5.4.4 Бортовые средства спутниковой навигации

Бортовой приемник спутниковой навигации БПСН-2 предназначен для использования в составе комплекса бортового оборудования вертолета, в качестве информационной системы-датчика навигационных параметров для решения навигационных задач на маршруте, в районе аэродрома и неточного захода на посадку, при заходе на посадку по категориям 1, 2, в дифференциальном режиме при заходе на посадку по категории 1. Позволяет не визуальными средствами обеспечить точный заход на посадку.

Обеспечивает:

• непрерывное определение навигационных параметров воздушного судна по сигналам СНС ГЛОНАСС, GPS и GALILEO (после ввода в эксплуатацию СНС GALILEO), а также по информации, получаемой от бортового оборудования (навигационных данных), наземной системы функционального дополнения (GBAS) через аппаратные средства бортового оборудования, спутниковых систем функционального дополнения ( SBAS );

• определение навигационных параметров в системе координат WGS-84, ПЗ-90, СК-42;

• контроль целостности выдаваемых параметров;

• выполнение прогноза доступности функции RAIM в планируемом пункте в расчетное время;

• определение доступности функции RAIM в любое время после приема аппаратурой полного альманаха, введения из БО координат пункта назначения и расчетного времени прибытия.

• автоматический выбор режимов работы в зависимости от наличия и качества сигналов НКА и сигналов ,получаемых от БО;

• метки времени в соответствии с протоколом ARINC 743A-3.

Рис.5.11 Бортовой приемник спутниковой навигации БПСН-2

Технические характеристики

24 каналов приема с обеспечением возможности увеличения числа каналов до 36.

Погрешность определения навигационных параметров с вероятностью 0,95:

В автономном режиме:

горизонтальных координат при HDOP не более 1,5: GPS/ГЛОНАСС/ GPS+ГЛОНАСС - 100/44/100 м

высоты над поверхностью опорного эллипсоида при VDOP не более 3:GPS/ГЛОНАСС/ GPS+ГЛОНАСС - 150/66/150 м

путевой скорости: GPS/ГЛОНАСС/ GPS+ГЛОНАСС - 2/0,3/0,3 м/с

текущего времени UTC - 1,0 мс

При заходе на посадку по категориям:

1: по горизонтали/ вертикали - 220/20 м

2: по горизонтали/ вертикали - 16/8 м

В дифференциальном режиме при заходе на посадку по категории 1: по горизонтали/ вертикали- 16/8 м

Данные точности выполняются при параметрах полета ВС в диапазонах:

путевой скорости  - (-40-+300) км/час,

углах крена - от минус65ºдо плюс 65º

углах тангажа - от минус45ºдо плюс 45º

высоты полета - от минус500м до плюс 7000м

время непрерывной работы - не более 8 часов.

Время начального захвата и выдача первого навигационного альманаха при «холодном»/ «теплом» старте, не более - 150/90с.

предельные температуры, С:   -60…+85

потребляемая мощность с антенной:  10Вт

Напряжение питания: -27В постоянного тока

Два последовательных порта ввода/вывода RS232 работают на частоте 100кГц;

Протокол обмена: ARINC 743A (ARINC 429), четыре входа и три выхода

Скорость обмена: по ARINC 743A -100кГц

два канала приема дифференциальных данных работают на частоте 100кГц.

СН-3301 СНС ГЛОНАС GPS NAVSTAR авиационный навигационный приемник

Навигационный приемник СН-3301 - конструктивно законченный элемент навигационно-пилотажного комплекса. Предназначен для установки на пассажирских и транспортных магистральных самолетах, самолетах местных воздушных линий и на вертолетах в целях автоматического и непрерывного определения навигационных параметров движения воздушного судна по радиосигналам спутниковых навигационных систем ГЛОНАСС и GPS NAVSTAR и выдачи их на индикатор и в сопрягаемые системы.

Сертифицирован Авиационным Регистром МАК, свидетельство о годности № СГКИ034-76-СН-3301. 12.04.2001г.

Функции и возможности:

1. Автоматическое, непрерывное, в реальном времени (на стоянке и в полете) определение:

• географических координат местоположения;

• геодезической высоты (по нормали до поверхности земного эллипсоида);

• составляющих вектора скорости (Vx, Vy,.Vz);

• путевого угла и точного времени (UTC).

2. Определение текущих координат в системе СК-42, ПЗ-90, WGS-84 или системе координат, параметры которой задаются пользователем, индикация их на дисплее и выдача через порт внешним потребителям.

3. Интегральная оценка ожидаемой точности определения текущих координат.

4. Режим "All-in-view" при работе по системам ГЛОНАСС и GPS NAVSTAR, автоматический выбор оптимального, с точки зрения ожидаемой точности, созвездия НКА ГЛОНАСС и NAVSTAR, при работе в совмещенном режиме.

5. Ввод и учет корректирующей информации в соответствии с RTCM SC-104, решение навигационной задачи при работе в дифференциальном режиме.

6. Выдача информации по цифровому интерфейсу в соответствии с ARINC 429.

7. Формирование и выдача аналоговых сигналов:

• пропорционального отклонения от линии заданного пути;

• меток времени в соответствии с ARINC 743A.

Р ис.5.12 СН-3301 СНС ГЛОНАС GPS NAVSTAR авиационный навигационный приемник

Технические характеристики

1. Принимаемые сигналы: ГЛОНАСС: L1-диапазон, ПТ - код, GPS NAVSTAR: L1-диапазон, С/А-код.

2. Точность определения координат/высоты в автономном режиме работы (СКО):

GNSS- 10-12/15-20 м,

ГЛОНАСС - 10-15/15-20 м,

GPS - 25-40/50-60 м.

3. Точность определения координат/высоты

в дифференциальном режиме (СКО) 1-3/1,5-4 м.

4. Погрешность измерений в канале псевдодальности 0,3 м.

5. Погрешность определения вектора скорости:

GNSS-0,1 м/с,

ГЛОНАСС-0,1 м/с,

GPS - 0,3 м/с.

6. Системы координат: WGS-84, ПЗ-90, П-42 и пользовательская.

7. Темп обновления выдаваемой навигационной информации 1 раз в секунду.

8. Время возобновления решения после кратковременного (до 20 с) пропадания навигационных сигналов 2-6 с.

9. Время начального определения при "холодном"/"горячем" старте не более 180 с/90 с.

Указанные точностные характеристики обеспечиваются при ускорениях до 4g и скоростях полета до 1500 км/ч

Эксплуатационные характеристики

1. Рабочая температура блока приемника от -10 до +55°С.

2. Рабочая температура блока антенны от -55 до +65°С.

3. Размеры: блок приемника - 285х159х51 мм, антенны - 107х71х19 мм.

4. Напряжение питания 115 В/400 Гц или 27В постоянного тока, потребляемая мощность 15 Вт.

Бортовая многофункциональная система – БМС

БМС - бортовое оборудование спутниковой навигации подклассов А1, В1, С1 для выполнения полетов по правилам зональной навигации В-RNAV и P-RNAV при действии требований RNP.

БМС (рис.5.13) работает по сигналам глобальных навигационных спутниковых систем ГЛОНАСС, GPS, ГАЛИЛЕО и сигналам спутниковых функциональных дополнений GNSS - SBAS (WAAS, EGNOS, MSAS). Для поддержки заходов на посадку по I категории ICAO в БМС используется информация от аппаратуры приема и преобразования дифференциальных данных (АПДД), полученная от наземных систем функционального дополнения GNSS - GBAS (ЛККС) в формате SARPS ICAO.

Рис.5.13 Внешний вид многофункциональной бортовой системы БМС

БМС предназначена для замены на ВС приемоиндикаторов GPS предыдущего поколения и оснащения новых ВС.

БМС обеспечивает:

поддержку всех функций оборудования зональной навигации в соответствии с "Руководством по требуемым навигационным характеристикам" (Doc.9613 ICAO);

решение задач навигации и управления полетом, в том числе выдачу цифровых и аналоговых сигналов управления в САУ;

управление бортовыми навигационными системами типа VOR, DME, РСБН;

ручной или автоматический выбор режимов работы при использовании различных источников навигационной информации: GNSS, в том числе с использованием SBAS или GBAS, DME/DME, VOR/DME, РСБН;

выполнение полета по маршруту, в зоне аэродрома, при "неточном" заходе на посадку (NPA) с графическим отображением на экране плана полета и текущего отклонения от него ВС, в том числе при выполнении стандартных процедур SID/STAR/APPROACH/HOLDING;

выполнение заходов на посадку по I категории ICAO при использовании АПДД, формирующей посадочную информацию для ПНП и САУ;

работу с мировой и пользовательской базами аэронавигационной информации, а так же с базой летно-технических характеристик ВС, которая периодически обновляется через стандартный USB интерфейс на лицевой панели изделия;

отображение масштабируемой топографической информации и рельефа местности, в том числе при взаимодействии с системами раннего предупреждения близости земли (СРПБЗ, TAWS);

отображение информации от системы автоматического зависимого наблюдения (АЗН-В);

взаимодействие с бортовыми аналоговыми и цифровыми датчиками и системами без дополнительных блоков сопряжения;

хранение данных по выполнению плана полета во встроенном "черном ящике" для оперативной оценки работы сопряженного оборудования и действий экипажа.

БМС создает вертикальный профиль полета и осуществляет навигацию в вертикальной плоскости. БМС автоматически контролирует вертикальный профиль полета с учетом:

ограничения на высоту полета воздушных трасс,

минимальной высоты полета вне трасс,

минимальной безопасной высоты.

В вертикальной плоскости реализован режим Direct To и вычисления точек начала и окончания набора высоты и снижения.

Авиационный приемоиндикатор СН-4312

СН-4312представляет собой, работающий по сигналам глобальных спутниковых навигационных систем ГЛОНАСС и GPS, их функциональных дополнений: спутниковых - SBAS (WAAS, EGNOS, MTSAT) и наземных - GBAS (ЛККС). Аппаратура СН-4312 отвечает требованиям к КТ-34-01 ред.3 (TSO‑C129A), КТ-178А и КТ-200А к бортовому оборудованию спутниковой навигации подклассов A1, B1, C1, а также выполняет функции, присущие FMS.

СН-4312 обеспечивает:

Решение задач навигации и управления процессом самолетовождения, в том числе в системе зональной навигации RNAV, с выполнением требований P‑RNAV (RNP-1) и В-RNAV (RNP-5).

Автоматический или ручной выбор следующих основных режимов работы:

- навигация СНС по сигналам ГЛОНАСС и GPS;

- навигация СНС с использованием сигналов SBAS;

- навигация СНС с использованием сигналов GBAS;

- навигация DME/DME;

- навигация VOR/DME;

- навигация СВС (режим счисления координат по данным о курсе и скорости).

Заход на посадку по категориям 1, APV2, APV1 с использованием сигналов GBAS в формате SARPS ICAO.

Управление системами БРЭО ВС (типа VOR, DME) в автоматическом и ручном режимах.

Выдача сигналов управления в САУ и систему индикации в цифровом (ARINC429) и аналоговом виде.

Совместную работу с различными базами данных (БД): аэронавигационной, пользовательской

Загрузку, хранение и использование аэронавигационной базы данных на текущий и следующий цикл обновления с использованием Flash card.

Выполнение процедур SID/STAR/APPROACH с использованием базы аэронавигационных данных.

Формирование и выдачу экипажу предупреждающих и аварийных сообщений на дисплей и светосигнальные табло.

Графическое отображение маршрута полета, стандартных схем вылета (SID), прилета (STAR) и неточного захода на посадку (APPROACH), а так же ближайших аэродромов и аэронавигационных ориентиров.

Аппаратура СН-4312 разработана с учетом перспективы дальнейшего развития и модернизации оборудования самолетов, наземных и космических навигационных систем.

Технические характеристики:

Приемник GPS/ГЛОНАСС/SBAS:

(разработка ЗАО «КБ НАВИС» с использованием собственной элементной базы)

24 параллельных независимых канала приема сигналов

Погрешность определения:

координат в автономном режиме 15 м

в режимах SBAS, GBAS 5 м

погрешность скорости

для ГЛОНАСС, ГЛОНАСС+GPS 0,3 м/

для GPS с 0,02 м/с

темп обновления информации 10 Гц;

встроенный автономный контроль функции RAIM и прогноз RAIM

электромагнитная совместимость с системами спутниковой связи SATCOM, IRIDIUM, GLOBALSTAR

Дисплей: AMLCD

информационное поле 78,7 мм x 53,6 мм;

число элементов отображения 320 х 234

Пользовательская база данных:

до 50 маршрутов полета (до 120 ППМ в каждом);

 до 500 определяемых экипажем ППМ.

Потребляемая мощность не более 20 Вт

Напряжение питания +27В

Бортовой авиационный транспондер Пульсар

Бортовой авиационный транспондер АЗН-В с УКВ ЛПД режима 4 "Пульсар" предназначен для организации автоматического зависимого наблюдения воздушного судна в сети АЗН-В режима 4 в соответствии со стандартом ИКАО (Doc 9816 AN/448) и имеет возможность приема дифференциальных поправок по УКВ ЛПД режима 4 в формате GRAS и передачи их как во встроенный, так и на внешний спутниковый приемник

Р ис.5.13. Внешний вид транспондера Пульсар 

Транспондер разработан совместно фирмой "НИТА" и ГосНИИ АС и может устанавливаться на все типы воздушных судов.

Основные технические характеристики:

1. Минимальный период рассылки координатной информации: 1 с

2. Погрешность определения местоположения объектов по каналу АЗН-В: 3 м

3. Рабочий диапазон частот: 108-137 МГц

4. Количество каналов: не более 2

5. Шаг частот радиоканала: 25 кГц

6. Электропитание: +27В

7. Подключаемые источники информации: GPS/ГЛОНАСС приемник, баровысотомер, бортовой индикатор

8. Интерфейсы: ARINC-429, RS-232 (отладочный)

9. Максимальное время переключения на резервный комплект: 3 с

10. Ресурс: 10000 часов

11. Срок службы: 15 лет