Соловьев Ю.А. Системы спутниковой навигации и их применения (2000) (1151868), страница 22
Текст из файла (страница 22)
В ходе полетов ив самолете ).еаг]е! 35А с системой управления полетом (РМБ) было продемонстрировано удовлетворение требований к точностным характеристикам захода по категории 1 (ошибки по боку и высоте не более 7,6 м). В то же время сообщалось о том, что программа создания широкоюнной днфференш~- вльной подсистемы %ААБ находилась под угрозой срыва [5]. Как известно, первоначальной оперативной способности %ААЗ должна была достичь в 1999 году.
У~роза срыва была обусловлена превышением почти вдвое стоимости работ, проводимых фирмой Нвй)эез (483,5 млн. долл.). Превышение стоимости было аргументировано неопределенностью исходных данных ив начаяьном этапе работ и недооценкой трудностей прн создании системы, в том числе при создании ее космического сегмента, базирующегося на использовании геостационарных спутников. Не было определено, в частности, будут лн эти спутники собственностью ФАА США, заказчика %ААБ, или они будут использоваться системой на правах аренды, В конце октября ! 998 г. финансирование программы %ААЗ было приостановлено и его продолжение зависело от решения ряда политических, экономических н технических вопросов и, например, от того, действительно ли можно рассчитывать на %ААБ, ках на "единственное средство налнгацнн".
При этом обпшя стоимость жизненного циюта системы оценивалась в 2,5 млрд. долл. Исследование риска заказчика, проведенное затем Лабораторией прикладной физики (ЛПФ) Университета Джона Гопкинса [6], привело к заюиочению, что прн соответствуницих мероприятиях рабочие характеристики сисшм ОРЗ и %ААЗ смогуг удовлетворшь требованиям использования их аппаратуры в качестве единственного навигационнопэ средства, устанавливаемого на самолете для обеспечения полетов в национальном воздушном пространстве США. Шестимесячное исследование ЛПФ было сосредоточено на оценке доступности сигналов ОРБ, %ААБ и локальных систем в присутствии преднамеренных и непреднамеренных помех и в условиях влияния ионосферы, В ходе широкомасппвбного моделирования и испытаний ЛПФ установила, что сочетание рациональных процедур управления и эксцлуатацни, модерниэации бортовой аппаратуры, совершенствование ОРЗ и систем функцноналыюго дополнения позволят снизить до приемлемого уровня риск подавления сигнала активными помехами и помехами от ионосферы.
В упомянутом выше отчете [6] рекомендована система %ААЗ с четырьмя геостацнонарнымн спутниками: С целью уточнения требований к наземным корректирующим станциям рекомендована также дальнейшая оценка методики ввода поправок для компенсация ноносферных погрешностей. В настоящее время работы по системе %ААБ продолжаотся, %ААЗ вюпочена в Федеральный радионавигационный план США (декабрь 1999 г,).
ШИРОКОЗОННЫЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ ПОДСИСТЕМЫ 6.2. Широкозонная дифференциальная подсистема ЕОй08 Система ЕОКОБ предназначена для выполнения следующих функций [17-! 9]: !. Увеличение числа навигшпюнных спутников за счет использования геостационарных КА, передающих ОРБ-подобиые снгнаяы. Тем самым увеличивается доступность спугниковой навигации с применением КА1М. 2.
Передача информации о целостности. Это увеличит доступность ОРБЛ ЛОНАСС/ЕОИОБ навигационной службы до уровня, соответствующего требованиям неточного (грубого, некатегорированного) захода на посадку, Э. Передача корректирующих поправок, что позволит обеспечить точность до уровня, соответствующего требованиям точного захода на посадку по ! категории. ЕО!чОБ создается по заказу и под наблюдением так называемой Европейской Тройст- венной Группы (Ешореап Тг!рагйе Огоир, ЕТО), объединяющей представителей Европейско- го космического агентства, Евроконгроля и Европейского Сообщества. Основу ЕСНОБ составляют геостациоиарные слутннки связи Инмарсат 1П (в бу5блцем Аггеями), на которых установлен ретранслятор навигационных сигналов "б, 4/1,5754 ГГц" с полосой 2,2 МГц относительно центральной частоты ! 575,42 МГц, т.е.
Ретранслируемый на- вигационный сигнал соответствует сигналу подднапазона 1.! ОРБ. Ретранслятор обеспечивает передачу: дальномерного псевдошумового С!А-кода; нави- гационного сообщенив; сообщения о целостности сигналов спутников ОРБ, ГЛОНАСС н Инмарсат-П1; вектора корректирующих поправок (три составляющие зфемеридной ошибки, сдвиг шкалы времени КА относительно системной шкалы и уточненные параметры иоио- сферной модели) для спутников ОРБ, ГЛОНАСС и Инмарсат 1П. Сеть станций мониторинга обеспечивает информацию (измерения навипщионных па- раметров) для главной станции, осуществляющей расчет поправок, формирование информа- ции о целостности и навигационного сообщения.
Для синхронизации измерений использу- ются отдельные наземные станции. В работе над системой прнниммот участие Франция, Германия, Испания, Великобри- тания, Италия, Норвегия, Австрия, Швейцария, Португалия. Разработка ЕОНОБ ведется с учетом перспективы ее интеграции и унификации с аналогичными региональными и нацио- нальными системами ЖААБ и МБАБ (Япония) [8, ! 7]. Общая архитектура ЕОХОБ включает КА ГЛОНАСС и ОРБ, космический сегмент в составе 3-х активнмх ГКА и одного резервного, а также наземный сегмент, состоящий из ШКС, ШГС н НСПД. С учетом межаународного сотрулничества при создании ОХЗЗ-1, как совокупности национальных дополнений к ОРБ и ГЛОНАСС, проводятся работы по стандарппацнн сигна- лов, оборудования потребителей н интерфейсов систем. Рассматривается возможность опти- мизации совместного использования национальных станций мониторинга и геостационарных спутников-ретранслаторов [8].
Позтому построение и принципы функционирования ШДПС ЕОНОБ аналогичны построению и принципам работм СААБ, описанным выше. В табл. б.8 приведены требуемые характеристики ЕОНОБ, во многом близкие данным табл. 8.3 [19]. Программа развертывания ЕОХОБ разбита на два зтапа: 1. Обеспечение начальной зксплуатационной способности ((ОС).
2. Обеспечение полномасштабной эксплуатационной способности (РОС). 4 — 545 ГЛАВА 6 Таблица 6.6. Требуемые характеристики с использованием сигнвлов ОРЯ и ГЛОНАСС Неточный заход, функции навнпщии Точный заход до высоты 105 м, функции навигации* Точный заход по категории 1, функции навигации'** Опрелеленне псевдодальности де ГКА 10 (высота) 10 (в плане) 6 (высота) 6 (в плане ) Точность Р=95%, ы 100 25 (высота) 25 (в плане) ХБЕ при Р=(1-1О ~)/ч, и 15 (высота ) 15 (в плане) 150 556 Риск потери целостности 10 /ч 10 ~/заход 10 '!заход Задержка сигнала опо- вещения об отказе, с 5,2 Риск потери непрерывности 10 ~lч 0,9999 10 /заход 10 '!заход 0,999 0,999 ЕСАС вблизи поверхности земли ЕСАС вблизл по- верхности земли Общее обслуживаемое пространстВО ОВА ГОК ОВА АОКЕ ЕСАС Примечание: ч Неточный заход макет быть осуществлен как при нспользсванни, твк в без использования ГЛОНАСС; ьь точный заход ло высоты 105 и предлолвгвст использование талька ОРБ; *чч точный заход по категории ! предполагает использование снпшлов ОРБ н ГЛОНАСС; ХБŠ— ошибка навигационной системы.
В свою очередь этап 1ОС планировалось реализовать в виде подзтапов 1, 2 н 3, а этап РОС вЂ” как подзтапы 4 и 5: Подэтап 1: обеспечение навигационной функции путем передачи дополнительных ОРБ- подобных сигналов через геосгационарные спутники-ретрансляторы Инмарсат 1Н АОК-Е (Атлантический океан — Европа, 15,5'%) н! ОК (Индийский океан, 65,7' Е).
Подзтап 2: обеспечение навигационной фушщни н передача информации о целостности спутников ОРБ и ГЛОНАСС в составе навигационного сообщения. Подэтап 3; обеспечение службы навигации, целостности и передачи широкозонных поправок в составе навигационного сообщения. Подэтап 4: улучшение результатов подзтапа 2 (в основном улучшение доступности). Подзтап 5: улучшение результатов подэтапа 3 (в основном улучшение доступности и расширение зоны обслуживания), Соответственно, последовательно осуществляется нарапивание технических средств и последовательный переход от ЕОХОБ начального состава (ЕОХОБ-2) к полномасшабной ЕОХОБ 4/5. Укажем составы средств: ЕОХОБ-1: 2 ГКА, 2 ШГС, 4 ШКС, 2 НСПД; ЕОХОБ-2: 2 ГКА, 2 НСПД, 2 ШГС, 18 ШКС; ЕОХОБ-3. '2 ГКА, 2 НСПД, 2 ШГС, 33 ШКС.
ШИИжОЗОННЫЕ ДиффЕРЕНЦИДЛЬНЫЕ ПОДСИСТЕМЫ На втором этапе, решение о реализации которого должно быть окончательно принято по результатам этапа 1, планируется развертывание ЕОНОБ в составе 3-4 ГКА, 9 НСПД, 3 ШГС и до 50 ШКС. После завершения подзтапа 3 система может использоваться в зонах покрытия как основная навигшгиониая система для всех фаз полета ВС, включая точный заход на посадку по категории 1. В табл. 6.9 представлены этапы развертывания ЕОЫОБ и планируемые сроки их реализации. Таблица 6.9. Этапы и сроки создания ШДПС ЕОМОЯ В ЕОНОЗ предусматриваются следующие зоны: зоны геостш|иоиарного покрытия спутниками Инмарсат-11! АОК-Е и 10й прн угле маски 5' (зоиа ОВА); ° зоны Европейской гражданской авиационной конференции (ЕСАС), охватывающей воздушные пространства государств-участниц ЕСАС (большая часть европейских стран, Турция, Северное море н восточная часть Атлантического океана).
ЕОНОБЛОС рассматривается как основное средство навипщии в зоне ОВА для фазы океанического полета, как основное средство для континентальных маршрутов в зоне ЕСАС и как дополнительное средство для терминальной фазы полета, грубого захода на посадку и точного захода на посадку по 1-й категории для части зоны ЕСАС.
На этапе обеспечения полной эксплуатационной способности (РОС) ЕОНОБ может рассматриваться в качестве основного средства для терминальной фшы полете, жточного захода на посадку и точного захода на посадку по 1-й категории в зоне ЕСАС. Необходимо особо отметить, что ГКА ЕОНОБ 1ОК имеет зону покрытия, охватыввюлпчо европейскую и часть азиатской зоны России. Поэтому существуют, например [171, предложения по усилению взаимодействия при создании и использовании системы, которые должны приниматься во внимание при проведении соответствующих работ. Хотя основные работы Европейского Союза ведутся по ревяизацни ЕОНОБ, это не означает, что Про~римма игнорирует другие дополнения к ОРЗ и ГЛОНАСС, особенно системы локального дополнения () ААБ) для обеспечения точного захода на посадку по категориям 1, Н и П1, плавания в акватории порта н т.п.