EGNOS

EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay Service) on eurooppalainen satelliittipaikannusjärjestelmä, joka täydentää nykyistä GPS-jäjestelmää ja GLONASS-järjestelmää Euroopan alueella. EGNOS-järjestelmä tarkentaa myöhemmin eurooppalaista Galileo-satelliittipaikannusjärjestelmää.

Tausta
EGNOSin kehitti 1990-luvulta alkaen Euroopan avaruusjärjestö Euroopan komission rahoituksella ja Eurocontrolin valvonnassa. Järjestelmä oli koekäytössä vuodesta 2005. ESA avasi järjestelmän käyttöön 1. lokakuuta 2009. Järjestelmälle on olemassa yksi sertifioitu käyttäjän laitteistomallisto, Septentrio PolarRx 2   Operaattoriksi tuli European Satellite Services Provider-konsortio.

EGNOS:n merkittävin tämänhetkinen sovellus on, että sillä saadaan toteutettua  ilmailun tarpeisiin toiminnallisesti periaatteessa ILS-lähestymistä vastaava, pystyopastuksellinen ns. LPV-lähestyminen ilman maalaitteita. Lähestymisminimit vastaavat lähes täysin kategorian 1 ILS-lähestymisminimeitä, mutta toistaiseksi LPV:tä ei kuitenkaan luokitella tarkkuuslähestymiseksi, koska tarkkuuslähestyminen edellyttää, että koneen korkeus määritellään ulkopuolisten signaalien avulla, eikä pelkästään koneessa itsessään olevan GPS-vastaanottimen avulla, eikä opastuksen tarkkuutta voida myöskään taata kuten ILS:ssä. Koska LPV ja ILS ovat lentäjän näkökulmasta lähes identtisiä menetelmiä, useat ilmailuviranomaiset sallivat ILS:n korvaamisen LPV:llä tarkastuslennoilla, jos koesuorituksena on kategorian 1 ILS-lähestyminen ja ratkaisukorkeus ei ylitä 200 jalkaa. Suomen toistaiseksi ainoat LPV-lähestymismenetelmät ovat käytössä valikoiduilla maakuntalentoasemilla. Eurooppa on ollut LPV:n käyttöönotossa huomattavasti Amerikkaa jäljessä, sillä ensimmäiset LPV-lähestymismenetelmät julkaistiin Yhdysvalloissa jo vuonna 2009. Nykyään niitä on siellä käytössä jo enemmän kuin kategorian 1 ILS-menetelmiä, eikä uusia kategorian 1 ILS-asennuksia lähtökohtaisesti enää tehdä. Nykymuotoinen LPV ei mahdollista matalan näkyvyyden lähestymisiä, joten LPV-laitteita asennetaan harvoin liikennekoneisiin, tosin esimerkiksi 3G-monitoimivastaanottimella (MMR) varustetut 737NG- ja MAX-koneet tukevat jo näitä menetelmiä, jos niihin on asennettu vähintään lennonhallintatietokoneen ohjelmiston versio 14.0. Tästä syystä ILS-laitteet eivät toistaiseksi ole poistumassa kaupallisen liikenteen lentoasemilta. Suomen suuremmista lentoasemista täysimittaiset LPV-menetelmät otetaan ensimmäisenä käyttöön Tampere-Pirkkalassa elokuussa 2022.

Tietoliikennesatelliitit ja maa-asemat
Järjestelmä koostuu kolmesta geostationäärisatelliitista sekä maa-asemien verkosta. Järjestelmän maa-asemat seuraavat GPS- ja GLONASS-paikannussignaalien tarkkuutta. Ne välittävät tiedon signaalin laadusta, luotettavuudesta (ns. eheys) ja tarkkuudesta yhteensopiviin vastaanottimiin (Vrt. DGPS) tietoliikennesatelliittien linkittämänä. EGNOS-avusteisen satelliittipaikannuksen suunniteltu tarkkuus on alle seitsemän metriä. Käytännössä päästäneen alle metrin tarkkuuteen.

18. elokuuta 2012 Baikonurin kosmodromilta laukaistiin SES-5- alias Sirius 5-tietoliikennesatelliitti. Satelliittissa on kaksi EGNOS-transponderia ja satelliitti korvanneen ESAn Artemis-satelliitin EGNOS-järjestelmässä. SES-5-satelliitissa on L1 ja E5 taajuuden transponderit, kun aiemmissa EGNOSia palvelevissa satelliiteissa on vain L1-taajuus. Satelliitti siirtyi asemaan 5 astetta itäistä pituutta geostationaarisella kiertoradalla. Toinen SES-konsernin EGNOS:ia palveleva satelliitti, SES Astra 5B laukaistiin vuoden 2014 maaliskuussa. Se toimii asemassa 31,5 astetta itäistä pituutta. 

Järjestelmään kuuluu vuonna 2012 yli 40 maa-asemaa:
 34 RIMS-asemaa (Ranging and Integrity Monitoring Stations), jotka mittaavat GPS-signaalin tarkkuutta
 4 MCC (Mission Control Centers), jotka laskevat kunkin maa-aseman datasta differentiaalikorjauksen
 6 NLES (Navigation Land Earth Stations), jotka lähettävät asemien mittaamat tarkkuus ja luotettavuus tiedot kolmelle tietoliikennesatelliitille, jotka välittävät datan EGNOS-päätelaitteille maan päällä.

EGNOS: toiminta Suomessa
Koska EGNOS ja sen sisarjärjestelmät käyttävät paikannuksen differentiaalikorjauksen tietojen siirtoon geostationäärisiä satelliitteja(päiväntasaajan kohdalla noin 30 000 kilometrin korkeudella), ei niiden virheenkorjaus toimi napa-alueilla. Sielläkin voidaan saavuttaa suuri tarkkuus käyttämällä GPS- että GLONASS-järjestelmiä samanaikaisesti.

Suomesta katsottuna EGNOS-satelliitit ovat varsin matalalla lähellä taivaanrantaa. Ensimmäisissä EGNOS-yhteensopivissa laitteissa jo kohtalaisen pienet maastoesteet tai rakennukset saattoivat estää virheenkorjaussignaalin saamisen. Nykyiset vastaanottimet ovat kuitenkin merkittävästi herkempiä.

Suomessa toimii yksi Geodeettisen laitoksen rakentama nykyisin Euroopan komission omistama RIMS (Range and Integrity Monitoring Station). Se sijaitsee Virolahdella, aivan Kaakkois-Suomessa.

Katso myös
Yhdysvalloissa vastaava yhdysvaltalainen GPS:ää tarkentava järjestelmä tunnetaan lyhenteellä WAAS, "Wide Area Augmentation System", Japanissa nimellä MSAS ja Intiassa nimellä GAGAN.

Lähteet

Aiheesta muualla

 ESA information on EGNOS
 EGNOS-navigointijärjestelmä aloittaa Euroopan lentoliikenteen palvelemisen – ESA Paikallistiedotus Suomi 3.3.2011.
 European Space Agency information on EGNOS for Professionals
 Learning EGNOS
 EGNOS Operations User Support 
 Usman A Zahidi, "EGNOS enabled GPS Software Receiver" Report Page,  
Information on WAAS, EGNOS & MSAS

Satelliittipaikannusjärjestelmät