9. Спутниковые системы навигации гражданской авиации

GPS это - самая точная глобальная навигационная система из всех систем подобного рода, которые когда-либо предлагались к использованию.

Дифференциальная GPS способна обеспечить позиционирование с точностью, превышающей один метр, что позволяет системе расширить сферу областей своего применения.

Глобальной Системой Позиционирования (Global Positioning System) или «GPS». Ядро этой системы состарило созвездие из 24 космических спутников, расположенных на орбитах с очень большой высотой.

Чтобы исключить проблемы, характерные для наземных навигационных систем, спутники располагаются на большой высоте, а алгоритм их функционирования столь точен, что действительно обеспечивает возможность определения координат в любом месте Земли все 24 часа в сутки. В обиходном использовании GPS, люди могут выполнять измерения с точностью, превышающей ту, «что необходима при измерении, например, ширины средней городской улицы.

Области использования GPS практически безграничны. Вот только наиболее очевидные: точное указание пункта назначения транспортным средствам доставки, повышение мобильности и оперативности аварийных транспортных средств и конечно - же, обеспечение автомобилей или к тронными картами, способными мгновенно указать оптимальный маршрут к пункту назначения. Не замедлят появиться и другие области применения. Поскольку система способна определять трехмерное положение объекта, чрезвычайно перспективным выглядит ее возможное использование в авиации. GPS действительно можно рассматривать, как наиболее дешевый способ предотвращения катастроф, вызванных столкновениями летательных аппаратов. В настоящее время уже найдутся работы по созданию таких систем посадки в условиях нулевой видимости.

Как зафиксировать момент излучения сигнала спутником?

При измерении времени прохождения спутникового сигнала, весь фокус в том, чтобы точно зафиксировать момент, в который сигнал ушел со спутника. Чтобы это стало возможным, разработчики системы GPS пришли к весьма мудрому решению: так синхронизировать аппаратуру спутника и приемник, чтобы они одновременно генерировали одинаковый код. После того как код переданный спутником, принят, остается только оглянуться назад и выяснить, когда точно такой же код был сформирован нашим приемником. Разница между этими моментами времени как раз и определит время прохождения сигнала от спутника до приемника.

Минимальное количество спутников, необходимое для вычисления координат объекта в пространстве -3, а для более точного вычисления координат - 4. Количество орбит-6, количество спутников – 24. Спутники вращаются на средних околоземных орбитах.

10. Надежность измерительных преобразователей.

Надежность- свойство изделия выполнять заданные функции, сохраняя при этом эксплуатационные показатели в заданных пределах в течении требуемого промежутка времени.Работоспособность – состояние изделия, корда его погрешности не выходят за пределы установленных эксплуатационных допусков.Отказ – событие, заключающееся в нарушении работоспособности.Безотказность ИП – свойство сохранять работоспособность в течении некоторой наработки без вынужденных перерывов.

Ремонтопригодность–свойство ИП к восстановлению работоспособности путем ТО и ремонтов.Сохраняемость – свойство изделия сохранять эксплуатационными показатели в течении и после установленных сроков хранения и транспортировки.Долговечность – свойство ИП сохранять работоспособность до предельного состояния.

Следует различать неисправности, вызывающие отказы и неисправности, не приводящие к отказам.

Критерии отказа

1. Дискретные устройства (вх. вел.Х и вых. Y могут принимать 0 или 1). При исправной работе: X=0 => Y=0; X=1 => Y=1 При отказе:X=0 =>Y=1 (несрабатывание); X=1 => Y=0 (ложное срабатывание)

2. ИП, у которых одна из величин Х или Y является непрерывной, тогда при исправной работе

Y = 0 , Х < Х_ЗАД; У= 1 , Х ≥ Х_ЗАД. Критерием отказа является событие: │Х_СРАБ – Х_ЗАД│> Δ

где Х_СРАБ – фактическое значение Х, при котором срабатывает сигнализатор; Δ – абсолютная величина отклонения Х от Х_ЗАД в момент срабатывания.

3. Для ИП с непрерывными X и Y – отказом следует считать наступление событие: │y – y₀│> δ, где y – фактич. значение вых. сигнала при подаче на вход вел. Х; y₀ – знач. вых. сигнала, отвечающее действительному значению измеряемой величины Х с учетом заданной функции преобразователя (y_ЗАД);

δ – половина абсолютной величины поля эксплуатационного допуска на погрешность выходного сигнала.

Неравенство:│ζ│>ε, где ζ=(y- y_0)/ y_Д–приведенная относительно погрешности прибора; ε = δ/ y_Д

За характером изменения погрешности на выходе ИП с непрерывным сигналом различают отказы:

Внезапные отказы сопровождаются скачкообразным изменением погрешности выходного сигнала ИП на величину, обычно превышающую допуск. Причина: механическая поломка детали, заклинивание, обрывы или короткое замыкание электрических цепей, отключение электропитание.

Постепенные отказы характеризуются постепенным изменением погрешности выходного сигнала. Причины: износ элементов ИП, изменение сопротивления резисторов, сопротивление изоляции (старение)

Отказы :устойчивыми и неустойчивыми. Важным показателем является интенсивность внезапных отказов λ(t)–это отношение числа ΔN внезапно отказавших приборов за малый промежуток времени Δt к величине этого промежутка и к числу приборов Nt , т.е. : λ(t)= ΔN / (N₀ Δt Nt)