GPS - общее

Авионика, приборы, датчики ЛА, GPS - навигация, тюнинг самолета, тюнинг вертолета, примочки для вашего ВС

Модераторы: 502, lt.ak, vova_k

Ответить
Сообщение
Автор
Аватара пользователя
vova_k
Почетный SAONовец
Сообщения: 1830
Зарегистрирован: 16 окт 2007, 16:21

GPS - общее

#1 Сообщение vova_k » 05 мар 2008, 17:25

Последнее изменение - 28/05/2010

На фоне обсуждений, как самому забить точки в GPS и потом заходить на посадку при нулевой видимости нечто типа небольшого FAQ... Естественно, все написанное будет дополняться/исправляться (надеюсь)...

GPS является одной из систем глобальной спутниковой навигации - Global Navigation Satellite System (GNSS). Т.е. общее название таких систем GNSS, а американская GPS является одной из таких систем. Вторая функционирующая (более-менее) GNSS - российский ГЛОНАСС, третья система, которая должна, по идее, заработать в обозримом будущем - европейский Galileo.

Поскольку до сих пор реально используется только GPS, то многие считатают, что это и есть общее название спутниковых систем навигации. Ситуация похожа на то, что большинство называет копировальные аппараты ксероксами, хотя они совершенно не обязательно производства фирмы Xerox.

В дальнейшем все сказанное будет относиться именно к американской системе GPS, если другого не указано.

1. GPS определяет координаты, только принимая сигналы со спутников, в обратную сторону ничего не передается. Спутники летают на высоте 20 с чем-то тысяч километров, делают около 2 оборотов вокруг Земли в сутки. Всего висит, как минимум, 24 спутника. Теоретически, могут быть несколько дополнительных, так как время от времени происходит замена отработавших свой срок или сломавшихся аппаратов.

Для определения трехмерных координат необходимо видеть, как минимум, 4 спутника. Спутники летают так, что с любой точки Земли в любой момент времени видно, как минимум, 5.

2. GPS может быть основным средством навигации только при соблюдении целого ряда условий (об этих условиях – далее). Сразу же скажу, что ни одна переносная GPS этим условиям не удовлетворяет. Кроме того, в зависимости от ряда факторов, GPS может быть основным средством навигации только для определенных фаз полета - например, для маршрута ОК, а вот на посадку заходить - нельзя.
502 писал(а):Я бы еще добавил, что слово "может" тут - имеется ввиду "легально по ППП". Т.е. если вы в ручную GPS забьете точку и при высоте облачности в 100 метров будете заходить - это может и получится, но это не легально и абсолютно неумно.

И насчет легальности - надо оговориться, что речь про штаты и, частично, европу. В России GPS заходов нет (или почти нет) и легальность применения GPS в качестве основного средства навигации по ППП вообще непонятная. Хотя известно что "большие" все равно летают с ручными - включая всякие наладонники и bluetooth GPS.
3. Требования к GPS, применяемым как основное средство навигации:

- сертификация самой GPS
- сертификация монтажа GPS (со всеми сопутствующими системами) на воздушное судно
- актуальная база данных (обычно обновляется каждых 28 или 56 дней)
Сертификация – не просто формальное получение бумажек. Для прохождения сертификации устройство должно отвечать ряду требований, которые НАПРЯМУЮ влияют на безопасность полета. Простейший пример – сертифицированная GPS обязана немедленно сообщить о том, что есть какие-либо проблемы с точностью навигации (пропали спутники, внутренний сбой, расположение спутников не дает необходимой точности и т.д.), тогда как карманная GPS в такой ситуации вполне может без какого-либо сообщения в течение нескольких минут продолжать выдавать какие-то цифры, иногда даже похожие на правду. К чему это может привести во время захода на посадку в СМУ – даже объяснять не буду. И это всего лишь один из примеров.

Актуальность базы данных для маршрутного этапа полета не столь критична. В принципе, законно даже лететь с просроченной БД, если каждая точка маршрута, используемая GPS, проверяется относительно актуального источника аэронавигационной информации (например, полетная карта). Однако с заходами на посадку ситуация другая, тут однозначно требуется актуальная БД, так как проверить правильность точек вручную невозможно.

4. Заходы на посадку по GPS

Для того, чтобы заходить на посадку по GPS, схема захода на посадку должна извлекаться как единое целое из базы данных GPS, а не строиться из отдельных точек. Это обусловлено тем, что точки, из которых состоит схема захода, обладают некоторыми дополнительными свойствами, которых нет в обычных маршрутных точках. Например, если в какой-то точке требуется поворот, то в зависимости от типа этой точки, GPS может либо провести вас прямо над этой точкой, и только потом начать поворот, либо начать поворот заранее, чтобы сделать его более плавным. Учитывая, что все это происходит обычно довольно низко над землей и в окружении препятствий, важность таких различий также объяснять не буду.

5. Системы коррекции GPS

Для повышения точности определения места и повышения достоверности принимаемой информации используются две основные системы коррекции GPS. Первая – дифференциальная коррекция, основанная на том, что в нужном месте (например, возле аэропорта) в место, координаты которого известны с высокой точностью, ставится приемник GPS, который сравнивает расчетные координаты с координатами места, после чего вычисляет поправку и передает эту поправку в эфир. Соответственно, если другая GPS имеет соответствующий приемник, то она может использовать эту поправку в целях улучшения точности. По ряду причин (в первую очередь, ограниченность территории действия) эта система не получила широкого распространения среди обычных пользователй.

Относительно недавно в полноценном режиме заработала система WAAS, которая обеспечивает значительное увеличение точности и надежности определения координат на территории практически всей Северной Америки. Аналогичные системы работают в Европе (EGNOS) и Японии/Азии (MSAS).

Работа WAAS немного похожа на дифференциальную систему, однако здесь мониторинговые станции (их несколько десятков) расставлены по всей территории Северной Америки, информация от них собирается в управляющем центре, обрабатывается очень хитрым образом и передается на специальный геостационарный спутник, с которого уже эта информация поступает на GPS, способные обрабатывать этот сигнал.

Дополнительно о системе EGNOS - http://www.saon.ru/forum/viewtopic.php?f=23&t=3329

6. Возможности GPS

С появлением WAAS точность и надежность определения координат и высоты увеличилась настолько, что сейчас уже существует довольно большое количество GPS заходов с высотой принятия решения 250 футов (для ILS Cat I это 200 футов), т.е. после ILS это самый точный способ захода на посадку.

7. Базы данных GPS

Базы данных авиационной GPS содержат, помимо непосредствено маршрутных точек, довольно много другой полезной информации. В частности, там может быть подробная иноформация по частотам - как радионавигационных средств, так и средств связи, различным зонам воздушного пространства и т.д. Как уже говорилось, пользоваться этой информацией стоит только тогда, когда она не устарела.

К сожалению, практически мировым монополистом в области поставки такой информации является компания Jeppesen, которая некоторое время назад была куплена Boeing'ом. Естественно, как практически к любому монополисту, к Jeppesen'у есть куча претензий насчет их политики в области распространения их продуктов (цены, отношение к клиентам и т.д.)

8. Использование IFR сертифицированных GPS при приборных полетах в России немного обсуждается здесь - http://www.saon.ru/forum/viewtopic.php?f=23&t=3719

Ответить

Вернуться в «Авионика, Тюнинг, Примочки, Доп. баки, Спас. системы»