NASA GOES Satelliet. Foto © NOAA / NASA GOES-projek
Die globale posisioneringstelsel, of GPS soos dit algemeen bekend is, is 'n belangrike komponent vir moderne lugnavigasie en 'n waardevolle komponent van die FAG se NextGen-program.
Met GPS-data kan vlieëniers presiese driedimensionele of vier-dimensionele liggingdata verkry. Die GPS-stelsel gebruik triangulasie om 'n vliegtuig se presiese ligging te bepaal, sowel as spoed, spoor, afstand na of van kontrolepunte en tyd.
Geskiedenis van GPS
Die Amerikaanse militêre het eers in die 1970's GPS as 'n navigasie-instrument gebruik. In die 1980's het die Amerikaanse regering GPS gratis aan die publiek beskikbaar gestel, met een vang: 'n Spesiale modus, genaamd Selective Availability, sal die GPS se akkuraatheid vir openbare gebruikers doelbewus verminder, en net die akkuraatste voorbehou weergawe van GPS vir die weermag.
In 2000, onder die Clinton-administrasie, is selektiewe beskikbaarheid afgeskakel, en dieselfde akkuraatheid as wat die weermag bevoordeel het, is aan die algemene publiek beskikbaar gestel.
Die GPS-stelsel het drie komponente: die ruimtesegment, kontrolesegment en gebruikersegmente.
Die ruimte komponent bestaan ​​uit ongeveer 31 GPS satelliete. Die Amerikaanse Lugmag bedryf hierdie 31 satelliete, plus drie tot vier ontmantelde satelliete wat moontlik heraktiveer kan word. Op 'n gegewe oomblik is 'n minimum van 24 satelliete in 'n spesiaal ontwerpte baan operasioneel. Dit verseker dat ten minste vier satelliete op dieselfde tyd vanaf amper enige punt op aarde in die gesig staar.
Die volledige dekking wat satelliete bied, maak die GPS-stelsel die mees betroubare navigasiestelsel in moderne lugvaart.
Die kontrolesegment bestaan ​​uit 'n reeks grondstasies wat gebruik word om satellietseine te interpreteer en te herlei na verskeie ontvangers. Grondstasies sluit in 'n meesterbeheerstasie, 'n alternatiewe meesterbeheerstasie, 12 grond antennes en 16 moniteringstasies.
Die gebruikersegment van die GPS-stelsel behels verskeie ontvangers van alle verskillende tipes nywerhede. Nasionale veiligheid, landbou, ruimte, opmeting en kartering is voorbeelde van eindgebruikers in die GPS-stelsel. In die lugvaart is die gebruiker tipies die vlieënier wat GPS-data op vertoon in die kajuit van die vliegtuig beskou.
GPS-satelliete wentel ongeveer 12 000 myl bokant ons en voltooi elke 12 bane elke 12 uur. Hulle is sonkrag aangedryf, vlieg in medium Aarde-baan en stuur radiosignale na ontvangers op die grond.
Grondstasies gebruik die seine om satelliete op te spoor en te monitor, en hierdie stasies voorsien die meesterbeheerstasie (MCS) met data. Die MCS bied dan presiese posisiedata aan die satelliete.
Die ontvanger in 'n vliegtuig ontvang tyddata van die atoomklokke van die satelliete. Dit vergelyk die tyd wat dit verg om die sein van die satelliet na die ontvanger te gaan, en bereken afstand op grond van daardie baie akkurate en spesifieke tyd. GPS-ontvangers gebruik driehoeks - dateer van by drie satelliete - om 'n presiese tweedimensionele plek te bepaal. Met ten minste vier satelliete in die oog en operasionele, kan driedimensionele liggingdata verkry word.
Ionosfeer inmenging: die sein van die satelliete eintlik vertraag as dit deur die Aarde se atmosfeer beweeg.
GPS-tegnologie rekening vir hierdie fout deur 'n gemiddelde tyd te neem, wat beteken die fout bestaan ​​nog maar is beperk.
Klokfout: Die klok op die GPS ontvanger is dalk nie so akkuraat soos die atoomklok op die GPS-satelliet nie, wat 'n baie klein akkuraatheidsprobleem skep.
Orbitale fout: Orbit berekeninge kan onakkuraat wees, wat dubbelsinnigheid veroorsaak in die bepaling van die satelliet se presiese ligging.
Posisie fout: GPS seine kan weiering van geboue, terrein, en selfs elektriese inmenging kan voorkom. GPS seine is slegs beskikbaar wanneer die ontvanger die satelliet kan "sien", wat beteken dat die data ontbreek of onakkuraat sal wees onder hoë geboue, digterrein en ondergronds.
Praktiese gebruik van GPS
GPS word vandag algemeen gebruik in die lugvaart as bron van gebiedsnavigasie . Byna elke vliegtuig gebou vandag kom met 'n GPS-eenheid geïnstalleer as standaard toerusting.
Algemene lugvaart, besigheids lugvaart en kommersiële lugvaart het almal waardevolle gebruike vir GPS gevind.
Van basiese navigasie en posisies na lugspoed-, opsporing- en lughawe-plekke is GPS 'n waardevolle hulpmiddel vir vlieëniers.
Geïnstalleerde GPS-eenhede kan goedgekeur word vir gebruik in IMC en vir ander IFR-vlugte . Instrument vlieëniers vind GPS uiters nuttig om situasionele bewustheid en vlieënde instrumentbenaderingprosedures te handhaaf. Handheld-eenhede, terwyl dit nie vir IFR-gebruik goedgekeur is nie, kan 'n nuttige terugslag vir instrumentfoute wees, sowel as 'n waardevolle hulpmiddel om situasionele bewustheid in enige situasie te handhaaf.
Pilots wat VFR gebruik, gebruik ook GPS as 'n navigasietoerusting en 'n back-up van tradisionele loods en dooie rekenkundige tegnieke.
Alle vlieëniers kan GPS-data in noodsituasies waardeer, aangesien die databasis hulle sal toelaat om na die naaste lughawe te soek, tyd op pad te bereken, brandstof aan boord, tyd van sonsondergang en sonsopkoms, en nog baie meer.
Mees onlangs het die FAA die WAAS GPS-prosedures vir benaderings aangeskakel, wat 'n nuwe presisiebenadering tot vlieëniers in die vorm van 'n Localizer Prestasie met Vertikale Leiding (LPV) -benadering tot gevolg het . Dit is 'n presiese benadering wat die nasionale lugruimstelsel in staat sal stel om baie doeltreffender te word en te help om die behoeftes van die nasionale lugruimstelsel in die toekoms te voorsien.