Систем глобалног позиционирања (ГПС) за пилоте

Глобални систем позиционирања, или ГПС, као што је познато, је витална компонента модерне ваздушне навигације и непроцјењива компонента ФАА програма НектГен.

ГПС подаци дозвољавају пилотима да добију прецизне тродимензионалне или четверодимензионалне податке о локацији. ГПС систем користи триангулацију да би одредио тачну локацију авиона, као и брзину, стазу, удаљеност до или од контролних тачака и време.

Историја ГПС-а

Војска Сједињених Држава први пут је користила ГПС као навигациони алат седамдесетих година. Осамдесетих година прошлог века, америчка влада је учинила ГПС доступним широј јавности, бесплатно, уз један улов: специјални режим, назван селективна доступност, омогућио би намерно смањење тачности ГПС-а за јавне кориснике, резервишући само најпрецизније верзија ГПС-а за војску.

У 2000. години, у оквиру Клинтонове администрације, селективна доступност је била искључена, а иста прецизност коју је војска имала користи била је доступна јавности.

ГПС Цомпонентс

ГПС систем има три компоненте: просторни сегмент, контролни сегмент и корисничке сегменте.

Свемирска компонента садржи око 31 сателита ГПС. Ваздухопловне снаге Сједињених Држава управљају са 31 сателита, плус три до четири сателита који се искључују из употребе и који се могу реактивирати ако је потребно. У сваком датом тренутку, најмање 24 сателита су оперативна у посебно дизајнираној орбити, осигуравајући да су најмање четири сателита у виду у исто вријеме из готово било које тачке на земљи. Комплетна покривеност понуде сателита чини ГПС систем најсигурнијим навигационим системом у модерној авијацији.

Контролни сегмент се састоји од низа земаљских станица које се користе за тумачење и пренос сателитских сигнала различитим пријемницима. Земаљске станице укључују главну контролну станицу, алтернативну главну контролну станицу, 12 земаљских антена и 16 станица за праћење.

Кориснички сегмент ГПС система укључује различите пријемнике из различитих типова индустрије. Национална безбедност, пољопривреда, простор, геодетске измјере и мапирање су сви примјери крајњих корисника у ГПС систему. У авијацији, корисник је обично пилот, који гледа ГПС податке на екрану у кабини авиона.

Како то ради

ГПС сателити круже око 12.000 миља изнад нас и завршавају једну орбиту сваких 12 сати. Они су на соларну енергију, лете у средњој Земљиној орбити и преносе радио сигнале на пријемнике на земљи.

Земаљске станице користе сигнале за праћење и надгледање сателита, а ове станице дају главну контролну станицу (МЦС) подацима. МЦС затим обезбеђује прецизне податке о позицији сателита.

Пријемник у ваздухоплову прима податке о времену са сателита. Упоређује време које је потребно да сигнал пређе са сателита на пријемник и израчуна растојање на основу тог веома прецизног и специфичног времена. ГПС пријемници користе триангулацију - датум са три сателита - да би одредили прецизну дводимензионалну локацију. Са најмање четири сателита у виду и оперативним, могу се добити тродимензионални подаци о локацији.

ГПС Еррорс

Интерференција јоносфере: сигнал са сателита се заправо успорава док пролази кроз Земљину атмосферу. ГПС технологија рачуна ову грешку узимајући просечно време, што значи да грешка и даље постоји, али је ограничена.

• Грешка сата: Сат на ГПС пријемнику можда није тако прецизан као атомски сат на ГПС сателиту, стварајући врло мали проблем точности.
• Орбитална грешка: Прорачуни орбита могу бити нетачни, узрокујући двосмисленост у одређивању тачне локације сателита.
• Грешка положаја: ГПС сигнали могу да се одбијају од зграда, терена, па чак и електричних сметњи. ГПС сигнали су доступни само када пријемник може да "види" сателит, што значи да ће подаци недостајати или бити нетачни међу високим зградама, густим тереном и под земљом.

Практична употреба ГПС-а

ГПС се данас у авијацији широко користи као извор површинске навигације. Готово сваки данашњи авион долази са ГПС јединицом која је инсталирана као стандардна опрема. Генерална авијација, пословна авијација и комерцијална авијација су пронашли драгоцену употребу ГПС-а.

Од основне навигације и података о положају до брзине лета, праћења и аеродрома, ГПС је драгоцјен алат за авијатере.

Инсталиране ГПС јединице могу бити одобрене за употребу у ИМЦ-у и за друге ИФР летове. Пилоти инструмената налазе да је ГПС изузетно користан у одржавању ситуацијске свијести и процедура прилаза инструментима. Ручне јединице, иако нису одобрене за ИФР употребу, могу бити корисна подршка за кварове на инструментима, као и вриједан алат за одржавање свјесности о ситуацији у било којој ситуацији.

Пилоти који лете ВФР-ом користе ГПС као навигациони алат и подршку за традиционалне пилотаже и мртве технике рачунања.

Сви пилоти могу да цене ГПС податке у ванредним ситуацијама, јер ће им база података омогућити да потраже најближи аеродром, израчунају време на путу, гориво на броду, време заласка и изласка сунца, и још много тога.

Недавно је ФАА омогућила ВААС ГПС процедуре за приступе, уводећи нови приступ прецизности пилотима у форми Лоцализер Перформанце витх Вертицал Гуиданце (ЛПВ) приступ. То је прецизан приступ који ће омогућити да национални систем ваздушног простора постане много ефикаснији и да помогне у испуњавању потреба националног система ваздушног простора у будућности.