RNAV-Вовк В.И., Липин А.В., Сарайский Ю.Н

2.2.2, Оценка эксплуатантом готовности системы GPS как датчика оборудования RNAV

В связи с тем, что GPS не обладает 100% готовностью, перед выполнением по-

лета необходимо осуществить оценку эксплуатационной готовности GPS. На рис. 2.1 приводятся результаты оценки готовности применения автономного GPS-приемника

без барометрической поддержки (для усложнения задачи), выполненного на сайте ecacnav.com с использованием программы AUGUR

В начале выясняется STATUS системы GPS на заданную дату и период време-

ни, В представленном заключении задавались: дата - 15 июля 2003 года, период времени - 24 часа.

прогноз выполнять не требуется, поскольку линия Num Sats превышает линии для

автономных GPS-приемников Un-Aided (без бароподдержки) и Baro-Aided (с баро-

поддержкой).

UTC, время полета 135 мин (t пол) В заключении видно, что RAIM будет обеспечи-

Рис. 2.2. Заключение RAIM-прогноза для маршрута Хельсинки - Париж

В случае, если планируется заход на посадку в режиме зональной навигации с использованием датчика GPS, то выполняется отдельный RAIM прогноз, поскольку пороги RAIM для захода на посадку значительно меньше, чем на маршруте и в ТМА

(см. табл. 2.2).

Таблица 2.2 Пороги срабатывания RAIM

На рис. 2.3 приводится пример RAIM-прогноза для аэродромов: Париж (LFPG), Хельсинки (EI-HK) и Франкфурт (EDDF), дата/время: 15 июля 2003, 04:54 UTC на

промежуток времени +24 ч для угла маски относительно горизонта +5°.

71

2.2.3. Наземные функциональные дополнения

Дифференциальный метод. Суть дифференциального метода корректировки спутникового сигнала основана на относительном постоянстве значительной части погрешности СНС как во времени, так и в пространстве.

Реализация дифференциального метода возможна при наличии двух приемоиндикаторов. один из которых находится на земле, а другой - на борту ВС. Геодези-

по широте и долготе 5 см, по высоте относительно поверхности эллипсоида 0.5 м. Контрольная станция принимает сигналы спутников и определяет текущие координаты, которые в дальнейшем сравниваются с координатами привязки контрольной

станции. По результатам сравнения определяются поправки в координаты для дан-

ного района и для текущего момента времени. Полученные поправки передаются потребителям по специальной линии радиосвязи (см. рис. 2.4).

Данный метод приема сигнала относится к дифференциальному режиму ра-

боты СНС (Differential GNSS - DGNSS, Local Area Differential GNSS - LADGNSS) и

позволяет повысить не только точность определения местоположения ВС, но и целостность сигнала.

Кроме существенного улучшения точности GNSS, дифференциальный метод позволяет существенно повысить целостность навигационной информации.

Дифференциальный метод используется как в наземных, так и в спутниковых функциональных дополнениях GNSS.

Наличие наземной системы функционального дополнения (GBAS) позволяет обеспечить все виды захода на посадку, вылета и маневрирование на рабочих площадях аэродрома: ВПП, рулежные дорожки, перрон.

72

GBAS выполняет следующие функции:

1)обеспечение поправок к псевдодальности;

2)обеспечение данных для конечного этапа захода на посадку;

3)прогнозирование данных об эксплуатационной готовности дальномерного ис-

точника; и

4)обеспечение контроля целостности источника дальномерных измерений

GNSS.

Втом случае, когда наземная система функционального дополнения предна-

значена для обслуживания только в районе аэродрома, такая система имеет локальную зону действия и именуется «дополнительная система с локальной зоной

действия» (Local Area Augmentation System - LAAS).

Вназемных системах функционального допопнения LAAS станция слежения

размещается в аэропорту или вблизи него. Сигналы такой системы принимаются ВС

в окрестности аэропорта на расстоянии порядка 37 км. На рис. 2.5 представлена рабочая область LAAS при условии расположения передающих антенн в непосредст-

венней близости от ВПП.

2.2.4.Спутниковые системы функционального дополнения

Вспутниковых системах функционального дополнения (SBAS) представляется

информация о целостности, дополнительные сигналы дальности и дифференциаль-

ная информация, что вместе взятое обеспечивает все виды полетов, в том числе и

точные заходы на посадку AVP-I и AVP-II.

73

SBAS состоит из трех отдельных сегментов:

-наземная инфраструктура;

-спутники SBAS;

-бортовые приемники SBAS.

Наземная инфраструктура включает сеть станций слежения и обработки, которые принимают данные от геостационарных спутников, рассчитывают целостность,

поправки и дальномерную информацию, формирующие сигнал в пространстве спут-

GNSS и геостационарных спутников SBAS. Бортовые приемники SBAS получают дальномерную информацию и поправки и используют эти данные для определения целостности и уточнения измеренного местоположения ВС.

Предполагается использование трех широкозонных (спутниковых) систем функ-

ционального дополнения:

-американская WAAS (Wide Area Augmentation System);

-европейская EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay System);

-японская MSAS (Multi-Fuirictional Satellite EJased Augmentation System)

Космические сегменты SBAS включают в себя геостационарные спутники, рас-

положенные на орбитах в плоскости экватора на высоте порядка 36000 км. Наиме-

нование спутников и их размещение на орбите (по состоянию на конец 2002 г.) дано

втабл. 2.3.

Наземные сегменты спутниковых систем функционального дополнения США -

WAAS включают (по состоянию на конец 2002 г.):

- 25 широкозонных контрольных станций, предназначенных для контроля и наблюдения за состоянием навигационного поля;

74

чество контрольных станций до 48, головных - до 6, передачи данных - до 16, а ко-

шит сервис космических сегментов GPS/ГЛОНАСС в Европейском воздушном пространстве. EGNOS способен передавать навигационный GPS-подобный сигнал, что эквивалентно увеличению числа спутников в созвездиях GPS/ГЛОНАСС. Кроме того, спутники EGNOS транслируют сигнал дифференциальной коррекции, а также сообщения о целостности системы, что делает возможным их использование для точного захода на посадку.

Архитектура EGNOS включает:

- космический сегмент GPS/ГЛОНАСС и три активных геостационарных спут-

ника. После запуска Европейской спутниковой системы Galileo архитектура EGNOS расширится;

-33 опорные станции, расположенные во всей зоне обслуживания;

-4 главных центра управления, расположенные в Великобритании (Шенвик), Германии (Лангене), Испании (Торриконе) и Италии (Кьямпино);

- 7 наземных навигационных станций, находящихся в Великобритании, Германии, Испании, Италии, Португалии и Франции.

Зона обслуживания - Восточная часть Атлантического океана, Европа, Среди-

земноморье, Северное море.

Планируется расширение зоны обслуживания с включением районов Африки, Среднего Востока, СНГ, Южной Америки.

Система EGNOS была испытана в конце весны 2003 г., а 06 июня 2003 г. была открыта первая станция в Лангене. Полное введение системы в эксплуатацию пла-

75

MSAS включает:

- 4 опорные станции мониторинга, расположенные в Японии; - 2 станции мониторинга и измерения дальности, расположенные в Австралии

ина Гавайях;

-2 станции управления, расположенные в Японии;

-сетевую систему связи.

76

3. ОПИСАНИЕ ПРОЦЕДУР В БАЗАХ ДАННЫХ И ДОКУМЕНТАХ АЭРОНАВИГАЦИОННОЙ ИНФОРМАЦИИ

Описание процедур в базах данных и документах аэронавигационной информации существенно отличается.

Производителям баз данных требуется детальное описание и подробности всей

процедуры для того, чтобы "закодировать" (зашифровать) ее таким образом, чтобы оборудование RNAV ее "понимало", обрабатывало и выдавало необходимую ин-

формацию летному экипажу и в автопилот. В то же время, летному экипажу требует-

ся информация в виде карт (схем), содержащих только то, что необходимо для вы-

полнения полета. Карты должны быть четкими, легко читаемыми при любой освещенности кабины и, самое главное, информация на карте должна быть адекватной

информации, представляемой на дисплеях оборудования RNAV.Очень важно, чтобы

Форма представления данных должна учитывать потребности всех возможных потребителей. Например, для программистов баз данных очень важно указание ко-

ординат, указание окончания траекторий, путевых углов и расстояний с требуемой

точностью и разрешением. В то же время, для летных экипажей более важным яв-

-аэропортах с длиной ВПП 2000 фт. (660 м) и более;

-маршрутах STAR;

-переходных маршрутах (TRANSITION);

-заходе на посадку;

-маршрутах SID;

-радиосредствах VOR (VOR/DME), NDB, ILS, MLS;

-точках пересечений;

-минимальных высотах полета;

-информационных сообщениях о контролируемом пространстве и частоты радиосвязи;

-зонах ограниченного использования воздушного пространства;

-оперативных пунктах маршрута;

-магнитном склонении (в диапазоне широт 70°N - 60°S).

77

При осуществлении зональной навигации с типом RNP-1:

- необходимо иметь встроенную базу данных, охватывающую район предстоящего полета с учетом возможности ухода на запасной аэродром;

-целостность базы данных должна быть гарантирована;

-летный экипаж должен иметь возможность убедиться в том, что база данных загружена правильно;

ным, но если она используется, к ней предъявляются требования такие же, как и при

RNP-1.

Касаясь информации, публикуемой на картах (схемах), необходимо отметить

- RNAV(DME/DME or GNSS except Class A) - процедура может выполняться с использованием оборудования RNAV, работающего только от датчиков DME/DME или GNSS класса В или С.

Примечание. С вводом в действие функциональных дополнений GNSS соответствующие процедуры будут иметь маркировку "ABAS" "SBAS".

Полное описание процедуры RNAV предусматривает:

-текстуальное описание:

-табличное оформление;

-графическое представление.

Карты (схемы) для летных экипажей содержат:

-расстояния между пунктами с точностью до 0,1 м. мили;

-значения радиала с точностью в 1° и удаления с точностью 0,1 м. мили до оп-

-все точки пути процедуры с их кодификаторами;

-все радиосредства с частотами и позывными, связанные с данной процеду-

рой;

-заданные высоты/зшепоны с дискретностью 100' и скорости IAS в узлах;

-путевые углы, от магнитного меридиана с точностью до 1°, а от истинного меридиана с точностью 0.1° [13].

когда линия пути задана путевым углом, его значение публикуется на карте.

79