LirKom II – 5. ea. 2015. március 16.
Az európai EGNOS rendszer European Geostationary Navigation Overlay Service
Artemis Az EGNOS űrszegmensét alkotó műholdak (1 Artemis +2 Inmarsat)
Inmarsat
A működő SBAS rendszerek
SDCM = System for Differential Corrections and Monitoring (a GLONASS része)
Egy aktuális, pillanatnyi Signal In Space státusz 2015. március 10-én, 15.50-kor
Az EGNOS jelenlegi architektúrája (1)
Az EGNOS jelenlegi architektúrája (2)
EGNOS 4 funkcionális szegmenssel rendelkezik: • 1) Földi szegmens: állomások és központok, főleg Európában
létesítve,és egymás között földi hálózattal összekötve. Ezek: • 39 db. Mérő és Integritás Ellenőrző állomás (Ranging and Integrity Monitoring Stations – RIMS): veszik a műhold jeleket és ezt az információt továbbítják az MCC központoknak. • 4 db. irányító és feldolgozó központ (avagy Mission Control Centre – MCC), amelyek a RIMS-től veszik az információkat és korrekciós üzeneteket generálnak a műhold jelek pontosságának a műholdak pillanatnyi állapotáról szóló tájékoztató üzenet tartalmának javítására (= integritás); az MCC-k az EGNOS rendszer „agyaként” működnek… • 6 db. Föld-Műhold Navigációs Állomás (Navigation Land Earth Station – NLES), vagyis a geostacionárius műholdakat elérni képes állomások, amelyek a Cdentral CFP-ktől veszik a korrekciós üzeneteket a geostacionárius műholdakra való adatfolyam feltöltés (upload) céljából és a GPS-hez hasonló jelek generálásához. Ezen adatokat továbbítják azután a geostacionárius műholdon át az európai felhasználókhoz.
Az EGNOS jelenlegi architektúrája (3) • 2) EGNOS támogató szegmens: az 1) pontban említett állomokhoz/központokhoz kiegészítőként a rendszer rendelkezik további földi támogató létesítményekkel is, amelyek a rendszerüzemelési tervezési és teljesítményelemzési feladatokat teljesítik. • 3) Az Űr szegmens: 3 geostacionárius műholdból áll: – 2 db. Inmarsat III műholdból, és – 1 db. Artemis műholdból, ami az Európai Űr Ügynökség (ESA) tulajdona.
• 4) Felhasználói szegmens: az EGNOS (vagy SBAS) vevő berendezések, a különféle és mindenféle felhasználó számára kifejlesztve.
(kicsit közelebbről…)
A SoL SDD előírásai alapján: A következő slide-on a működési zónák különböző szintjei figyelhetők meg: • a SoL SDD-nek való megfelelés: a Szolgáltatási Terület (Service Area*) egy része, ahol az APV-1 rendelkezésre állása legalább 99 %. • a SoL SDD-nek nem-megfelelés: a Szolgáltatási Terület (Service Area*) azon része, ahol az APV-1 rendelkezésre állása kevesebb, mint 99 % • az SDD-n kívül, de megfelelő: a Szolgáltatási Területbe nem tartozó része, ahol az APV-1 rendelkezésre állása legalább 99 % • az SSD-n kívül, és nem-megfelés: Any other area outside the Service Area* where APV-I availability is lower than 99%. •
*a Szolgáltatási Területet a SoL SSD dokumentum 10. sz. ábrája mutatja be (a köv. utáni slide-on látható)
APV – Approach with Vertical guidance)
Egy értékelési lap
LPV – Localizer Performance with Vertical guidance
• • •
ESSP – European Satellite Service Provider RIMS – Ranging and Integrity Monitoring Stations Eurocontrol – a szervezet által működtetett különböző rendszerek, eszközök ellenőrző képességei
• A következő slide-on az APV-I rendelkezésre állás kombinált, február 24-március 9. közötti időszakának grafikonját mutatja be. •
DISCLAIMER: Presented data cannot be considered as a guarantee of LPV availability over the depicted area in the future. Therefore, this information should not be used for flight planning purposes and does not supersede the information provided in the applicable NOTAMs. Aviation users should also observe the limitations and conditions set forth in section 2.3.3 of the EGNOS Safety of Life Service Definition Document (SDD) available at www.essp-sas.eu. This information is also subject to this website Legal Notice.
APV – Approach with Vertical guidance)
VPL és HPL – Vertical és Horizontal Protection Level VAL és HAL – Vertical és Horizontal Alert Limit
Akt. rendelkezésre állás 2015. márc.11. •
DISCLAIMER: This map depicts the instantaneous LPV availability (Horizontal Alert Limit < 40m and Vertical Alert Limit< 50m) computed every 15 minutes. This information should not be used for flight planning purposes and does not supersede the information provided in the applicable NOTAMs. Aviation users should also observe the limitations and conditions set forth in section 2.3.3 of the EGNOS Safety of Life Service Definition Document (SDD) available at www.essp-sas.eu. This information is also subject to this website Legal Notice.
Pontossági elvárások az EGNOS-szal szemben
Követelmények
[1] Probability of HMI /Hazardously Misleading Information/ [2] Not applicable to barometric VNAV [3] Approach = 150 sec
EGNOS felszereltségű a/c (EC-JOY/
CRJ200ER
Artemis
Inmarsat
(Az EU Galileo programja) (kb. 2018)
• A friss hír:
GLONASS Globalnaya navigatsionnaya sputnikovaya sistema
A GLONASS fejlesztése
• 2008 óta kormányzati döntéssel ingyenes a nyilvános felhasználóknak, • 100 %-os fedés Ororszország területet fölött és a GNSS része • 2012-től újabb 9 évre stratégiai döntés és finanszírozás
A rendszer architektúra
GLONASS rendelkezésre állás (példa, 2014. november 10.)
Hibák, korrekciók, stb… (csak néhány tipikus példa)
A helyzetmeghatározást terhelő fontosabb hibák
Szabályos hibák (minden mérést azonos irányba torzít): - A műhold órájának hibái (1,5 m) - A műhold pályahibái (1-2,5 m) - A hullámterjedés sebességének változása (troposzféra hatása: 0,5 - 1,0 m, ionoszféra hatása: 5 - 10 m) - Többutas (jel-visszaverődésekből eredő) hullámterjedés: (0,6 m) Durva hibák (jelentősen torzító, de nem rendszeresen fellépő): - A földi ellenőrző rendszer hibái (1 m - 100 km) - A vevőkészülék hibái (1 - 100 m)
A pontosság növelésének lehetőségei • Növelhetjük a földi vezérlő és monitorállomások számát… • ami lehetővé teszi a pályaadatok pontosságának növelését, a hullámterjedéssel kapcsolatos korrekciós adatok pontosabb meghatározását, az időmérés precízebbé tételét
• Növelhetjük a mérési frekvenciák számát • ez módot ad az ionoszféra által okozott hullámterjedési késleltetés pontos meghatározására
• GPS-jelkorrekciós rendszerek alkalmazása
A differenciális GPS (DGPS) rendszer működése
• A referenciaállomás helyzete pontosan ismert. • a felhasználó és a referenciaállomás is egy-egy GPS vevőkészülékkel rendelkezik,ezek u.a. műhold jeleit veszik; • A vett jelek alapján a vevők meghatározzák a helyzetüket • A referenciaállomás külön kommunikációs csatornán keresztül folyamatosan tájékoztatja a felhasználót arról, hogy az általa aktuálisan mért helyzet mennyiben tér el a referenciaállomás ismert helyzetétől. • Ez által a mindkét vevő által észlelt hibák jelentős része kiküszöbölhető.
A valósidejű differenciál GNSS-elv
GPS-jelkorrekciós rendszerek (Az összes ma ismert helymeghatározó rendszer ilyen differenciál-elvű)
SBAS (Satellite Based Augmentation Systems) • korrekciós elemek nélkül max. 5-15 m pontosság, • korrekcióval (műhold továbbítja): 50-60 cm érhető el • • • •
WAAS (Wide Area Augmentation System) EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay Service) MSAS (MTSAT Satellite based Augmentation System) GAGAN (GPS and GEO Augmented Navigation)
GBAS (Ground-Based Augmentation Systems) • A korrekcióval (földi állomások útján): 20 cm pontosság, • de kisebb hatótávolság (40-50 km)
A „Leap second” jelenség
• A Föld (előre meg nem határozható szabályszerűséggel változó) lassuló forgása miatt az UTC-t bizonyos időközönként (átl. 2-3 évente) korrigálni kell • A soros korrekció 2015. június 30-án, 23:59:59-kor lesz • Egyes nem-kompatibilis vevőknél előfordulhat, hogy lesz 60. másodpercük • A GNSS-rendszereknél ez esetleg szabályszerűtlen működést eredményezhet (pl. a fel nem ismert probléma miatt a korrekt idő helyett a napot vagy a hónapot kezdi sugározni)
Interoperabilitási probléma egyik oka (GPS vs GLONASS) (Katonai cél volt az alapkoncepció, nem véletlen tehát az eltérés)
• WGS-84
a
GPS által használt referencia rendszer
• PZ-90.11
a GLONASS ref. Rendszere (Parametri Zemli), 2013. dec 31. óta bevezetve, közelít a nemzetközi STD-khez
Végül a navigációs összefüggésekről…
ICAO
Az RNP szabványai megközelítéseknél
AR – Authorisation Required A – Advanced 2018-2020
A légijármű üzemeltetéshez szükséges: • Amelyekre vonatkozik: – MTOW 5700 kg vagy + – 19 utas vagy + szállítóképesség – Az állam által kijelölt légtét-osztályok (A,B,C,E a gyakorlatban)
• Ami kötelező: – A repüléshez szükséges berendezéseket beszerelték és azok üzemképesek – Az eszközök hatósági jóváhagyással rendelkezzenek – A repülő személyzet az adott üzemelésre megfelelően kiképzett és gyakorlott – A személyzet (vagy az AOC birokosa) a megkövetelt navigációs hatósági felhatalmazásokkal rendelkezik
A légijárművek ATM kezeléséhez szükséges:
• FPL-ben jelezni a GNSS képességet – 10. rovat: • G karakter, ha GNSS-képes • R karakter, ha PBN-képes
+ kötelezően a:
– 18. rovat • NAV/RNP2 (ha pl. RNP 2-re jogosított) • PBN/O2S1 (ha pl. RNP 1-re és RNP APCH-LNAV-ra jogosított) Az FPL kötelmek részleteivel kapcsolatban lásd pl. a köv. linket: https://contentzone.eurocontrol.int/FPL/default.aspx
