 | -182,88 | -600 |
000 000 001 010 | 0420 | -152,4 | -500 |
000 000 001 011 | 0460 | -121,92 | -400 |
000 000 001 001 | 0440 | -91,44 | −300 |
000 000 011 001 | 0640 | −60,96 | −200 |
000 000 011 011 | 0660 | −30,48 | −100 |
000 000 011 010 | 0620 | 0 | 0 |
000 000 011 110 | 06:30 | 30,48 | 100 |
000 000 011 100 | 0610 | 60,96 | 200 |
000 000 010 100 | 0210 | 91,44 | 300 |
000 000 010 110 | 02:30 | 121,92 | 400 |
000 000 010 010 | 0220 | 152,4 | 500 |
000 000 010 011 | 0260 | 182,88 | 600 |
000 000 010 001 | 0240 | 213,36 | 700 |
000 000 110 001 | 0340 | 243,84 | 800 |
000 000 110 011 | 0360 | 274,32 | 900 |
000 000 110 010 | 0320 | 304,8 | 1000 |
000 000 110 110 | 03:30 | 335,28 | 1100 |
000 000 110 100 | 0310 | 365,76 | 1200 |
000 000 111 100 | 0710 | 1300 | |
000 000 111 110 | 07:30 | 1400 | |
000 000 111 010 | 0720 | 1500 | |
000 000 111 011 | 0760 | 1600 | |
000 000 111 001 | 0740 | 1700 | |
000 000 101 001 | 0540 | 1800 | |
000 000 101 011 | 0560 | 1900 г. | |
000 000 101 010 | 0520 | 2000 г. | |
000 000 101 110 | 05:30 | 2100 | |
000 000 101 100 | 0510 | 2200 | |
000 000 100 100 | 0110 | 2300 | |
000 000 100 110 | 01:30 | 2400 | |
000 000 100 010 | 0120 | 2500 | |
000 000 100 011 | 0160 | 2600 | |
000 000 100 001 | 0140 | 2700 | |
… | … | … | … |
010 000 000 110 | 0032 | 126400 | |
010 000 000 010 | 0022 | 126500 | |
010 000 000 011 | 0062 | 126600 | |
010 000 000 001 | 0042 | 126700 |
Расшифровка
Биты от D2 (msbit) до 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 останавливается на коде 1000000 (126500 ± 250 футов), выше которого D1 потребуется как старший значащий бит.
Биты C1, C2 и C4 используют зеркальный 3-битный BCD-код Грея с 5 состояниями типа кода Giannini Datex [12] [25] [26] [27] [28] (с первыми 5 состояниями, напоминающими код О'Брайена). тип 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, тогда 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 Гиллхема можно декодировать различными методами. Стандартные методы используют аппаратные средства [30] или программные решения. В последнем часто используется таблица поиска, но можно применить алгоритмический подход. [21]
Смотрите также
- Система радиолокационных маяков управления воздушным движением (ATCRBS)
- Функция выборочной идентификации (SIF)
- Код IFF
- Эшелон полета
- ARINC 429
Заметки
- ^ Занимательно, Рональд Lionel Gillham была идея для модифицированного кода Грея, имея семейный ужин. Как сообщается, он умер в марте 1968 г. [ править ]
Рекомендации
- ^ a b c Руководство по установке системы Honeywell - Информационная система управления дорожным движением Bendix / King KMH 880 / KTA 870 (PDF) (Редакция 3). Honeywell International Inc., август 2002 г. [2001 г.]. Номер инструкции 006-10609-0003. Архивировано (PDF) из оригинала 18.01.2018 . Проверено 18 января 2018 .
- ^ а б в г д Тули, Майк; Вятт, Дэвид (2009). «3.5.1 Интерфейс Гиллхэма и код Гиллхэма». Электрические и электронные системы самолетов - принципы, эксплуатация и техническое обслуживание (1-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн ( Elsevier Ltd. ). п. 69 . ISBN 978-0-7506-8695-2.
- ^ а б в Филлипс, Дэррил (2012) [1998]. «Режим А и режим С - прямая совка о том, как это работает» . Авионика AirSport. Архивировано из оригинала на 2012-06-14 . Проверено 14 января 2018 .
- ^ «№ 40497» . Лондонский вестник (Приложение). 1955-06-03. pp. 3267, 3272, 3274.
[…] ЦЕНТРАЛЬНАЯ ЧАСТЬ ЗАКАЗОВ ЗНАКОМСТВА. […] Сент-Джеймсский дворец, ЮЗ 1. […] 9 июня 1955 года. […] КОРОЛЕВА была любезно рада по случаю празднования Дня рождения Ее Величества отдать распоряжения о следующих повышениях в России и Назначения в Высший Орден Британской Империи: - […] Быть рядовыми членами Гражданского отдела указанного Высочайшего Ордена: - […] Рональд Лайонел ГИЛЛАМ, эсквайр, офицер связи, Аэронавигационная служба, Министерство транспорта и гражданской авиации. […]
[1] [2] [3] - ^ а б Эшли, Аллан (декабрь 1961 г.). «Конфигурация кода для автоматической передачи отчетов о высоте через ATCRBS». IRE Сделки по аэрокосмической и навигационной электронике . Мелвилл, Нью-Йорк, США: Институт радиоинженеров . АНЭ-8 (4): 144–148. DOI : 10.1109 / TANE3.1961.4201819 . eISSN 2331-0812 . ISSN 0096-1647 . S2CID 51647765 . (5 страниц)
- ^ «Премия пионера 1983 года» . IEEE Transactions по аэрокосмическим и электронным системам . IEEE . AES-19 (4): 648–656. Июль 1983. DOI : 10,1109 / TAES.1983.309363 . Архивировано 16 мая 2020 года . Проверено 16 мая 2020 .
[…] Комитет по присуждению премий «Пионер» Общества аэрокосмических и электронных систем IEEE назвал […] Аллана Эшли […] Джозефа Э. Херманна […] Джеймса С. Перри […] лауреатами премии «Пионер-пионер» 1983 года. в знак признания их весьма значительного вклада. «ЗА СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СОСТОЯНИЯ ГОЛОСОВ И РАДИОСВЯЗИ И ЭЛЕКТРОНИКИ» Премия была вручена на NAECON 18 мая 1983 года. […] Зная о событиях в Соединенных Штатах и незадолго до VII СМИД ИКАО [в январе 1962], британские делегаты предложили Соединенным Штатам компромиссный код, который квантовал высоту с шагом 500 футов для диапазона 64000 футов, используя традиционный код Грея с интервалом между импульсами 2,9 мкс в ответном сообщении и совместимым образом разделенный далее с шагом 100 футов с интервалом между импульсами 1,45 мкс в ответном сообщении […] Беглый взгляд на предложение Великобритании пришел к выводу, что Соединенные Штаты могут жить с компромиссом Великобритании, хотя более сложная схема приводит к кодированию и декодированию. Это заслуга делегации США на VII СМИД ИКАО и в результате рекомендаций Эшли, Херрманна, Перри и других, что принятие совместимого предложения Великобритании было воспринято как средство достижения своевременного согласия. в отчетах с шагом 100 футов o что будущие системы управления воздушным движением могут быть разработаны с автоматическим сбором трехмерных данных. Потенциальный тупик в ИКАО был предотвращен, и страны получили возможность выбирать между шагом в 100 и 500 футов при сообщении высоты. […]
(9 страниц) - ^ Лаборатория бортовых приборов, подразделение компании Cutler-Hammer, Inc. (1962-05-19). Окончательный технический отчет по оценке вторичного радара L-диапазона. Для ANDB под CAA (Отчет). Дир-Парк, Лонг-Айленд, Нью-Йорк, США: Федеральное авиационное управление (FAA), Служба авиационных исследований и разработок. Отчет 8893-СП-1.
- ^ Лаборатория бортовых приборов, подразделение компании Cutler-Hammer, Inc. (май 1962 г.). Таблицы кодов высоты для использования с радиолокационной системой управления воздушным движением (PDF) (отчет). Дир-Парк, Лонг-Айленд, Нью-Йорк, США: Федеральное авиационное управление (FAA), Служба авиационных исследований и разработок. Отчет 8893-СП-1. Контракт FAA / BRD-329. Задание 6. Архивировано (PDF) из оригинала на 2020-05-17 . Проверено 17 мая 2020 . (43 стр.)
- ^ а б United Service и Royal Aero Club (Великобритания) (1964-04-09). «Кодировка высоты» . Международный рейс . Публикации о транспорте Иллиффа. 85 (2874): 593. ISSN 0015-3710 .
[…] Был представлен новый […] кодировщик с выводом в коде Гиллхэма, рекомендованный ИКАО для кодирования высоты и описанный в отчете FAA от мая 1962 года […]
- ^ «Кодировщик маяка» . Компьютерный дизайн . Массачусетс, США: Корпорация компьютерного дизайна. 2 (9): 45. Сентябрь 1963 г. ISSN 0010-4566 . OCLC 802774218 . Круг №169 . Проверено 16 января 2018 .
[…] Выходной код нового кодировщика Beacon известен как код Гиллхэма, модифицированный код Грея, предназначенный для совместимости как с американской, так и с европейской системами дорожного движения. […]
- ^ «Новые продукты» . Инженерия управления (CtE) . Техническое издательство. 10 : 110. Январь – декабрь 1963 г. ISSN 0010-8049 . (344) или (345) . Проверено 16 января 2018 .
[…] Разработанный для совместимости с американскими и европейскими транспортными системами, кодировщик радиомаяка, доступный от Norden Div., United Aircraft Corp., Norwalk, Conn., Выдает модифицированный код Грея, известный как код Гиллхэма. […]
[4] - ^ а б Уиллер, Эдвин Л. (1969-12-30) [1968-04-05]. Аналого-цифровой кодировщик (PDF) . Нью-Йорк, США: Корпорация Конрак. Патент США 3487460A . Серийный номер 719026 (397812). Архивировано (PDF) из оригинала на 2020-08-05 . Проверено 21 января 2018 .
[…] Код MOA-GILLHAM по существу представляет собой комбинацию кода Грея, описанного выше, и хорошо известного кода Datex ; код Datex раскрыт в патенте США 3165731 . Компоновка такова, что код Datex определяет биты для подсчета единиц кодера, а код Грея определяет биты для каждого из декад более высокого порядка, десятков, сотен и т. Д. […]
- ^ Дозвуковая система данных по воздуху Mark 2 . Аннаполис, Мэриленд, США: Aeronautical Radio, Incorporated ( ARINC ). 1968-02-15. п. 55. ARINC 572.
- ^ Ответчик управления воздушным движением Mark 2 . Aeronautical Radio, Incorporated ( ARINC ). ARINC 572-1.
- ^ Уайтман, Эрик Джеффри (2017) [1972]. «Глава 6. Измерение смещения» . Контрольно-измерительные приборы в управлении технологическими процессами (пересмотренная ред.). Баттерворт-Хайнеманн . С. 122–123 [123]. ISBN 978-1-48316335-2.
[…] Другие формы кода также хорошо известны. Среди них - кодекс Королевского радарного учреждения ; Превышение Три десятичного код ; Код Гиллхема, рекомендованный ИКАО для автоматической передачи данных о высоте в целях управления воздушным движением ; код Petherick и Лесли и Рассел - код в Национальной инженерной лаборатории . У каждого есть свои достоинства, и они предлагаются как опции различными производителями кодировщиков. Обсуждение их достоинств выходит за рамки этой книги. […]
- ^ "Американский датчик высоты АК-350" . Амери-король. 2004. Архивировано из оригинала на 2016-06-25 . Проверено 14 января 2018 .
- ^ "Модель E-04 406 / 121,5 МГц ELT" . Продукты . ACK Technologies, Inc. 2002. Архивировано 16 января 2018 года . Проверено 14 января 2018 .
- ^ «Руководство по эксплуатации датчика высоты модели 8800-T» (PDF) . Shadin Avionics. 2016. OP8800-TC Rev. F. архивации (PDF) от оригинала на 2018-01-16 . Проверено 14 января 2018 .
- ^ а б в Филлипс, Дэррил (2012-07-26) [1998]. «Высота - MODEC ASCII» . Авионика AirSport. Архивировано из оригинала на 2012-07-26.
- ^ ДФС, Марк (2000-11-27). «Единый код Гиллхема» . ForPilots. Архивировано из оригинала на 2018-01-17 . Проверено 17 января 2018 .
- ^ а б в Стюарт, К. (03.12.2010). «Авиационный Кодекс Грея: Разъяснение кода Гиллхэма» . Пользовательские компьютерные услуги (CCS). Архивировано 16 января 2018 года . Проверено 14 января 2018 .
- ^ Грей, Фрэнк (1953-03-17) [1947-11-13]. Связь с импульсным кодом (PDF) . Нью-Йорк, США: Bell Telephone Laboratories, Incorporated . Патент США 2632058 . Серийный номер 785697. Архивировано (PDF) из оригинала 2020-08-05 . Проверено 5 августа 2020 . (13 страниц)
- ^ а б Steinbuch, Karl W. , ed. (1962). Написано в Карлсруэ, Германия. Taschenbuch der Nachrichtenverarbeitung (на немецком языке) (1-е изд.). Берлин / Геттинген / Нью-Йорк: Springer-Verlag OHG . С. 71–74. LCCN 62-14511 .
- ^ а б Steinbuch, Karl W .; Вебер, Вольфганг; Heinemann, Traute, eds. (1974) [1967]. Taschenbuch der Informatik - Band II - Struktur und Programmierung von EDV-Systemen . Taschenbuch der Nachrichtenverarbeitung (на немецком языке). 2 (3-е изд.). Берлин, Германия: Springer Verlag . С. 98–100. ISBN 3-540-06241-6. LCCN 73-80607 .
- ^ Сполдинг, Карл П. (1965-01-12) [1954-03-09]. «Система цифрового кодирования и перевода» (PDF) . Монровия, Калифорния, США: Datex Corporation. Патент США 3165731A . Серийный номер 415058. Архивировано (PDF) из оригинала 2020-08-05 . Проверено 21 января 2018 . (28 страниц)
- ^ Сполдинг, Карл П. (1965-07-12). Как использовать датчики вала . Монровия, Калифорния, США: Datex Corporation. (85 страниц)
- ^ а б Доктер, Фолкерт; Штайнхауэр, Юрген (18.06.1973). «2.4. Кодовые числа в двоичной системе счисления». Цифровая электроника . Техническая библиотека Philips (PTL) / Macmillan Education (Перепечатка 1-го английского издания). Эйндховен, Нидерланды: Macmillan Press Ltd. / Gloeilampenfabrieken NV Philips . С. 32, 39, 50–53. DOI : 10.1007 / 978-1-349-01417-0 . ISBN 978-1-349-01419-4. SBN 333-13360-9. Проверено 11 мая 2020 . п. 53:
[…] Код Datex […] использует код О'Брайена II в пределах каждой декады и отражает десятичные числа для десятичных переходов. Для дальнейшей обработки необходимо преобразование кода в естественную десятичную систему счисления. Поскольку код О'Брайена II образует дополнение до девяти , это не вызывает особых трудностей: всякий раз, когда кодовое слово для десятков представляет нечетное число, кодовые слова для десятичных единиц задаются как дополнения до девяток путем инверсии числа. четвертая двоичная цифра. […]
(270 страниц) (NB. Это основано на переводе тома I двухтомного немецкого издания.) - ^ а б 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). I (исправленное и дополненное 5-е изд.). Гамбург, Германия: Deutsche Philips GmbH . п. 60. ISBN 3-87145-272-6. (xii + 327 + 3 страницы) (NB. Немецкое издание тома I было опубликовано в 1969, 1971, два выпуска в 1972 и 1975 годах. Том II был опубликован в 1970, 1972, 1973 и 1975 годах).
- ^ О'Брайен, Джозеф А. (май 1956 г.) [1956-11-15, 1956-06-23]. «Циклические десятичные коды для аналого-цифровых преобразователей» . Труды Американского института инженеров-электриков, Часть I: Связь и электроника . Bell Telephone Laboratories, Уиппани, Нью-Джерси, США. 75 (2): 120–122. DOI : 10.1109 / TCE.1956.6372498 . ISSN 0097-2452 . S2CID 51657314 . Документ 56-21 . Проверено 18 мая 2020 . (3 страницы) (Примечание. Этот документ был подготовлен для презентации на Зимнем общем собрании AIEE, Нью-Йорк, США, с 30 января 1955 по 03 февраля 1955).
- ^ а б Лангхайнрих, Ганс (1974-04-16) [1971-10-27]. Схема преобразования одного кода в другой (PDF) . Франкфурт, Германия: VDO Tachometer Werke Adolf Schindling GmbH . Патент США 3,805,041 . Заявка 192830. Архивировано (PDF) из оригинала 2020-08-05 . Проверено 14 января 2018 . (7 страниц)
дальнейшее чтение
- Военный справочник: Энкодеры - угол вала в цифровой формат (PDF) . Министерство обороны США . 1991-09-30. MIL-HDBK-231A. Архивировано (PDF) из оригинала 25.07.2020 . Проверено 25 июля 2020 . (Примечание. Заменяет MIL-HDBK-231 (AS) (1970-07-01).)
- Приложение 10 - Том IV - Радиолокационные системы наблюдения и предупреждения столкновений ; 4-е издание; ИКАО; 280 страниц; 2007 г.
- Минимальные стандарты эксплуатационных характеристик DO-181E для бортового оборудования ATCRBS / режима S ; Rev E; RTCA; 2011 г.
- Эшли, Аллан (сентябрь 1960). Изучение сообщений о высоте через систему радиолокационных маяков УВД . Дир-Парк, Нью-Йорк, США: Лаборатория бортовых приборов. Отчет 5791-23. Краткое содержание (стр. 62-45) - Сводные тезисы технических отчетов: Общее распространение. 1957–1962 (1962). (59 страниц)