Старчиков спутниковая аэронавигация (1006337), страница 7

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 7)

Оборудование подкласса А1 одобрено для маршрутного полета, полета в зоне аэропорта и для неточного захода на посадку. Оборудование подкласса А2 одобрено для маршрутного полета и полета в зоне аэродрома.

1. Класс В - оборудование, состоящее из навигационного датчика и устройства передачи данных φ, λ, h, UTC, W в бортовые навигационные комплексы (КСПНО, FMS). Оборудование класса В можно рассматривать как один из датчиков мультисенсорных навигационных систем, в которых происходит или коррекция координат по данным от СНС, или счисление координат по получаемой от СНС информации, и в которых происходит решение всех навигационных и сервисных задач на более высоком уровне, определяемом возможностями этих систем, как правило, большими, чем у оборудования класса А.

Оборудование класса В имеет подклассы: В1, В2, В3, В4.

В оборудовании подклассов В1 и В2 предусмотрен RAIM. Оборудование подкласса В1 позволяет выполнять маршрутный полет, полет в зоне аэродрома и неточный заход на посадку, а В2 - полет по маршруту и в зоне аэродрома.

В оборудовании подклассов В3 и В4 датчики объединены, чтобы на уровне ВС обеспечить контроль целостности, эквивалентный тому, который обеспечивает RAIM. Оборудование подкласса В3 позволяет выполнять маршрутный полет, полет в зоне аэродрома и неточный заход на посадку, а В4 - полет по маршруту и в зоне аэродрома.

1. Класс С - оборудование класса С, как и класса В, является датчиком для бортовых навигационных комплексов, обеспечивающих автоматический и директорный режим выполнения полета. Взаимодействие с бортовым комплексом всегда двустороннее, с целью поддержки всех алгоритмов работы оборудования СНС в процессе обработки информации от спутников. Таким образом, оборудование класса С “встроено” в бортовой навигационный комплекс типа КСПНО (FMS) и является его составной частью. В силу этого и ряда других факторов оборудование класса С считается более надежным, чем классов А и В. Бортовое оборудование СНС класса С взаимодействует не только с навигационным оборудованием ВС. Как датчик параметров полета (φ, λ, h, UTC, W) оно используется в системах TCAS, ADS, дисплеях навигационной обстановки, ответчиках режима S и других.

Оборудование класса С делится на подклассы: С1, С2, С3, С4. Подклассы С1÷С4 соответствуют подклассам В1÷В4.

1. Автономный контроль целостности приемника

Для наблюдения за достоверностью информации, полученной от спутников, бортовое оборудование СНС должно иметь функцию автономного контроля целостности приемника (RAIM). Это необходимо для того, чтобы:

• своевременно обнаружить неустойчиво работающий спутник и исключить его из обработки для навигационных определений;

• рассчитывать текущую ошибку определения координат и, сравнивая расчетное значение с максимально-допустимой на данном этапе полета, предупредить экипаж о выходе расчетной ошибки за предельные значения;

• рассчитывать геометрию спутников в заданной точке, в заданное время и предупреждать экипаж о том, что требуемая точность и надежность навигации по СНС в этой точке не будут обеспечены, выдавать сообщение об отказе СНС в целом и невозможности ее использования для навигации.

Обеспечение этой функции достигается обработкой сигналов, как минимум, одного дополнительного спутника. Такой алгоритм реализован в оборудовании класса А1, А2, В1, В2, С1, С2, и он заключается в том, что в целях RAIM производятся несколько независимых определений, результаты которых сравниваются между собой. По результатам этих расчетов определяется четыре устойчиво работающих спутника и по этим “отфильтрованным” спутникам производится определение навигационных параметров (φ, λ, h). При этом “фильтрующие” расчеты при работе RAIM не используются для навигационных расчетов.

Если функция RAIM отфильтровала один из 5-ти видимых спутников, то RAIM перестает работать, о чем информируется экипаж ВС. Воспринимать такую информацию следует так: навигационные расчеты продолжают выполняться, но они никак не контролируются и нужно быть очень внимательным.

Если бортовым оборудованием СНС сопровождается 6 и более спутников, то RAIM, после исключения из обработки одного спутника и подключения другого, продолжает работать и контролировать надежность навигационных определений.

Контрольные вопросы

1. Дайте определение терминам "Дополнительное навигационное средство", "Основное навигационное средство", "Самодостаточное навигационное средство".

2. Наличие какой функции в бортовом оборудовании СНС является основным требованием TSO-C129?

3. Является ли обязательным соблюдение требований TSO-C129 для бортового оборудования СНС?

4. Какое бортовое оборудование СНС относится к классу А, В, С?

5. Почему бортовое оборудование СНС должно иметь функцию автономного контроля целостности приемника?

6. В каком случае функция RAIM перестает работать?

1. ЭКСПЛУАТАЦИЯ БОРТОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ СНС ДЛЯ ЦЕЛЕЙ АЭРОНАВИГАЦИИ

В данном учебном пособии, для иллюстрации возможностей бортового оборудования СНС, рассматривается эксплуатация приемоиндикатора Flightmate Pro, который используется в реальных маршрутных полетах с курсантами для отработки практических навыков спутниковой аэронавигации.

1. Основные задачи, решаемые с помощью бортового оборудования СНС

Технические возможности бортового оборудования СНС обеспечивают решение следующих основных задач аэронавигации:

- определение географических (геодезических) координат места ВС;

- определение направления и дальности от текущей позиции ВС до заданной точки (навигационного пункта);

- определение фактических путевых углов и скорости ВС;

- определение (индикация) UTC - всемирного координированного времени;

- выполнение полета по заданному маршруту;

- выполнение полета по параллельному маршруту;

- выполнение полета по процедурам SID, STAR и Approach;

- выполнение полета в заданную точку или от заданной точки;

- навигационный расчет маршрута полета;

- выполнение некоторых дополнительных навигационных расчетов (навигационный калькулятор);

- хранение, использование и периодическое обновление базы аэронавигационных данных по всей территории Земли;

- хранение, изменение и использование базы пунктов и базы маршрутов пользователя системы;

- имитация полета (навигационный тренажер);

- отображение статуса (состояния) системы;

- выполнение функции контроля целостности приемника (RAIM).

На экране дисплея основные условные обозначения (аббревиатура), как правило, имеют следующие значения:

• Навигационные параметры (рис. 6.1):

Рис. 6.1. Полет на заданный пункт

BRG (Bearing) - азимут (пеленг) от текущей позиции ВС на заданный пункт;

DIS (Distance) - дистанция (расстояние) от текущей позиции ВС до заданного пункта;

DTK (Desired Track) - заданный путевой угол;

ETA (Estimated Time of Arrival) - расчетное время прибытия в заданный пункт;

ETE (Estimated Time Enroute) - расчетное время полета до заданного пункта;

GS (Ground Speed) - путевая скорость;

ESA, MESA (Minimum Enroute Safe Altitude) - минимальная абсолютная безопасная высота полета по маршруту;

MSA (Minimum Safe Altitude) - минимальная абсолютная безопасная высота полета в радиусе 30 NM от места воздушного судна;

OBS (Omnidirectional Bearing Selected) - заданное (выбранное) направление (пеленг) выхода на навигационный пункт;

TAS (True Airspeed) - истинная воздушная скорость;

TK, TRK (Track,Ground Track) - фактический путевой угол;

TRN (Turn) - угол доворота (разность между BRG и TRK);

TKE (Track Error) - "ошибка" в путевом угле (TK-DTK);

XTK (Cross-Track Error, the Distance of Track) - линейное боковое уклонение от линии заданного пути.

• Аэронавигационные пункты:

APT (Airport) - аэропорт;

INT (Intersection) - пункт маршрута, не маркированный радиомаяком;

NDB (Nondirectional Radio Beacon) - ненаправленный радиомаяк, приводная радиостанция;

USR, SUPL (User Waypoint, Supplemental Waypoint) - навигационный пункт в базе пунктов пользователя;

VOR, VORDME, DME, VORTAC, TACAN - всенаправленные ОВЧ-радиомаяки;

WPT, W/P (Waypoint) - пункт маршрута.

• Схемы и маршруты:

APRCH, APR - процедура Approach;

STAR, STR - маршрут прибытия;

SID - маршрут убытия;

TRANS - транзитный маршрут.

• Некоторые другие обозначения:

CDI (Course Deviation Indicator) - индикатор уклонения от линии заданного пути (курсовой индикатор);

EPE (Estimated Position Error) - расчетная погрешность в определении местоположения.

FPL, RTE (Flight Plan, Route) - маршрут полета;

UTC, ZT, Z (Universal Time Coordinated, Zulu Time, Zulu) - координированное всемирное (гринвичское) время.

Наиболее часто решаемая задача - выполнение полета по заданному маршруту. Маршрут может быть активизирован только в том случае, если он предварительно создан (сохранен) в базе маршрутов. Маршрут может быть создан только из навигационных пунктов, имеющихся в базе Jeppesen или предварительно созданных в базе пунктов пользователя.

Выполнение полета на заданную точку или от заданной точки также возможно только относительно навигационных пунктов, имеющихся в базе Jeppesen или в базе пунктов пользователя.

1. Назначение, комплект оборудования и технические характеристики Flightmate Pro

Приемоиндикатор Flightmate Pro предназначен для использования в качестве источника навигационной информации на самолетах и вертолетах легкой авиации при полетах по ПВП или ППП [11]. Это устройство устойчиво работает в любое время суток и при любых погодных условиях.

Принимая информацию от спутников навигационной системы GPS Flightmate Pro, вычисляет текущие координаты и высоту полета, выдает на жидкокристаллический дисплей информацию о курсе, скорости, дистанции, расчетном времени прибытия, времени в пути, абсолютной величине и направлении отклонения от курса.

В состав комплекта оборудования Flightmate Pro входят [11]:

- приемоиндикатор с футляром;

- кронштейн для монтажа прибора на штурвале ВС;

- внешняя антенна;

- батарейный блок питания;

- кабель прикуривателя;

- адаптер бортового питания.

Система располагает портом ввода/вывода (R,S232), позволяющим подключаться и вести обмен с внешним навигационным оборудованием, а также принимать данные в стандарте RTCM для ввода дифференциальных поправок (DGPS).

Технические характеристики Flightmate Pro [11]:

Общие: Трехканальный GPS приемник, одновременное

сопровождение до 8 спутников.

Частота отсчетов: 1,5 секунды при внешнем питании;

1,5-5 секунд при питании от батарейки.

Готовность: менее 2 минут (в среднем).

Точность: по положению 15 м.

по скорости 0,1м/сек.

Питание: 4 элемента АА на 4-6 часов непрерывной работы или от источника постоянного тока напряжением от 9 до 32 вольт;

База данных: 12100 гражданских и военных аэропортов;

6500 маяков NDB;

3100 маяков VOR;

100 путевых точек;

10 маршрутов.

Все органы управления приемоиндикатора Flightmate Pro, индикация навигационной и служебной информации сосредоточены на его лицевой панели (рис. 6.2).

Антенна

Дисплей

Кнопки

Управления

Кнопка

Вкл/Выкл

Рис. 6.2. Лицевая панель Flightmate Pro

На лицевой панели Flightmate Pro расположены следующие компоненты:

• Жидкокристаллический дисплей;

• Кнопка "Навигация";

• Кнопка "Ввода";

• Кнопка "Командная";

• Кнопки "Управления": Вверх, Вниз, Влево, Вправо;

• Кнопка "Вкл/Выкл".

1. Режимы работы Flightmate Pro

Приемоиндикатор Flightmate Pro имеет семь основных режимов вывода информации:

• Навигация (NAV);

• Путевые точки (WPT);

• Ближайшие точки (NEAR);

• Маршруты (ROUTE);

• Расчеты (CALC);

• Настройки (SETUP);

• Глобальная система позиционирования (GPS).

1. Режим работы NAV предназначен для планирования маршрутов состоящих из одного или двух участков, выполнения расчета маршрутных данных и просмотра следующей информации:

- полетных данных (дальность и продолжительность полетов);

- скорости полета (текущей, средней, максимальной);

- действительных значений длины пути, направления и скорости полета;

- высоты полета (минимальной и максимальной);

- направление и расстояние до путевой точки, выбранной в качестве ППМ или КПМ;

Характеристики

Список файлов книги