VHF data technology in air traffic services

Abstract

ÖZHAVA TRAF K H ZMETLER NDE VHF VER TEKNOLOJ S SBELL KL , Ahmet ErenBu tezde, Hava Trafik Kontrol sistemlerinde kullanılan haberleşme, seyrüsefer vegözetim sistemlerinin çalışma performanslarını temel alarak çalışma prensipleri vedarboğaz tanımlamalarını yaptık. Günümüzde ve gelecekte karşılaşabileceğimizdarboğaz, güvenlik ve artan hava trafik sorunlarını karşılayabilecek muhtemelçözümleri araştırdık.Hava Trafik Seyrüsefer devamlılığı, haberleşme kalitesine bağlı güvenilirliksorunları doğrudan seçilen teknolojiye bağlıdır. Bu tezde yapılan araştırma,ihtiyaçlarını karşılayabilecek doğru teknolojinin seçiminin sağlanmasıdır.B-VHF projesinde temel alınan teknoloji 4G mobil haberleşmesinde olduğu gibidir.B-VHF haberleşmesi, iki farklı yöntem ile yapılmıştır. Birincisi yer istasyonundan,uçağa yapılan haberleşme olup (forward link) burada OFDM-CDMA kullanılmıştırve ikincisi ise uçaktan yer istasyonuna yapılan (reverse link) haberleşme olupOFDM-FDMA kullanılmıştır. Enterferanslara karşı direnç ve veri emniyetininartırılması amacı ile reverse link'e CDM ekledik. Bu çalışmayı gerçekleştirmek içinMatlab kodu geliştirerek CDM eklenmesi ile enterferanslara karşı direnç sağlanıpsağlanmadığını gözlemleyebilmek üzere simulasyon geliştirdik. Bu simulasyona görefarklı cyclic prefix, OFDM sembol sayıları, kod uzunluğu ve kanal ayarlamaları ileBER hesaplamaları yaptık. CDM eklenerek elde edilen BER değerlerinin az da olsaOFDM'e göre daha iyi olduğu gözlenmekle birlikte performans iyileştirmesibeklenildiği ölçekte değildir.

ABSTRACTVHF DATA TECHNOLOGY IN AIR TRAFFIC SERVICESBELL KL , Ahmet ErenIn this thesis, we have introduced communication, navigation and surveillancesystem?s working principles and bottlenecks based on working performances used inAir Traffic Control systems. We investigated the possible system solution to meetcurrent bottlenecks, safety issues and Air Traffic growth handling for today and inthe future.Air Traffic Navigation continuation and communication quality regarding safetyissues are directly dependent on the chosen technology base. Choosing the righttechnology to meet requirements is what we have searched in this thesis.The baseline technology of Broadband -VHF project is as in the fourth generation(4G) mobile communications.ivB-VHF approaches communication in two different ways The one from groundstations to aircrafts (forward link) is based on combination of OFDM-CDMA calledMC-CDMA and the second link from aircraft to ground (reverse link) is based oncombination of OFDM-FDMA. We added Code Division Multiplexing into thereverse link to enhance the link robustness against interferences and data security. Inorder to realize this, we developed a Matlab code to simulate its performances toobserve whether this combination provides robustness against interferences. Usingthe simulation we have obtained BER results at different cyclic prefix, number ofOFDM symbols, code length size and channel settings. BER obtained with theinclusion of CDM are slightly favorable as compared to OFDM only reverse link,however, the performance improvement is not within the expected scale.v