מערכות שיקום מבוססות לוויין להגדלת בטיחות ניווט התעופה

מה הן מערכות הגנה מבוססות לוויין?

מערכות הגדלת מבוססות לוויין הן רשתות של תחנות התייחסות קרקעיות, תחנות שליטה מאסטריות ולוויינים גיאוסטציונריים המדגימים ותיקון שגיאות באות המועברות על ידי קבוצות קבוצות ליבה של גנוס.הבעיה הבסיסית SBAS פותרת היא כי אותות GPS סטנדרטיים ניתן להידרדר על ידי אטמוספרי, עיכובים לוויין, סחף שעון לוויין, אי דיוקים מסלול, ואפקטים לא נכונים אלה מייצרים עמדה ב 5accuries נמוך של תאים נמוכים.10.

SBAS עובד על ידי פריסת רשת של תחנות קרקע שנסקרות במדויק על פני אזור גיאוגרפי רחב.כל תחנה לפקח באופן רציף על אותות GNSS ומחשבה את ההבדל בין המיקום הקבוע הידוע של התחנה ואת המיקום המדווח על ידי אותות לווייניים. התיקונים השונים הללו מועברים לתחנת בקרה מאסטר שבו הם מעובדים לתוך מודל תיקון אזורי.

האדריכלות של SBAS כוללת שלושה פלחים עיקריים: פלח הקרקע, פלח החלל, ואת פלח המשתמש.מגזר הקרקע כולל תחנות התייחסות שאוספות מדידות GNSS, לפקחי יושרה המזהים תקלות, ותחנות מאסטר שמנפיקים הודעות תיקון ופרמטרים של יושרה.קטע החלל מורכב מלוויינים גיאוסטמנטאריים המשדרים את נתוני הגדלה על התדירות של ה-GPS1.

ראשי תיבות של Key Performance Parameters Enhanced by SBAS

SBAS משפר ארבעה פרמטרים קריטיים לביצוע ניווט: דיוק, יושרה, רציפות וזמינות. Accuracy מתייחס ההבדל בין המיקום המשוער לבין העמדה האמיתית של SBAS מפחית את השגיאה הזו מכמה מטרים לרמות תת-מטר, המאפשר גישות עם גובה החלטות נמוך כמו 200 רגל. אינטגרity הוא מדד של ההפרעות שניתן להציב בתיקון המידע; SBA מספק רמה של אמינות בתוך מידה של תפקוד בלתי מזוהה על ידי מערכת הפעלה מתמדת.

כיצד SBAS משפר את בטיחות התעופה?

יעילות מוגברת לגישות עדיפות

היתרון הבטיחותי הישיר ביותר של SBAS הוא השיפור הדרמטי דיוק מיקום.עם GPS סטנדרטי, ניווט מאוחר יותר (LNAV) גישות לספק רק הדרכה אופקית, והדרכה אנכית דורשת אלטר ברומטרי או מערכת הרחבה נפרדת.SBAS מאפשר ביצועים מקומיים עם גישות שטחיות מרוחקות (LPV) המספקות הדרכה מאוחרת ו אנכית למזערית לרמה היסטורית של צריכת דיוק אווירי (IF) כלומר, גם גישה משמעותית של אבטחה מרחוק (ICC) של כלי רכב).

מעקב בזמן אמת ואזהרה

SBAS עוקב בקביעות את בריאות אותות גנואס ומדייק את רמת ההגנה לכל מטוס.רמת ההגנה היא גבול עליון על טעות המיקום בפועל, שנקבע בזמן אמת מגיאומטריה לווינית, רעש מדידה, והערכות שגיאות שאריות.אם רמת ההגנה עולה על הגבלת זמן קריטית (הטעות המקסימלית עבור שלב נתון של טיסה), בעיות SBAS "לא להשתמש" התראות, אם רמת הגנה זו אינה מזהה את היכולת של לוח הזמנים של נחיתות או לוויינים, אם זה אינו יכול להיות בעל פגום, אז פגום, אם זה יכול להיות בעל פגום, למשל, אם זה לא צפוי, אם זה לא צפוי, אם זה אפשרי עבור פגום במקרים של פגום ברזולוציה של מוטציות של קרינת לוח זמנים של לוויינים, אם זה, אם זה פגום, אם זה פגום במקרים של פגום ברזולוציה של זמן קצר של זמן מוטציות לוח זמנים של זמן מוטציות לוח זמנים של לוויינים, אם זה חגורת אבטחה, אם זה לא סבירות לוח זמנים של זמן קצר לאחר מכן, אם זה לא סבירות לוח זמנים של מוטציות לוח זמנים של זמן קצר.

זמינות מוגברת במרחב האווירי המרוחק והאוקיינוסי

כיסוי GPS סטנדרטי יכול להיות לסירוגין או פגיע באזורים מסוימים, במיוחד במקומות גבוהים, בעמקים עמוקים, או על פני שטח האוקיינוסים נרחבים. SBAS מרחיב את הזמינות של אותות ניווט אמין על ידי מתן גיבוי מבוסס שטח לעזרים מבוססי קרקעיים על בסיס הקרקע ועל ידי שימוש בלווינים גיאוגרפיים נעדרים אשר שומרים על קו קבוע של הראייה מרוב המקומות בתוך אזור הכיסוי.

ניכוי של פיילוט ובקר

כאשר טייסים ובקרי תנועה אווירית יש גישה למידע מדויק, אמין, ומעקב מתמיד אחר ניווט, עומס העבודה הקוגניטיבי הקשור ל- cross---review מקורות ניווט מרובים מופחת באופן משמעותי.ללא SBAS, טייס עשוי להיות צריך לאמת את מיקום GPS נגד VOR או DME קוראי בקר, מעבר ל- NDB ערכות נושאות, והוראות ציות מותאמות באופן ידני יותר. עם מודעות SBAS, מערכת ניהול טיסה (F) יכול לסמוך על מסלולים מאובטחים על בסיס קבוע יותר על תפקוד אווירי תיבות של אבטחה ו-התגובה של ביצועים מאובטח יותר מאשר על ביצועים מאובטחים (R) מאשר תקנים מאובטחים מאובטחים (R) מאפשר מענה יעיל יותר תקנים מאובטחים יותר מותאמים לתקני אבטחה מאובטחים (R) מאשר תואמים ביצועים מאובטח יותר.

דוגמאות גלובליות ל-SBAS

מערכת הפחתת אזור Wide Area Augmentation System - ארצות הברית

WAAS מופעל על ידי מינהל התעופה הפדרלי (FAA) והוכרז כמבצעי לתעופה בשנת 2003, הוא מעסיק רשת של מעל 38 תחנות התייחסות רחבות-שטח (WRS) התפשטה ברחבי צפון אמריקה, שתי תחנות מאסטר, ושישה לווייני גיאוסטרציה גיאוסטרי. WAAS מספקת יכולת גישה של LPV ביותר מ-900 שדות תעופה ברחבי ארה"ב, שרבים מהם אינם מחזיקים במערכת נחיתה אופקית.

קישור חיצוני:0 (FLT:0)FAA WAAS Office (קישור חיצוני)

EGNOS הוא פרויקט משותף של סוכנות החלל האירופית (ESA), הנציבות האירופית, ואירולוט.זה נכנס לשירות מבצעי ב-2009 ומכסה את כל היבשת האירופית, כולל חלקים של צפון אפריקה והמזרח התיכון EGNOS משתמש ברשת של 40 תחנות ניטור קיבולת ואמינות (RIMS), ארבעה מרכזי בקרה ושלושה לווייני שידור מוסמכים של GNS, אשר תומכים ב- LPV בלמעלה מ -200 ק"מ"מ-S, והם משתמשים בגישות שירות כפולות לניווט בין-S, כולל קונסולות אוויריות (RIMS) עם גישה אלחוטיות אוויריות (RIMS) עם מערכת בקרת אבטחה נמוכה (RIMS) עם בקרת מטוסים עם קונסולת שירות אלחוטיות) עם קונסולת (RIMS) עם קונסולת שירות עם קונסולת מטוסים עם קונסולת שירות SBA) ו-S) ו-S) עם קונסולת שירות אלחוטית שירות עם קונסולות אוויריות אוויריות אוויריות אוויריות עם קונסולות אוויריות אוויריות אוויריות אוויריות אוויריות אוויריות אוויריות אוויריות (RIMS) ו-S) עם קונסולות אוויריות אוויריות (RIMS) ו-S) ו-S) ו-

קישור חיצוני:0 (European Union Agency for the Space Programme - EGNOS (קישור חיצוני)

MSAS (מערכת התפוצה של לוויין בתפקודי) - יפן

MSAS מופעל על ידי הלשכה האווירית האזרחית היפנית (JCAB) ומכסה את הקשת היפנית ואזורים האוקיינוסים הסמוכים.זה משתמש בשני לווייני תחבורה רב-תפקודיים (MTSAT) ורשת של תחנות ניטור קרקע הממוקמות ביפן, הוואי ואוסטרליה.MSAS הוכרזה כמבצעית ב-2007 ומספקת הדרכה מדויקת לעשרות שדות תעופה ביפן, כולל איים מרוחקים.

GAGAN מפותחת על ידי ארגון המחקר החלל ההודי (ISRO) ורשות שדות התעופה של הודו (AAI) המערכת הפכה לפעול לשימוש תעופה בשנת 2015 ומכסה את כל המרחב האווירי ההודי ואזורים הסובבים אותו, משתמשת ב-15 תחנות התייחסות, שלושה מרכזי שליטה העמוסים ביותר, ושני לווייני סיוע גיאוסטציונריים (GSAT-8 ו- GSAT-10) היא מספקת ל- LPV-200 גישות, ומאפשרת כניסה עם החלטות נמוכות כמו גבהים רבים של שדה התעופה, כמו גם כן, אשר יש שיפור משמעותי, כמו גם טרמינלים, ו- 200 רגלים, ו- 200 רגלים, אשר כבר למעלה מלמטה, כמו גם , כמו גם טרמינלים, כמו גם מתקני אבטחה גבוהה יותר, כמו גם טרמינלים, ו- 200 רגלים, ו- 200 רגלים, אשר כבר למעלה מלמטה, כמו גם שירותי אבטחה גבוהה יותר, ו-מתקני אבטחה, ו- 200 רגלים, אשר כבר למעלה, כמו גם שירותי אבטחה גבוהה יותר, אשר הוקמה, כמו גם מתקני אבטחה גבוהה יותר, כמו גם מתקני אבטחה גבוהה יותר, כמו גם שירותי אבטחה גבוהה יותר, כמו גם שירותי אבטחה, כמו גם שירותי אבטחה גבוהה יותר, כמו גם שירותי אבטחה, כמו גם שירותי אבטחה גבוהה יותר, כמו גם שירותי אבטחה

SDCM (מערכת של תיקון והדרכה) - רוסיה

SDCM היא ה-SBAS של רוסיה, המופעלת על ידי Roscosmos וארגון המדינה "מערכות חלל רוסיות" היא מרחיבה הן לווייני GPS והן GLONASS, המספקת תיקונים ו ניטור מהימנות על שטח רוסי ומדינות שכנות. SDCM משתמשת בתחנות קרקע הממוקמות ברחבי רוסיה ומחוצה לה, ולווינייני Luch-5Bstation ל-תיקון, למרות ש-SDCM עדיין לא מייצגות ליישומים מרכזיים בתחום התעופה.

דרום-פיאן (דרום למקם את רשת ההסגרה) - אוסטרליה וניו זילנד

דרוםPAN היא יוזמה משותפת בין Geoscience אוסטרליה לבין מידע יבשתי ניו זילנד, במימון ממשלות.זה ה-SBAS המבצעי החדש ביותר, החל שירותים ראשוניים בשנת 2022 עם יכולות תפעוליות מלאות הצפויות על ידי 2027. דרום-פיאן מכסה את אוסטרליה, ניו זילנד ואזורים ימיים של דרום האוקיינוס השקט.זה מספק התרחבות עבור GPS ו- גלילאו, המציעה יכולות ל- LPV עבור שדות תעופה אזוריים ותמיכה מדויקת לשימושים, עבור אווירי, שם הוא צפוי לשפר את הבטיחות של דרום-אוויר, אזור אחד, אזור אחד, אשר הוא שטח, שבו הוא שטח מוגבל, שבו הוא שטח מוגבל, שבו הוא שטח מוגבל, אשר צפוי, שבו הוא שטח מוגבל, אשר מורכב, אשר מורכב, אשר ממוקם מרחוק, אשר צפוי, אשר ממוקם באזור זה, אשר מורכב, אשר מורכב, אשר ממוקם באזור בטוח, שטח אווירי אווירי אווירי אווירי אווירי, אשר מורכב, אשר מורכב, אשר מורכב, אשר ממוקם באזור, אשר ממוקם מרחוק, אשר ממוקם באזור התעופה, שבו הוא צפוי, שבו הוא צפוי, אשר ממוקם מרחוק, שטח אווירי אווירי, אשר מורכב, אשר מורכב, אשר מורכב, אשר מורכב, אשר מורכב, אשר מורכב, אשר מורכב, אשר צפוי, אשר מורכב, אשר מורכב, אשר ממוקם

מסגרת טכנית: כיצד SBAS Achieves את היתרונות שלה

תיקונים שונים ומודלים Ionospheric Modeling

מקור השגיאה הבולט ביותר ב מיקום גנוס הוא הionosphere, שכבת חלקיקים טעונים שגורם לתגובת אות. תחנות קרקע SBAS עם לתאםות ידועות מודדות את העיכוב הionospheric בנקודות התייחסות שונות ומייצרת רשת של הערכות עיכוב אנכיות.רשת זו משודרת כחלק מהודעת SBAS, ו המקלט הטיס חל על התיקון המתאים על בסיס המיקום הכפול של המשתמש.

אמון בין ערכי: רמת הגנה

לכל פתרון עמדה, המקלט SBAS מחשב רמה של הגנה אופקית (HPL) ורמת הגנה אנכית (VPL) אלה נקבעים על בסיס טעות השגרה לאחר תיקונים, גיאומטריה לווינית (דילול דיוק), ואת הפרמטרים של יושרה משודר על ידי לוויין גיאוגרפית (Vectary) נמוך מ מגבלת השגיאה של כל שלב של טיסה.

סיכון וזמן להדהים

ניטור יושרה SBAS מבוסס על ניטור קרקעי בזמן אמת של בריאות הלוויין ואת איכות אותות השידור.המגזר הקרקע מעבד נתונים כל שנייה וקידוד ערכי סיכון מהימנות.אם לוויין נכשל (למשל, שעון סחף מעבר לסף), תחנת המאסטר מיד מעלה קישור לדגל "אל תשתמש" ללוויינים הגיאו-מדומים כל עדכון שידור 1-2, חייב מיד לזהות גישה מהירה של כלי סודיות בתוך פרק זמן של 6 שניות.

השפעה תפעולית על פעילות הטיסה

מסלול וטרמינל ניווט

באזורי נתיב ומסוף, SBAS מאפשר למטוס לטוס מותאם פרופילים מאוחרים ו אנכיים ללא הסתמכות על navaids מבוסס קרקע. מטוסים יכול לעקוב אחר ניווט שטח (RNAV) וביצועי ניווט הנדרשים (RNP) עם דיוק גבוה ועקב צפוי שמירה על שוליים.זה מפחית את גובה ההגעה צעדי צעד לאחור במהלך הליכי ההגעה, מפחית את משך הטיסה הכולל, ותחת פליטות דלק לשרוף ובתוך ההר או שטח בטוח יותר, מאפשר מכשולים מהירים יותר.

גישה לא-Precision and Precision

ההשפעה התפעולית הטרנספורמציה ביותר של SBAS היא מתן יכולות גישה דיוק כמעט לכל סוף המסלול שיש לו הליך LPV שפורסם, בניגוד ILS, הדורש ציוד קרקע יקר והוא מוגבל לנתיב גישה יחיד, גישות SBAS-LPV יכולות להיות overlaid על נהלי אי-דיוק קיימים, ויכול לשרת מספר מסלולים באותו שדה תעופה.

Helicopter ו-Rreorcraft Operations

SBAS הוא בעל ערך במיוחד עבור פעולות מסוק, כולל שירותי חירום רפואיים, חיפוש והצלה, והובלת נפט וגז offshore. פעולות אלה דורשים לעתים קרובות לטוס לאזורים מוגבל, עם אתרי נחיתה שאין להם כל סיוע גישה. SBAS מספק את הנחיה אנכית הדרושה לגישות בטוחות ל helipads ופלטפורמות offshore, באופן משמעותי להפחית את הסיכון של שביתות חוט וטיס מבוקר לתוך שטח.

פיתוחים ומגמות עתידיים

ריבוי כפול (DFMC) SBAS

הדור הבא של SBAS יהיה להשתמש בטכנולוגיית רב-תחומית כפולה (DFMC) של חברת SBAS הנוכחית פועלת באופן פעיל בתדירות L1 (1575.42 MHz), אשר רגישה לעיכוב ionospheric והתערבות. DFMCS שלב SBAS תשתמש ב- L1 ו- L5BA, המאפשר מקלטים למדידה ישירה ולסלק שגיאות cypheric זה יהיה לשפר את ה-NVS בטווח הארוך ביותר של GNSBAS במהלך תקופות זמן קצר יותר גבוה יותר.

הרחבת שטח Coverage

מאמצים מתקדמים להרחיב את הכיסוי של SBAS לאזורים שחסרים כיום שירותים להגדלת אפריקה והמזרח התיכון מפתחים את ה-SBAS באוקיינוס האפריקאי והאינדיאני (AIO-SBAS) ויוזמה משותפת של SBAS לאפריקה, בהובלת ארגון הסיוע האפריקאי לתעופה (AFC) ונתמכת על ידי ESA היקרה, שואפת לפרוס תשתיות קרקעיות ולהשתמש ב-Gavastation זמין ל-SCCNTMS, היא צמצום יכולת ה-SDC (US) להגדלת , תחת , תחת קרינת התעופה האמריקנית, תחת ESA) ו-SCC) ו-SCCN) ו-SDC, והיא מספקת, והיא מספקת, והיא מספקת, והיא מספקת, והיא מספקת, והיא מספקת, והיא מספקת, והיא מספקת, תחת פיתוח של רשת אלקטרונית, תחת ESA, והיא מספקת, והיא מספקת, והיא מספקת, והיא מספקת, והיא מספקת, והיא מספקת, והיא מספקת, אשר מבוססת על ידי ESA, אשר מבוססת ESA, והיא מספקת, והיא מספקת, והיא מספקת, והיא מספקת, והיא מספקת, והיא מספקת, והיא מספקת, תחת ESA, והיא מספקת, והיא מספקת, והיא מספקת, והיא מספקת, והיא מספקת, והיא מספקת, והיא מספקת, והיא מספקת, והיא מספקת, והיא

שילוב עם NextGen ו- SESAR

SBAS הוא אבן הפינה של מערכת התחבורה האווירית של הדור הבא של ארה"ב (NextGen) ואת אירופה יחיד אירופאי סקי ATM מחקר (SESAR) שתי התוכניות לדמיין מעבר לעיכובים מבוססי ביצועים (PBN) שבו מטוסים משתמשים GNSS מוגדל על ידי SBAS כמקור ניווט ראשוני, המאפשרים עבור מערכות אבטחה גמישות ויעילות יותר של חלל אוויר SBAS יתמזגו גם עם טכנולוגיות מעקב ותקשורת אחרות, כגון ABS, המאפשרות מתקדמות, כדי לעקוב אחר בקרה, כלומר, מעקב אחר יעילות, קיבולת אווירית, מעקב ו-S, קיבולת אווירית, קיבולת אווירית, קיבולת אבטחה מתקדמת יותר יעילה יותר, PTS.

אתגרים ושיקולים

Vulnerability to Interference and Jamming

כמו כל שירותי GNSS, SBAS פגיע להפרעות תדר רדיו (RFI), כולל התערבות לא מכוונת ממערכות אחרות ובדיקות גינון מכוונת או spoofing. למרות שלמקבלי SBAS יש כמה עמידות בשל השימוש בסימנים גלויים ושלמות, האיום של spoofing - שבו משדר זדוני שולח אותות GPS מזויפים כדי להטעות את - הוא מקלט גדל לתקני SBAS נוספים.

אנטומיה איונזופרית ב- Low Latitudes

באזורי קו הרוח הנמוכים ליד המשווה (למשל, דרום מזרח אסיה, חלקי אפריקה ודרום אמריקה), ה- ionosphere מציג ⁇ s חזקים, פיסול, שינויים מהירים בדחיסות האלקטרונית.אנומליות אלה יכולות להפיג את הביצועים של פתרונות יחיד- ⁇ SBAS כי המודל האנדוקרטי המשמש עשוי להיות לא מדויק.

עלויות והסמכת

הגבלת SBAS דורשת השקעה משמעותית בתשתיות קרקעיות, מטענים לווייניים ותהליכי הסמכה.לא לכל המדינות יש את המשאבים או היכולת הטכנית לבנות SBAS עומדות, כתוצאה מכך, מדינות רבות משתפות ביוזמות האזוריות SBAS או משא ומתן לשימוש במערכות צמודות (למשל, השימוש ב- EGNOS על ידי מדינות צפון אפריקה, או פוטנציאל לשרת את רשות המטוסים של דרום-פנ"מ"מ"מ, במיוחד עבור מדינות מתקדמות, כולל אישורים לתקני בטיחות לטווח הארוך, כולל של מטוסים.

מסקנה

מערכות הגדלת מבוססות לוויין שינו באופן יסודי את הנוף הבטיחותי של ניווט התעופה.על ידי שיפור הדיוק, השלמות, ההמשכיות והזמינות של אותות GNSS, SBAS מאפשר גישות דיוק באלפי שדות תעופה, מפחיתה את הסיכון לטיסה מבוקרת לתוך השטח, ומשפרת את היעילות בכל השלבים של מערכות ניהול אוויריות ו-SBA מתקדמות יותר, כגון WAAS, EGNOS, MSAS, GAGAN, רשתות מתפתחות כמו דרישות אלקטרו-S-S-R, ו-R, כמו פיתוח אוויריות, כמו פיתוח, ו-S-S-S-S-R, פיתוח, פיתוח, אופציונליות, כמו דרישות אבטחה מתקדמות, עבור אופציונליות, עבור אופציונליות, עבור כל אמצעי ניהול אוויריות, עבור כל אחד, פיתוח אופציונליות רחב יותר, עבור מערכות ניהול אוויריות, מערכת ניהול אוויריות, עבור מערכות ניהול אוויריות, אופציונליות, אופציונליות, ללא יכולת ניהול אוויריות, ו-מערכת ניהול אוויריות, מערכת ניהול אוויריות, ללא הגבלה, עבור מערכות אבטחה משולבת יעילה יותר, מערכת ניהול אוויריות, עבור מערכות אבטחה גבוהה יותר, מערכת ניהול אוויריות, כמו אופציונלית של מערכות אבטחה גבוהה יותר, כמו אופציונלית אבטחה גבוהה יותר, אופציונלית של מערכות

קישור חיצוני:0ICAO - מערכות ההרחבה מבוססות לוויין (קישור חיצוני)