Соловьев Ю.А. Системы спутниковой навигации и их применения (2000) (1151868), страница 36
Текст из файла (страница 36)
Платформа перемешалась со скоростью примерно 2,8 км/ч. Требования к точности установки и последующего контроля приводятся в табл. 11А, Таблица 11.4. Требования к точности установки и контроля платформы В табл. 11.5 приведены величины, внутри которых находились абсолютные значения расхождений между показаниями различных измерительных средств н результатами прецизионных фазовых измерений.
Таблица 11.5. Пределы расхождений показаний различных измерительных средств Г1РИМЕНЕНИЕ СПУТНИКОВЫХ РАДИОНАВИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ 107 11.4. Использование СРНС в сельском хозяйстве Работы по использованию СРНС в сельском хозяйстве стали появляться сравнительно недавно. Очевидны преимущества СРНС при обеспечении задач наблюдения, землеустройства, организации землепользования и т.д. Другим направлением является обеспечение способов проведения точных работ во время сева и обработки посевных площадей, что возможно с использованием методов точных относительных определений.
Такая технология позволяет существенно повысить урожайность многих культур. В [25] рассматриваются результаты работы по алгоритмическому обеспечению движения транспортного средства прн сельскохозяйственных работах в условиях проведения измерений положения этого средства с помощью апппаратуры спутниковой дифференциальной подсистемы. Синтезируются алгоритмы предсказания траектории, а также визуализации внешних условий прн использовании картографических н других данных. Дяя проведения сельскохозяйственных работ фирмой ТптЫе начала выпускаться спеплализированная аппаратура А8ОРБ-122 и А8ОР8-132, которая позволяет создавать специальные линейные нли площадные юрты (планы), проводить маркировку угодий, обозначать поворотные пункты маршрутов н создавать навигационную сеть. Аппаратура включает телескопическую антенну, батареи питания, адаптер питания и вспомогательные соединительные кабели [26], Для этих же целей фирма А8 ).еабег также разработала аппаратуру РР3000 [26], В дальнейшем число подобных работ будет возрастать, о чем свидетельствуют регулярно проводимые по этой теме конференции и другие мероприяпш.
11.5. Применение СРНС в гражданской авиации 11.6.1. Полет по маршрутк Использование СРНС в авиации определяется возможностями удовлетворения предьявляемых высоких требований к точности и надежности навигационных определений (см. главу 1). Напомним„что при следовании ВС по маршруту в большинстве случаев требуемая точность (СКО) определения координат составляет от 5,8 км до 200 м [27]. В соответствии с разработанными ИКАО для маршрупюго полета ТНХ (КХР) ВС должно находиться с вероятносп ю 95И (2 СКО) в полосе от й1,85 до И? км. Одновременно в РРНН [2?] предъявлены высокие требования по надежности: 0,999 — по доступности и целостности при допустимом времени предупреждения — 1О с. Учитывая, что точность (СКО) определения координат с помощью ГЛОНАСС и ОРИ находится в пределах 35...50 м, бортовая аппаратура этих систем, исходя из указанных соображений, оказывается пригодной для выполнения поставленных задач. В то же время принципы построения и конкретные временные характеристики систем ГЛОНАСС и ОРЗ по выявлению отказов и оповещению потребителей о возможных нарушениях в работе (главы 2 и 3) напрямую не позволяют считать БА СРНС пригодной к использованию в качестве основного средства навигации ВС без принятия собственных специальных мер по выявлению н исключению измерений, подверженных нарушениям.
Такими мерами, как отмечалось выше, являются разрабопш и реализация алгоритмов контроля целостности в приемнике (КА!М) н в навигационном комплексе (АА1М). ГЛАВА З З В главе 9 уже отмечалось, что к настоящему времени Различными фирмами (А!Бей Яйпа!, ТгйпЫе, Оатппп, Вепйх, Майейал, Сойшз и др.) разработано достаточно большое число приемников ОРЗ (в основном для обеспечения полета по маршруту, в зоне АЭ и для неточного захода на посадку) с разными характеристиками и потребительскими свойствами.
При этом условно можно выделить следующие группы аппаратуры: ° дешевые приемники, выполюпощие пресные навигационные задачи; их применение требует от летного состава хорошей штурманской подготовки, поскольку в полете осуществляется лишь коррекция места; ° многофункциональные приемники с отображением информации в полете, позволяющие выполнять полет по маршруту по правилам полета по приборам; ° совмещенные приемники ОРЗ/Сош, в которых совмещены функции определения местоположения н связи; при этом в автоматическом режиме могуг передаваться сигналы БОБ, координаты и лр.; ° многофункциональные црнемники, предусматривающие отображение информации на фоне цифровой электронной карты с выбираемым масштабом и возможности дополнительного определения некоторых навигационных параметров (вектор ветра н др.); ° аппаратура, "спщионарно" входшцая в состав оборудования ВС.
Заметим, что приемники, входящие в первые четыре группы, явшпотся индивидуаяы ными средствами летчика, Многие образша аппаратуры начали стихийно размещаться и использоваться на ВС различных классов и назначения. Поэтому возникла настоятельная потребность в регулировании этого процесса. Требования руководящих документов к функциям БА. Основными руководящими рабочими документами, определяющими возможность использования БА ОРБ, являются документы Федеральной авиационной администрации США ТБО С-129 от 10.12.92 г. "Дополнительное бортовое навигационное оборудование, использующее глобальную систему определения местоположения (ОРБ)" и )чог1се 1ч 8110.б0 от 04.12.95 г. "ОРБ как основное средство навигации для полетов в океанических и удаленных районах", а также "Стандарт на минимальные рабочие характеристики бортовой авиационной аппаратуры ОРБ при ее использовании в качестве дополнительного средства" КТСАЛ30-208.
Приказом №61 ФАС 128] в России "в целях более эффективного использования спутниковых навигационных систем в практике гражданской авиации и улучшения навигашюиных характеристик воздушных судов" предписано руководствоваться положениями ТБО С-129 и 1(ог(се И8110.б0 до разработки соответствующей отечественной нормативной базы, а также "Положением о порядке допуска воздушных судов России к полетам в системе зональной навигации (В-К)чА'т) в Европейском регионе" №3.10-41, утвержденным ФАС России 10.10.97 г. Учитывая разнообразие созданной техники, в документе ТЯО С-129 проведена классификация оборудования ОРБ.
Оно разбито на классы А, В, С 128, 29]. Бортовая аппаратура (БА) класса А включает приемник ОРИ и навигационный вычислитель с функцией ВА(М, объединенный с пультом индикации н управления (рис. 11.3). БА класса А1 одобрена для обеспечения полета по маршруту, в зоне аэродрома (АЭ) и при заходе на посадку без средств точного захода, кроме курсовых радиомаяков (КРМ), средств наведения типа КРМ н упрощенных радиосредств направленного действия.
БА класса А2 одобрена только для обеспечения полета по маршруту и в аэродромной зоне. БА класса А может использоваться на ВС, не оборудованных навигапионными комплексами или системой управления полетом (РМЗ). ПРИМЕНЕНИЕ СПУТНИКОВЫХ РАДИОНАВИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ Рно. 11.3. Обобщенная структурная схема БА СРНС класса А БА класса В представляет собой датчик ОРЗ, который поставляет информацию о параметрах полета в навигшгионный аычислятель НК или ао РМЗ.
БА класса В1 прешгазначена для обеспечения полета по маршруту, в зоне АЭ, захода на посадку без средств точного захода кроме КРМ, средств наведения типа КРМ и упрощенных радиосредств направленного действия. БА класса В2 прешазиачена для обеспечения полета по маршруту н в зоне АЭ. БА классов В1 и В2 должна иметь функцию ВА1М (рис. 11.4). Рис. 11.4. БА СРНС классов В и С а составе бортового оборудования ВС БА класса ВЗ предназначена дяя полета по маршруту, в зоне АЭ, дяя захода иа посадку без средств точного захода кроме КРМ, средств наведения типа КРМ и упрощенных радиосредств направленного действия.
БА класса В4 предназначена ддя полета ло маршруту н в зоне АЭ. БА классов ВЗ и В4 должн» иметь совместно с НК (РМЗ) функцию АА1М, эквивалентную функция ЕА)М. БА класса С (С1, С2, СЗ, С4) аналогична оборудованию класса В (В4, В2, ВЗ, В4 соответственно), ио предназначена дяя ВС, НК илн РМЗ которых имеют расширенные связи с системой управления (автопилотом) ялн команднымн пихотажнымн прнборжкн„позволяю- шими снизить ошибки управления (пилотирования) ВС 129]. БА класса А содержит базу данных с координатами исходных н конечных пунктов маршрута (НПМ н КПМ), поворотных (промежуточных) пушпов маршрутов (ППМ, %РТ) и самими маршрутами (например, ЗВЗ вЂ” стандартный маршрут вылета н ЗТАК вЂ” ешцкартлый маршруг прибытия), с координатэмн азродромов, контрольных ориентиров, препятствий, пересеченцй трасс, с характеристиками используемых радиосредств (УОВ„ПРС), ВПП, зон ограничений, запретов, предупреждеянй н т.д.
Одновременно учнтьшаетсв, что зги данные при использовании аппаратуры классов В и С находатся в вычислителе НК (РМЗ). БА класса А может вычислять помимо геодезических коордннат (широты В н долготы 1), высоты опорным зшпшсоидом (Н), соспшлжошнх скорости (тм Че 'тн) и времени (1)ТС), также пугевую скорость (ОЗ, ЗР)З), путевой угол (ТЕК), удаление от очередного ППМ (1)1З, 1)ЗТ), 6 — мз ГЛАВА 11 Па амат, м Обозначение Параметры: Геодезические координаты: широта долгота высота Составляющие скорости (на север, восток и вверх) Время Путевая скорость Путевой угол Удаление от ППМ Пеленг ППМ Линейное угловое уклонение Время до прибытия в точку назначения при текущей скорости и курсе Расчетное время прибытия Скорость движения к точке назначения Заданный курс Требуемый разворот Заданный путевой угол Выбранный курс при смене ППМ Частота маяка Курс Режимы: навигация программирование ППМ программирование маршрута имитация полета аварийный установка "направить иа" просмотр сообщений встроенный контроль В (е) 1.
(1,) Н( К) Ун, УжУн ()ТС ОБ, БРВ ТКК Э1Б, ПБТ ВКО ХТК, БТК ЕТЕ ЕТА УМО СТБ ТКг1 ПТК ОВЗ йей Неабшй ХАУ %АУРОЙ РР1., КТЕ Бапв)а1ог 1чРБТ БЕТ, БЕТОР 01КТО, ООТО МЗО Тазг Эта аппаратура может также осуществлять пересчет высот по давлению и плотности воздуха, истинной воздушной скороспа, направления и скорости ветра, определение углов снижения и набора высоты для вертикального маневра, пересчет параметров из одной системы координат в другую и т.д.
лелею очередного ППМ (ВКО), линейное боковое уклонение (ЛБУ, ХТК, БТК) от линии заданного пути (ЛЗЩ, время, оставшееся до прибытия в точку назначения прн текущей скорости и курсе (ЕТЕ), расчетное время прибытив (ЕТА), скорость движения к точке назначения (УМО), заданный курс (СТЗ), требуемый разворот (ТКЩ заданный путевой угол ()УТК), выбранный курс при смене ППМ (ОВЗ) и др.