Глобалниот систем за позиционирање, или ГПС, како што е познато, е витална компонента за модерната воздушна навигација и непроценлива компонента на програмата NextGen на FAA.
GPS податоците им овозможуваат на пилотите да добијат прецизни тродимензионални или четиридимензионални податоци за локација. Системот ГПС користи триангулација за да ја одреди точната локација на авионот, како и брзината, песната, растојанието до или од контролните пунктови и времето.
Историја на GPS
Војната на САД прво го користеше ГПС како алатка за навигација во 1970-тите. Во 80-тите години, американската влада го направи ГПС достапна за широката јавност, без надомест, со еден улов: специјалниот режим, наречен Селективна достапност, ќе биде овозможен за намерно намалување на точноста на ГПС за јавните корисници, задржувајќи го само најточниот верзија на GPS за војската.
Во 2000 година, под администрација на Клинтон, селективната достапност беше исклучена, а истата точност што ја користеше војската беше ставена на располагање на пошироката јавност.
GPS компоненти
Системот ГПС има три компоненти: просторниот сегмент, контролниот сегмент и корисничките сегменти.
Компонентата за вселена се состои од околу 31 GPS сателити. Со воздухопловните сили на САД работат овие 31 сателит, плус три до четири затворени сателити кои можат да се реактивираат ако е потребно. Во секој даден момент, минимум 24 сателити се оперативни во специјално дизајнирана орбита, обезбедувајќи дека најмалку четири сателити се гледаат во исто време од речиси секоја точка на земјата.
Целосната покриеност што ја нудат сателитите го прави системот ГПС најсигурен систем за навигација во модерната авијација.
Контролниот сегмент е составен од серија на земски станици кои се користат за интерпретирање и пренесување на сателитски сигнали до разни приемници. Земните станици вклучуваат главна контролна станица, алтернативна главна контролна станица, 12 подземни антени и 16 мониторинг станици.
Корисничкиот сегмент на системот ГПС вклучува разни приемници од сите различни видови на индустрии. Националната безбедност, земјоделството, просторот, премерот и мапирањето се примери за крајните корисници во ГПС системот. Во воздухопловството, корисникот е типично пилот, кој ги гледа GPS-податоците што се прикажуваат во кокпитот на авионот.
Како работи
GPS сателитите орбитираат околу 12.000 милји над нас и завршуваат една орбита на секои 12 часа. Тие се напојувани со соларна енергија, летаат во средна орбита на Земјата и пренесуваат радио сигнали до приемниците на теренот.
Земните станици ги користат сигналите за следење и следење на сателитите, и овие станици ја обезбедуваат главната контролна станица (MCS) со податоци. MCS потоа обезбедува прецизни податоци за позицијата на сателитите.
Приемникот во авион добива податоци од времето од атомските часовници на сателитите. Тој го споредува времето што е потребно за сигналот да оди од сателит до ресиверот, и пресметува растојание врз основа на тоа многу точно и конкретно време. GPS приемниците користат триангулација - датум од три сателити - за да одреди прецизна дводимензионална локација. Со најмалку четири сателити во поглед и оперативни, можат да се добијат тродимензионални податоци за локација.
GPS Грешки
Интерференција на јоносферата: сигналот од сателитите всушност се забавува додека поминува низ атмосферата на Земјата.
GPS-технологијата ја пресметува оваа грешка со земање на просечно време, што значи дека грешката сè уште постои, но е ограничена.
- Грешка на часовникот: Часовникот на GPS-приемникот можеби не е толку прецизен колку и атомскиот часовник на GPS-сателитот, создавајќи многу мал проблем со точност.
- Орбитална грешка: Прегледот на орбитата може да биде неточен, предизвикувајќи двосмисленост во одредувањето на точната локација на сателитот.
- Грешка на позицијата: GPS сигналите можат да одлетаат од згради, може да се појави терен, па дури и електрични пречки. GPS сигналите се достапни само кога ресиверот може да го "види" сателитот, што значи дека податоците ќе бидат исчезнати или неточни меѓу високите згради, густиот терен и подземјето.
Практична употреба на GPS
GPS денес е широко користен во воздухопловството како извор на навигација во областа . Речиси секој авион изграден денес доаѓа со GPS единица инсталирана како стандардна опрема.
Општото воздухопловство, деловното воздухопловство и комерцијалната авијација ги пронајдоа сите корисни вредности за ГПС.
Од основните податоци за навигацијата и позицијата до воздушните брзини, локациите за следење и аеродромите, ГПС е драгоцено средство за авионите.
Инсталираните GPS единици можат да бидат одобрени за употреба во МОС и за други летови на МПП . Инструменталните пилоти сметаат дека ГПС е исклучително корисна во одржувањето на свеста за ситуативната свест и процедурите за пристап на летачки инструменти. Рачни единици, иако не се одобрени за употреба на IFR, може да бидат корисна резервна копија за неуспехот на инструментот, како и важна алатка за одржување на ситуациона свест во секоја ситуација.
Пилотите кои летаат VFR исто така го користат ГПС како алатка за навигација и поддршка за традиционалните пилотизи и техники на мртво пресметување.
Сите пилоти можат да ги ценат GPS-податоците во итни ситуации, бидејќи базата на податоци ќе им овозможи да го бараат најблискиот аеродром, да пресметаат време на пат, гориво на брод, време на зајдисонце и изгрејсонце и многу, многу повеќе.
Неодамна, ФАА овозможи WAAS GPS процедури за пристапи, воведувајќи нов пристап за прецизност на пилотите во форма на ефикасност на Локализатор со Вертикално упатство (LPV) . Ова е прецизен пристап кој ќе овозможи националниот систем на воздушниот простор да стане многу поефикасен и да помогне во задоволување на потребите на националниот систем на воздушен простор во иднина.