Dozvíte se o globálním GPS systému pro piloty

Globální systém určování polohy nebo GPS, jak je všeobecně známo, je důležitou součástí moderní letecké navigace a neocenitelnou součástí programu NextGen FAA.

GPS data umožňují pilotům získat přesné trojrozměrné nebo čtyřrozměrné údaje o poloze. Systém GPS používá triangulaci k určení přesné polohy letadla, stejně jako rychlosti, stopy, vzdálenosti k nebo od kontrolních bodů a času.

Historie GPS

Armáda Spojených států nejprve použila GPS jako navigační nástroj v 70. letech. V osmdesátých letech americká vláda bezplatně zpřístupnila systém GPS pro širokou veřejnost s jedním úlovkem: Zvláštní režim nazvaný selektivní dostupnost by umožnil cílevědomě snížit přesnost systému GPS pro veřejné uživatele a rezervoval pouze ty nejpřesnější verze GPS pro armádu.

V roce 2000 byla pod Clintonovou administrativou vypnutá selektivní dostupnost a stejnou přesnost, kterou využívala armáda, byla zpřístupněna široké veřejnosti.

GPS komponenty

Systém GPS má tři komponenty: segment segmentu, segment řízení a uživatelské segmenty.

Vesmírná složka se skládá z přibližně 31 satelitů GPS. Spojené letecké síly Spojených států provozují těchto 31 družic a tři až čtyři vyřazené družice, které lze v případě potřeby znovu aktivovat. V každém okamžiku je v speciálně navržené oběžné dráze provozováno minimálně 24 družic, které zajišťují, že alespoň čtyři družice jsou v dohledu současně z téměř libovolného místa na zemi.

Kompletní pokrytí, které nabízejí satelity, činí systém GPS nejspolehlivějším navigačním systémem v moderním letectví.

Řídicí segment je tvořen řadou pozemních stanic používaných k interpretaci a přenosu satelitních signálů do různých přijímačů. Pozemní stanice zahrnují hlavní řídící stanici, alternativní řídící stanici, 12 pozemních antén a 16 monitorovacích stanic.

Uživatelský segment systému GPS zahrnuje různé přijímače ze všech různých typů průmyslových odvětví. Národní bezpečnost, zemědělství, vesmír, mapování a mapování jsou příklady koncových uživatelů systému GPS. V letectví je obvykle pilot, který zobrazuje údaje GPS zobrazené v kokpitu letadla.

Jak to funguje

Satelity GPS obíhají kolem 12 000 mil nad námi a dokončí jednu oběžnou dráhu každých 12 hodin. Jsou poháněny solární energií, letí ve střední oběžné dráze Země a vysílají rádiové signály do přijímačů na zemi.

Zemské stanice používají signály pro sledování a sledování satelitů a tyto stanice poskytují hlavní řídící stanici (MCS) data. Systém MCS poté poskytuje satelitům přesná poloha polohy.

Přijímač v letadle přijímá časová data z atomových hodin družic.Porovnává čas potřebný k tomu, aby signál přešel ze satelitu k přijímači a vypočítá vzdálenost na základě velmi přesného a specifického času. Přijímače GPS používají triangulaci - datují se na třech družicích - pro určení přesné dvourozměrné polohy. S minimálně čtyřmi družicemi z pohledu a provozem lze získat trojrozměrné údaje o poloze.

Chyby GPS

Interference ionosféry: signál ze satelitů se skutečně zpomaluje, když prochází atmosférou Země.

Technologie GPS účtuje tuto chybu počítáním průměrného času, což znamená, že chyba stále existuje, ale je omezená.

• Chyba hodin: Hodiny na přijímači GPS nemusí být tak přesné jako atomové hodiny na satelitu GPS, což způsobuje velmi malý problém s přesností.
• Orbitální chyba: Výpočty oběžných drah mohou být nepřesné, což způsobuje nejednoznačnost při určování přesné polohy satelitu.
• Chyba polohy: Signály GPS mohou odrazit budovy, terén a dokonce i rušení elektrickým proudem. Signály GPS jsou k dispozici pouze tehdy, když přijímač může "vidět" satelit, což znamená, že údaje budou chybějící nebo nepřesné mezi vysokými budovami, hustým terénem a pod zemí.

Praktické používání GPS

GPS je dnes v letectví široce využíváno jako zdroj navigačního systému. Téměř každé dnešní vybudované letadlo je vybaveno jednotkou GPS nainstalovanou jako standardní vybavení.

Všeobecné letectví, obchodní letectví a komerční letectví nalezly cenné využití pro GPS.

Ze základních navigačních údajů a údajů o poloze k letecké rychlosti, sledování a letištních lokalit je GPS cenným nástrojem pro letecké účely.

Instalované jednotky GPS mohou být schváleny pro použití v IMC a pro další lety IFR. Piloti nástrojů považují systém GPS za velmi užitečný při udržování situačního povědomí a postupů přiblížení k přístrojům. Ruční jednotky, i když nejsou schváleny pro použití IFR, mohou být užitečnou zálohou pro selhání přístrojů, stejně jako cenný nástroj pro udržení situačního povědomí v každé situaci.

Piloti, kteří létají VFR, také používají GPS jako navigační nástroj a zálohování tradičních technik lodivodů a mrtvých zúčtování.

Všichni piloti ocení údaje GPS v nouzových situacích, protože databáze jim umožní vyhledat nejbližší letiště, vypočítat čas na cestě, palivo na palubě, čas západu slunce a východ slunce a mnoho, mnohem více.

V poslední době FAA umožnila postupy WAAS GPS pro přístupy a zavedla nový přesný přístup k pilotům ve formě přístupu lokalizátoru s vertikálním vedením (LPV). Jedná se o přesný přístup, který umožní, aby byl národní systém vzdušného prostoru mnohem efektivnější a aby v budoucnu pomohl uspokojit potřeby národního systému vzdušného prostoru.