1.4. Наземная система дифференциальной коррекции

GBAS (GROUND BASED AUGMENTATION SYSTEM)  это система дифференциальной коррекции, обеспечивающая высокую точность определения координат при заходе на посадку. В отличие от ILS, GBAS использует единый частотный канал для передачи корректирующих данных и сообщений о траектории захода.

Наземная система усиления для спутниковой навигации повышает точность, целостность и доступность сигналов глобальных навигационных спутниковых систем, таких как GPS, ГЛОНАСС, GALILEO и BEIDOU. GBAS используется в основном в авиации для обеспечения точного захода на посадку и взлёта самолётов.

Принцип действия GBAS заключается в том, что наземная станция принимает сигналы спутников, вычисляет поправки на ошибки и передает их на борт по ОВЧ радиоканалу, в это же время бортовая аппаратура применяет эти поправки и вычисляет точное местоположение. Основные ЭТХ GBAS представлены в таблице 1.3.

Таблица 1.3 – Основные эксплуатационно-технические характеристики GBAS 

Параметр	Значение
Диапазон частот передачи	108-118 МГц
Радиус действия	до 23 морских миль (≈42 км)
Точность позиционирования	<1 м
Категории посадки	CAT I (CAT II-III в разработке)
Устойчивость к помехам	высокая
Зависимость от рельефа	минимальная

GBAS обеспечивает точное наведение воздушного судна с минимальными затратами на наземную инфраструктуру и позволяет организовать гибкие траектории захода, включая криволинейный и сегментированный заход.

1.5. Спутниковая система дифференциальной коррекции

SBAS (SATELLITE BASED AUGMENTATION SYSTEM) – это региональная система дифференциальной коррекции и дополнения сигналов ГНСС, таких как GPS, ГЛОНАСС, GALILEO и BEIDOU. Основное назначение SBAS заключается в повышении точности, целостности, доступности и непрерывности навигационных сигналов для пользователей.

SBAS повышает точность, целостность и непрерывность сигналов ГНСС, обеспечивая возможность точного захода на посадку по категориям до APV-I (APPROACH WITH VERTICAL GUIDANCE) / LPV (LOCALIZER PERFORMANCE WITH VERTICAL GUIDANCE) [4].

Подобные системы часто называют также широкозонными системами спутниковой дифференциальной навигации, поскольку геостационарные спутники позволяют расширить зону, которую можно обеспечить дифференциальными поправками. Один геостационарный спутник может обеспечить поправками территорию равную по площади 1/3 поверхности земного шара. На рисунке 1.4 показаны элементы системы SBAS.

Рисунок 1.4 – Элементы системы SBAS

Применение систем геостационарных спутников позволяет значительно повысить точность определения местоположения, а значит, возможность использования простых, компактных и относительно недорогих спутниковых приемников, позволяющих решать навигационные и геодезические задачи.

Подсистема SBAS состоит из следующих элементов:

- сети наземных станций слежения. На этих станциях стоят двухчастотные геодезические приемники, которые осуществляют непрерывный сбор данных от всех навигационных спутников. Измерения с этих станций передаются в мастер-станцию в режиме реального времени;

- мастер-станция, которая необходима для обработки данных со станциями слежения и формирования коррекций;

- станции закладки корректирующей информации на геостационарные спутники, она совмещена с мастер-станцией;

- геостационарные спутники для передачи поправок на большую территорию всем пользователям;

- навигационного космического аппарата (НКА).

Основные ЭТХ SBAS представлены в таблице 1.4.

Таблица 1.4 – Основные эксплуатационно-технические характеристики SBAS 

Параметр	Значение
Средняя точность позиционирования	1-2 м
Время обновления сигнала	1 с
Радиус охвата	континентальный
Способ передачи	спутниковая ретрансляция
Категории посадки	APV-I / LPV
Зависимость от рельефа	отсутствует

SBAS не требует локальной наземной станции в аэропорту, что снижает эксплуатационные затраты. Однако его точность ограничена задержками передачи данных и зоной действия спутников-ретрансляторов.