Научная статья на тему 'Локальные дифференциальные подсистемы спутниковых радионавигационных систем'

Локальные дифференциальные подсистемы спутниковых радионавигационных систем Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
782
135
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Таранов А.И.

Локальные ДПС СРНС имеют максимальные дальности действия от контрольно-корректирующей станции (ККС) до 50-200км. ЛДПС чаще всего включают в свой состав одну ККС, аппаратуру управления и контроля (в том числе, контроля целостности) и средства передачи данных. Существует три основных класса ЛДПС: морские, геодезические и авиационные. О последнем упомянутом классе далее и пойдет речь.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Локальные дифференциальные подсистемы спутниковых радионавигационных систем»

Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Технические науки

VFS101 использует стандартный фонетический алфавита ИКАО в авиационной отрасли. Фонетический алфавит — это стандартизированный (для данного языка и/или организации) способ прочтения букв алфавита. Применяется в радиосвязи при передаче написания сложных для восприятия на слух слов, сокращений, позывных, адресов электронной почты и т. п. с целью уменьшения количества ошибок [2].

Достоинства прибора:

• Высокая эффективность речевого интерфейса для Garmin GNS 430W и 530W

• Введение данных до десяти раз быстрее, чем ручным методом записи

• Первая сертифицированная система распознавания речи

• Точное и мгновенное распознавание

• Решает проблемы, связанные с ручным вводом данных в условиях турбулентности

• Экономит много времени при вводе плана полёта

• Обновление базы данных VFS101 выполняется совместно с навигационными данными (картами).

VFS101 взаимодействует с Garmin GNS 430W и 530W - это многофункциональный навигационный прибор. Он совмещает в себе GPS приемник с системой связи. Огромная специализированная авиационная база данных Jeppesen может быть обновлена при

помощи картриджей, загружаемых с лицевой стороны прибора. Она содержит подробную информацию обо всех аэропортах, пересечениях воздушных путей, частотах связи с диспетчерскими службами, о заходах на посадку и др. [3]. Имеет TFT LCD дисплей [4].

Пилоты имеют возможность проверить и подтвердить все команды отображаемые на экране Garmin GNS 430W/530W, прежде чем они будут отданы в систему GPS.

Варианты монтажа: VFS101 может быть установлен за приборной панели или в отсеке авионики, в зависимости от свободного пространства.

Библиографические ссылки

1. URL: http://www.voiceflight.com/content/products.

2. Осуществление радиосвязи в воздушном пространстве Российской Федерации : федеральные авиационные правила.

3. URL: http://buy.garmin.com/shop/shop.do?pID= 8052&ra=true.

4. Мухин И. А. Развитие жидкокристаллических мониторов. Телевидение и радиовещание. 2005. Ч. 1. № 2(46). С. 55-56; 2005. Ч. 2. № 4(48). С. 71-73.

© Суворов Ф. A., 2012

УДК 629.73.07

А. И. Таранов

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск

ЛОКАЛЬНЫЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ ПОДСИСТЕМЫ СПУТНИКОВЫХ РАДИОНАВИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ

Локальные ДПС СРНС имеют максимальные дальности действия от контрольно-корректирующей станции (ККС) до 50-200км. ЛДПС чаще всего включают в свой состав одну ККС, аппаратуру управления и контроля (в том числе, контроля целостности) и средства передачи данных. Существует три основных класса ЛДПС: морские, геодезические и авиационные. О последнем упомянутом классе далее и пойдет речь.

К настоящему времени разработано несколько типов авиационных ЛДПС посадки (спутниковых систем посадки). Эти системы отличаются несколькими достоинствами:

• сравнительно небольшой состав оборудования позволяет снизить издержки при улучшенных операциях в сложных метеоусловиях;

• позволяют в условиях 1-й и потенциально более сложных категорий обеспечить возможность работы для начальных участков всех взлетно-посадочных полос (ВПП) со стороны захода на посадку, располагающихся в радиусе 55 км, что делает эту систему экономически более эффективной, чем другие средства, которые, как правило, предназначаются для одной ВПП;

• позволяют оборудовать местные авиалинии;

• отличаются гибкостью, позволяющей реализовать траектории захода с переменной геометрией, минимизирующие время полета и обеспечивающие борьбу с помехами [1].

Для того чтобы удовлетворять жестким требованиям посадки самолетов, ЛДПС имеет в своем составе

монитор целостности со следующими функциями:

• обнаружение и исключение аномальных сигналов и ошибок, влияющих на измерительные каналы;

• аттестация дифференциальных ошибок определения дальности потребителя посредством сравнения некоррелированных показаний приемников;

• обнаружение и исключение перескоков фазы при слежении за фазой несущей;

• контроль передаваемых сообщений перед и после их излучения в эфир.

В качестве одного из примеров авиационной ЛДПС можно привести системы D920/D930 фирмы DASA (ФРГ) [2; 3], работающие по принципу GPS. Аппаратура D920 сертифицирована в соответствии со специальной категорией I, система D930 в состоянии удовлетворить требованиям I-й и II-й категорий ICAO. Радиус действия данных систем достигает 37 км. Система D920 включает ККС с монитором спутниковой радионавигационной системы (СРНС), ультракоротковолновую (УКВ) ЛПД с монитором (стандарт RTCA/DO-217 [3]), а также общий монитор для контроля и управления.

Секция « Техническая эксплуатация электросистем и авионика »

Требования к точному заходу на посадку и их реализация

Параметры Стандарт RTCA/DO-217 SLS-1000, SLS-2000

Точность определения псевдодальности, м 1,1 <0.9

Целостность 3 e 3 ' e /заход 1 e 8 1 •e /заход

Непрерывность 3,8 • e~5. ' /заход 1,15 • e -1. /заход

Эксплуатационная доступность, % 98 99

Время задержки сигнала, с <3,0 <1,0

Время захвата, с 300 75

Критичность программного обеспечения RTCA/DO-178B уровень В

Дальность действия ЛПД, км ^ 37 37...55

Периодичность сигналов дифференциальных коррекций, с 3,0 0,5

Вид модуляции фазовая манипуляция D8PSK согласно RTCA/DO-217, приложение F, изменение 1

Вид сообщения RTCA/DO-178, приложение А, тип 1 (1 и 4 для SLS)

Другими яркими примерами являются системы SLS-1000 и SLS-2000, разработанные фирмами Hon-eywall и Pelorus. Состав оборудования обеих систем аналогичен составу D920/D930. Система SLS-1000 имеет средства самопроверки, которые при возникновении отказа оповещают об этом потребителей (операторов управления воздушного движения и самолеты в зоне действия). Система SLS-2000 представляет собой отказоустойчивую конструкцию, которая продолжает выполнять свои функции при отказах определенных блоков в то время, когда могут осуществляться мероприятия по ремонту техники.

В таблице приведены требуемые и реализуемые характеристики вышеуказанных систем.

В работе [4] приведены результаты экспериментальных исследований демонстрационного варианта (демоверсия) SLS-2000, использующего сигналы GPS с Р(У)-кодом. Проведены исследования характеристик двух режимов захода на посадку: использующего только сигнал с Р(У)-кодом на ККС и на борту самолета-лаборатории Boeing-707 и режима, использующего имитацию сигнала с С/А-кодом на ККС и сигнал с Р(У)-кодом на бортовой аппаратуре GPS. Последний режим позволяет оценить предварительные характеристики использования военной авиацией гражданских аэродромов, ЛДПС которых работают по сигналу с С/А-кодом. На борту использовалась 12-канальная автономная аппаратура GPS Trimble «Force-12», а также сильносвязанная спутниковая инерциальная система EGI на базе БИНС Honeywell H764G и 5-канального приемного модуля Colins GEM-III. В качестве эталонных контрольных средств на земле и на борту использовалась прецизионная аппаратура GPS Trimble 4000 SSI.

Проведенные исследования подтвердили удовлетворение точностных требований к обеспечению посадки по I-й категории во всех режимах (СКО определения высоты находились в пределах от 0,5 до 1,5 м), а также возможность использования гражданских ЛДПС военными самолетами с приемниками, работающими с сигналами GPS по коду P(Y). Полученные данные не выявили преимуществ сигнала с кодом P(Y) перед сигналом с С/А-кодом при работе в условиях слабой многолучевости.

В течение 24 заходов была проведена летная оценка точного захода на посадку по данным ЛДПС до высоты 60 м. Для сравнения использовались данные инструментальной системы посадки ILS. Оценка летного состава возможностей ЛДПС оказалась вполне положительной и близкой к оценке, которая давалась при использовании ILS.

Библиографические ссылки

1. Соловьев Ю. А. Спутниковые системы навигации. М. :Эко-Трендз, 2000.

2. Blomenhofer H., Mattiseek A. The New DASA-NFS Ground Station Family for use in Civil Aviation, Proc. Of DSNS-96, Add. Vol.1, St.Petersburg, 1996.

3. Differencial GNSS for Safe and Accurate Landings, рекламная брошюра фирмы DASA, 1996.

4. Hartman R., Johnson D. Demonstration of a P(Y)-code Differential GPS Precision Approach System, Navigation (USA), 1998.

5. Спутниковая система посадки, рекламная брошюра фирмы Honeywell, Honeywell inc., 1997.

© Таранов А. И., 2012

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.