2.24. Широкозонная дифференциальная подсистема - msas

Рост интенсивности воздушного движения в Северном районе Тихого океана с 1992 по 2000 гг. в 1,7 раза и в 2,9 раза к 2010 г. обусловил принятие Японией концепции CNS/ATM на основе перспективных спутниковых технологий и, реакцией на рост воздушного движения явилась программа создания японской системы функционального дополнения спутникового базирования – MSAS (Multi-functional transport Satellite Augmentation System), аналогичной системам WAAS и EGNOS.

Данная подсистема разрабатывается под руководством Японского бюро гражданской авиации (JCAB), и будет выполнять аэронавигационные и метеорологические функции, обеспечивать экипажи воздушных судов и органы обслуживания воздушного движения информацией автоматического зависимого наблюдения, обеспечивать передачу данных и голосовую связь. Как элемент системы широкозонного дополнения GPS, MSAS будет излучать GPS-подобный сигнал и передавать информацию контроля целостности и корректирующую информацию, состав которой аналогичен составу передаваемой информации в системах WAAS и EGNOS.

Предполагается, что после завершения испытаний, MSAS может рассматриваться в качестве основного средства навигации для океанской зоны с перспективой расширения этой функции до этапа категорированного захода на посадку (вплоть до I категории).

MSAS как система функционального дополнения GNSS строится на основе многофункционального транспортного спутника MTSAT (Multi-functional Transport Satellite) В дальнейшем, Япония планирует эксплуатировать не один, а два таких геостационарных спутника. В комплекс управления MSAT входят две наземные станции (GES), две станции управления, траекторных измерений и телеметрии (TT/C). Гарантийный срок активного существования спутников - 10 лет.

MSAS будет обеспечивать передачу дополнительных GPS-подобных дальномерных сигналов, информацию о целостности GPS и широкозонные поправки к спутникам GPS. Для этого будут развернуты 4 наземные станции мониторинга - GMS (Наха, Фукуока, Токио, Саппоро), каждая из которых территориально совмещена с региональным центром управления - ACS, 2 станции мониторинга и измерения дальности - MRS (Австралия, Гавайи), 2 главные станции управления - MCS (Кобе, Хиташиота) и сетевая система связи - NCS. Спутниковые сигналы совместимы с RTCA DO-229 (MOPS) и ICAO GNSS SARPs.

2.25. Локальная дифференциальная подсистема - laas

Другим направлением позволяющим реализовать дифференциальный режим GNSS и обеспечить категорированный заход на посадку и посадку является локальная система функционального дополнения – LAAS (Local Area Augmentation System).

Локальные дифференциальные подсистемы имеют максимальные дальности действия от контрольно-корректирующей станции до 50-150 км. Состоят из одной, двух контрольно-корректирующих станций, аппаратуру управления и контроля, а также средства передачи данных.

Концепция LAAS сходна с концепцией WAAS и обеспечивает вещание дифференциальных поправок по линии передачи данных станцией, находящейся в точке с известными географическими координатами. LAAS предназначена дополнять WAAS в тех районах, где WAAS в силу определенных причин не может удовлетворить соответствующие требования навигации и посадки.

К настоящему времени разработано несколько типов авиационных LAAS. Эти системы отличаются следующими достоинствами:

- сравнительно небольшой состав оборудования (что позволяет разместить его в стандартных контейнерах и обеспечить быструю доставку в точку развертывания) позволяет снизить издержки для обеспечения заходов на посадку в сложных метеоусловиях;

- позволяют в условиях I-й категории ICAO и потенциально более высоких категорий обеспечивать возможность захода на посадку для начальных участков всех взлетно-посадочных полос, располагающихся в зоне действия LAAS, что делает эту систему экономически более эффективной, чем другие технические средства, которые предназначены для одной взлетно-посадочной полосы;

- отличаются гибкостью, позволяющей реализовать траектории захода с переменной геометрией, минимизирующей время полета;

Принцип действия наземной локальной системы функционального дополнения, применительно к авиации, можно проиллюстрировать следующим образом, рис. 37.

Один зафиксированный приемник размещен на контрольно-корректирующей станции (станции слежения) геодезически точно привязанной к принятой системе координат. Задача состоит в небходимости определения координат другого навигационного приемни-

ка, расположенного на борту воздушного судна.

Контрольно-корректирующая станция знает свои точные координаты и, следовательно, может рассчитать разницу между своим истинным значением и полученной от навигационных спутников информацией о своем предположительном местонахождении. Разница между истинными значениями и измеренными, по линии передачи данных передается, в виде дифференциальных поправок, навигационному приемнику, находящемуся на борту воздушного судна, где они вычитаются из значений полученных навигационным приемником, использующим это же созвездие спутников. Это дает возможность вычислить местоположение пользователя гораздо точнее, чем его работа в режиме обособленного приемника.

Летные испытания проведенные, в частности в аэропортах Филадельфии, Фербенкса, Колд Бей и Миннеаполиса (США) продемонстрировали высокую точность заходов на посадку. Обработка результатов измерений показала, что на высоте принятия решения 30 м точность (95%) по боковому каналу составила 0,39 м, по каналу определения высоты –0,85 м.

Аналогичные испытания проводились в Германии, (аэропорт Гамбург). По словам регионального директора авиакомпании Lufthansa Ульриха Рюгера авиакомпания, которую он представляет, стала первой в мире, имеющей официальное разрешение от ICAO выполнять посадки самолетов семейств А320 и А330/А340 производства Airbus Industry и

Boeing 747-400, c использованием системы GPS как штатного навигационного средства.