Код Гиллхема - Gillham code

Код Гиллхема
Цифры12
Треки9..11[1][2]
Непрерывностьнет
Циклическийда
Минимальное расстояние1
Максимальное расстояние1
Лексикографиянет
Cessna ARC RT-359A транспондер (бежевая рамка) на панели приборов Американская авиация AA-1 Yankee легкий летательный аппарат. Транспондер получает информацию о высоте от кодирующего высотомера, установленного за приборной панелью, который передает информацию через код Гиллхэма.

Код Гиллхема представляет собой 12-битный бинарный код используя параллельный девяти-[1] к одиннадцати проводам интерфейс,[2] то Gillham интерфейс, который используется для передачи нескорректированных барометрический высота между кодировкой высотомер или аналог компьютер данных по воздуху и цифровой транспондер. Это модифицированная форма Код Грея и иногда называется просто "кодом Грея" в авионика литература.[3]

История

В Gillham интерфейс и код являются результатом 12-битной МКФ Mark X система, которая была представлена ​​в 1950-х годах. Гражданская режимы опроса транспондера А и C были определены в управления воздушным движением (ATC) и вторичный обзорный радар (ССР) в 1960 году.

Код назван в честь Рональда Лайонела Гиллхэма, офицера связи Аэронавигационной службы, Министерство транспорта и гражданской авиации, который был назначен гражданским членом Самый лучший орден Британской империи (MBE) в Королеве 1955 День рождения с отличием.[4] Он был представителем Великобритании в Международная ассоциация воздушного транспорта (IATA) комитет, разрабатывающий 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 г.[5] для совещания Отдела связи ИКАО (VII COM), состоявшегося в январе / феврале 1962 г.,[6] и описан в 1962 г. FAA отчет.[7][8][9] Точные сроки и обстоятельства срока Код Гиллхема неясны, но к 1963 году код уже был признан под этим именем.[10][11] К середине 1960-х код был также известен как Кодекс MOA – Gillham[12] или же Код ИКАО – Гиллхэма. ARINC 572 уточнил код также в 1968 году.[13][14]

После того, как рекомендовано ИКАО для автоматической передачи высоты для целей управления воздушным движением,[9][15] теперь это не рекомендуется[2] и был в основном заменен современной последовательной связью в более 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.

Кодировщик высоты представляет собой небольшую металлическую коробку, в которой находится датчик давления и электроника формирования сигнала.[16][17] Датчик давления часто нагревается, что требует времени на прогрев, в течение которого информация о высоте либо недоступна, либо неточна. Устройства старого образца могут иметь время прогрева до 10 минут; более современные устройства нагреваются менее чем за 2 минуты. Некоторые из самых последних энкодеров включают в себя неотапливаемые датчики мгновенного включения. 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, в кодировщике используется ряд открытый коллектор (открытый сток ) транзисторы для взаимодействия с транспондером. Информация о высоте представлена ​​в виде 11 двоичных цифр в параллельной форме с использованием 11 отдельных линий, 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, в практических приложениях установлен в ноль.

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]). На расстоянии 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]Пронзительный крик восьмеричный код [ABCD]Высота [м]Высота [ft]
000 000 000 0010040−365.76−1200
000 000 000 0110060−335.28−1100
000 000 000 0100020−304.8−1000
000 000 000 1100030−274.32−900
000 000 000 1000010−243.84−800
000 000 001 1000410−213.36−700
000 000 001 1100430−182.88−600
000 000 001 0100420−152.4−500
000 000 001 0110460−121.92−400
000 000 001 0010440−91.44−300
000 000 011 0010640−60.96−200
000 000 011 0110660−30.48−100
000 000 011 010062000
000 000 011 110063030.48100
000 000 011 100061060.96200
000 000 010 100021091.44300
000 000 010 1100230121.92400
000 000 010 0100220152.4500
000 000 010 0110260182.88600
000 000 010 0010240213.36700
000 000 110 0010340243.84800
000 000 110 0110360274.32900
000 000 110 0100320304.81000
000 000 110 1100330335.281100
000 000 110 1000310365.761200
000 000 111 10007101300
000 000 111 11007301400
000 000 111 01007201500
000 000 111 01107601600
000 000 111 00107401700
000 000 101 00105401800
000 000 101 01105601900
000 000 101 01005202000
000 000 101 11005302100
000 000 101 10005102200
000 000 100 10001102300
000 000 100 11001302400
000 000 100 01001202500
000 000 100 01101602600
000 000 100 00101402700
…………
010 000 000 1100032126400
010 000 000 0100022126500
010 000 000 0110062126600
010 000 000 0010042126700

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 формате. отраженный двоичный код (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 двоично-десятичный код Грея с 5 состояниями. Код Giannini Datex тип[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 оборудование[30] или программные решения. В последнем часто используется таблица поиска, но можно применить и алгоритмический подход.[21]

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Как ни странно, идея модифицированного кода Грея пришла в голову Рональду Лайонелу Гиллхэму во время семейного обеда. Сообщается, что он умер в марте 1968 года.[нужна цитата ]

Рекомендации

  1. ^ а б c Руководство по установке системы Honeywell - Bendix / King KMH 880 / KTA 870 Traffic Advisory System (PDF) (Редакция 3-е изд.). Honeywell International Inc. Август 2002 [2001]. Номер инструкции 006-10609-0003. В архиве (PDF) из оригинала 2018-01-18. Получено 2018-01-18.
  2. ^ а б c d е Тули, Майк; Вятт, Дэвид (2009). «3.5.1 Интерфейс Гиллхэма и код Гиллхэма». Электрические и электронные системы самолета - принципы, эксплуатация и техническое обслуживание (1-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн (Elsevier Ltd. ). п.69. ISBN  978-0-7506-8695-2.
  3. ^ а б c Филлипс, Дэррил (2012) [1998]. «Режим А и режим С - прямая информация о том, как это работает». Авиационная электроника AirSport. Архивировано из оригинал на 2012-06-14. Получено 2018-01-14.
  4. ^ «№ 40497». Лондонская газета (Добавка). 1955-06-03. С. 3267, 3272, 3274. […] ЦЕНТРАЛЬНЫЙ ЗАКАЗ НАРЯДОВ ЗНАКОМСТВА. […] Сент-Джеймсский дворец, S.W.1. […] 9 июня, 1955. […] КОРОЛЕВА была любезно рада по случаю празднования Дня Рождения Ее Величества отдать распоряжения о следующих повышениях и назначениях в Высочайшем Ордене Британской Империи: - […] Быть рядовыми членами Гражданского отдела указанного Наивысшего Ордена: - […] Рональд Лайонел ГИЛЛАМ, эсквайр, офицер связи, Аэронавигационная служба, Министерство транспорта и гражданской авиации. […] [1][2][3]
  5. ^ а б Эшли, Аллан (декабрь 1961 г.). «Конфигурация кода для автоматической передачи отчетов о высоте через ATCRBS». Сделки IRE по аэрокосмической и навигационной электронике. Мелвилл, Нью-Йорк, США: Институт Радиоинженеров. АНЭ-8 (4): 144–148. Дои:10.1109 / TANE3.1961.4201819. eISSN  2331-0812. ISSN  0096-1647. S2CID  51647765. (5 страниц)
  6. ^ "Премия пионера 1983 года". IEEE Transactions по аэрокосмическим и электронным системам. IEEE. AES-19 (4): 648–656. Июль 1983 г. Дои:10.1109 / TAES.1983.309363. В архиве из оригинала на 2020-05-16. Получено 2020-05-16. […] Комитет по присуждению премий «Пионер» Общества аэрокосмических и электронных систем IEEE назначил […] Аллана Эшли […] Джозефа Э. Херманна […] Джеймса С. Перри […] лауреатами премии «Пионер» 1983 года. в знак признания внесенного ими очень важного вклада. «ЗА СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СОСТОЯНИЯ ГОЛОСОВ И РАДИОСВЯЗИ И ЭЛЕКТРОНИКИ» Премия была вручена на NAECON 18 мая 1983 года. […] Учитывая события 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 показал, 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. Потенциальная тупиковая ситуация в ИКАО была предотвращена, и страны получили возможность выбирать между шагом сообщения о высоте от 100 до 500 футов. […] (9 страниц)
  7. ^ Лаборатория бортовых приборов, подразделение Катлер-Хаммер, Inc. (1962-05-19). Заключительный технический отчет по оценке вторичного радара L-диапазона. Для ANDB под CAA (Отчет). Дир-Парк, Лонг-Айленд, Нью-Йорк, США: Федеральная авиационная администрация (FAA), Служба авиационных исследований и разработок. Отчет 8893-СП-1.
  8. ^ Лаборатория бортовых приборов, подразделение Катлер-Хаммер, Inc. (Май 1962 г.). Таблицы кодов высоты для использования с радиолокационной системой управления воздушным движением (PDF) (Отчет). Дир-Парк, Лонг-Айленд, Нью-Йорк, США: Федеральная авиационная администрация (FAA), Служба авиационных исследований и разработок. Отчет 8893-СП-1. Контракт FAA / BRD-329. Задача 6. В архиве (PDF) из оригинала на 2020-05-17. Получено 2020-05-17. (43 страницы)
  9. ^ а б United Service и Royal Aero Club (Великобритания) (1964-04-09). «Кодировка высоты». Международный рейс. Издания Illiffe Transport. 85 (2874): 593. ISSN  0015-3710. […] Новый […] кодировщик с выводом в коде Гиллхэма, рекомендованный для кодирования высоты ИКАО и описан в FAA внесен отчет за май 1962 г. […]
  10. ^ "Кодировщик маяка". Компьютерный дизайн (CD). Массачусетс, США: Computer Design Publishing Corporation. 2 (9): 45. Сентябрь 1963 г. ISSN  0010-4566. OCLC  802774218. Круг № 169. Получено 2018-01-16. […] Выходной код нового кодировщика Beacon известен как код Gillham, модифицированный Код Грея разработан для совместимости как с американской, так и с европейской транспортной системой. […]
  11. ^ "Новые продукты". Инженерия управления (CtE). Техническое издательство. 10: 110. Январь – декабрь 1963 г. ISSN  0010-8049. (344) или (345). Получено 2018-01-16. […] Разработанный для совместимости с американскими и европейскими транспортными системами, кодировщик радиомаяка, доступный от Norden Div., United Aircraft Corp., Norwalk, Conn., Выпускает модифицированный Код Грея известный как код Гиллхема. […] [4]
  12. ^ 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). В архиве (PDF) из оригинала 2020-08-05. Получено 2018-01-21. […] Код MOA-GILLHAM по сути представляет собой комбинацию Код Грея обсуждалось выше и хорошо известные Код Datex; код Datex раскрыт в патенте США. 3,165,731. Компоновка такова, что код Datex определяет биты для подсчета единиц кодера, а код Грея определяет биты для каждой декады более высокого порядка, десятков, сотен и т. Д. […]
  13. ^ Дозвуковая система данных по воздуху Mark 2. Аннаполис, Мэриленд, США: Aeronautical Radio, Incorporated (ARINC ). 1968-02-15. п. 55. ARINC 572.
  14. ^ Ответчик управления воздушным движением Mark 2. Aeronautical Radio, Incorporated (ARINC ). ARINC 572-1.
  15. ^ Уайтман, Эрик Джеффри (2017) [1972]. «Глава 6. Измерение смещения». Контрольно-измерительные приборы в управлении процессами (Пересмотренная ред.). Баттерворт-Хайнеманн. С. 122–123 [123]. ISBN  978-1-48316335-2. […] Другие формы кода также хорошо известны. Среди них Королевский радар код; В Превышение трех десятичного кода; Код Гиллхема, рекомендованный ИКАО для автоматической передачи высоты для управления воздушным движением цели; то Код Петерика, а Код Лесли и Рассела из Национальная инженерная лаборатория. У каждого есть свои достоинства, и они предлагаются в качестве опций различными производителями кодировщиков. Обсуждение их достоинств выходит за рамки этой книги. […]
  16. ^ "Американский датчик высоты AK-350". Амери-король. 2004. Архивировано с оригинал на 2016-06-25. Получено 2018-01-14.
  17. ^ "Модель E-04 406 / 121,5 МГц ELT". Товары. ACK Technologies, Inc. 2002. В архиве из оригинала на 2018-01-16. Получено 2018-01-14.
  18. ^ "Руководство по эксплуатации датчика высоты модели 8800-T" (PDF). Shadin Avionics. 2016. OP8800-TC Rev. F. В архиве (PDF) из оригинала на 2018-01-16. Получено 2018-01-14.
  19. ^ а б c Филлипс, Дэррил (2012-07-26) [1998]. «Высота - MODEC ASCII». Авиационная электроника AirSport. Архивировано из оригинал на 2012-07-26.
  20. ^ Д. Ф. С., Марк (2000-11-27). «Единый код Гиллхема». ForPilots. Архивировано из оригинал на 2018-01-17. Получено 2018-01-17.
  21. ^ а б c Стюарт, К. (03.12.2010). "Авиационный Кодекс Грея: Разъяснение Кодекса Гиллхема". Пользовательские компьютерные услуги (CCS). В архиве из оригинала на 2018-01-16. Получено 2018-01-14.
  22. ^ 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. В архиве (PDF) из оригинала 2020-08-05. Получено 2020-08-05. (13 стр.)
  23. ^ а б 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. С. 71–74. LCCN  62-14511.
  24. ^ а б Штайнбух, Карл В.; Вебер, Вольфганг; Heinemann, Traute, eds. (1974) [1967]. Taschenbuch der Informatik - Band II - Struktur und Programmierung von EDV-Systemen. Taschenbuch der Nachrichtenverarbeitung (на немецком). 2 (3-е изд.). Берлин, Германия: Springer Verlag. С. 98–100. ISBN  3-540-06241-6. LCCN  73-80607.
  25. ^ 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. В архиве (PDF) из оригинала 2020-08-05. Получено 2018-01-21. (28 страниц)
  26. ^ Сполдинг, Карл П. (1965-07-12). Как использовать датчики вала. Монровия, Калифорния, США: Datex Corporation. (85 страниц)
  27. ^ а б Доктер, Фолкерт; Штайнхауэр, Юрген (1973-06-18). «2.4. Кодовые числа в двоичной системе счисления». Цифровая электроника. Техническая библиотека Philips (PTL) / Macmillan Education (Переиздание 1-го англ. Ред.). Эйндховен, Нидерланды: Macmillan Press Ltd. / Gloeilampenfabrieken Н. В. Филипс. С. 32, 39, 50–53. Дои:10.1007/978-1-349-01417-0. ISBN  978-1-349-01419-4. SBN  333-13360-9. Получено 2020-05-11. п. 53: […] Код Datex […] Использует Код О'Брайена II в пределах каждой декады и отражены десятичные числа для десятичных переходов. Для дальнейшей обработки необходимо преобразование кода в натуральную десятичную систему счисления. Поскольку код О'Брайена II образует 9s дополнение, это не вызывает особых трудностей: всякий раз, когда кодовое слово для десятков представляет собой нечетное число, кодовые слова для десятичных единиц задаются в виде дополнений до девяток путем инверсии четвертой двоичной цифры. […] (270 страниц) (NB. Это основано на переводе тома I двухтомного немецкого издания.)
  28. ^ 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). я (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).
  29. ^ 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. Дои:10.1109 / TCE.1956.6372498. ISSN  0097-2452. S2CID  51657314. Документ 56-21. Получено 2020-05-18. (3 страницы) (Примечание. Этот документ был подготовлен для презентации на Зимнем общем собрании AIEE, Нью-Йорк, США, с 30 января 1955 г. по 3 февраля 1955 г.)
  30. ^ а б Langheinrich, Hans (1974-04-16) [1971-10-27]. Схема преобразования одного кода в другой код (PDF). Франкфурт, Германия: Тахометр VDO Werke Adolf Schindling GmbH. Патент США 3,805,041 . Приложение 192830. В архиве (PDF) из оригинала 2020-08-05. Получено 2018-01-14. (7 страниц)

дальнейшее чтение