Իմացեք գլոբալ տեղորոշման համակարգի (GPS) օդաչուների համար

Համաշխարհային դիրքորոշման համակարգը կամ GPS- ը, ինչպես հայտնի է, այն ժամանակակից աերոնավիգացիայի կարեւոր բաղադրիչն է եւ FAA- ի NextGen ծրագրի անգնահատելի բաղադրիչը:

GPS- ի տվյալները թույլ են տալիս օդաչուներին ձեռք բերել ճշգրիտ եռաչափ կամ չորս չափի տեղադրման տվյալներ: GPS համակարգը օգտագործում է եռանկյունաձեւություն, որոշելու ինքնաթիռի ճշգրիտ վայրը, ինչպես նաեւ արագությունը, ուղին, անցուղու հեռավորությունը կամ անցակետերից հեռավորությունը եւ ժամանակը:

GPS- ի պատմություն

ԱՄՆ-ի զինվորականները 1970-ականներին GPS- ը որպես նավիգացիոն գործիք էին օգտագործել: 1980-ական թվականներին ԱՄՆ կառավարությունը հասանելի էր GPS- ին հանրությանը, անվճար, մեկ բռնակով. Հատուկ ռեժիմ, որը կոչվում է ընտրովի հնարավորություն, հնարավորություն կընձեռվի նպատակայինորեն նվազեցնել GPS- ի ճշգրտությունը հանրային օգտագործողների համար, բացառությամբ առավել ճշգրիտ GPS- ի տարբերակը զինվորականների համար:

2000 թ. Քլինթոնի վարչակազմի առջեւ ընտրված առկայությունը անջատված էր, եւ նույն ճշգրտությունը, որ զինված ուժերը շահել էին, հասանելի դարձան հանրությանը:

GPS բաղադրիչները

GPS համակարգը ունի երեք բաղադրիչ. Տիեզերական հատվածը, կառավարման սեգմենտը եւ օգտագործող հատվածները:

Տիեզերական բաղադրիչը բաղկացած է շուրջ 31 GPS արբանյակների: Միացյալ Նահանգների օդային ուժերը գործում են այս 31 արբանյակների, ինչպես նաեւ երեքից չորս շահագործվող արբանյակները, որոնք անհրաժեշտության դեպքում կարող են վերագործարկվել: Ցանկացած պահին առնվազն 24 արբանյակներ գործում են հատուկ նախագծված ուղեծրով, ապահովելով, որ առնվազն չորս արբանյակներ միեւնույն ժամանակ դիտեն երկրի գրեթե ցանկացած կետից:

Արբանյակների առաջարկած ամբողջական լուսաբանումն GPS համակարգին դարձնում է ժամանակակից ավիացիայում առավել հուսալի նավագնացության համակարգը:

Վերահսկիչ սեգմենտը բաղկացած է մի շարք ստորգետնյա կայաններից, որոնք օգտագործվում են արբանյակային ազդանշաններն ընկալելու եւ հաղորդելու տարբեր ընդունիչներին: Հիմնական կայանները ներառում են վարպետության կառավարման կայան, այլընտրանքային վարպետության կառավարման կայան, 12 ստորգետնյա ալեհավաք եւ 16 դիտակայան:

GPS համակարգի օգտագործող հատվածը ներառում է տարբեր ստանդարտներ բոլոր տարբեր ոլորտներից: Ազգային անվտանգությունը, գյուղատնտեսությունը, տիեզերքը, գեոդեզիական եւ քարտեզագրումը GPS համակարգում վերջնական օգտագործողների բոլոր օրինակներն են: Ավիաընկերությունում օգտագործողը սովորաբար օդաչու է, ով դիտում է GPS- ի տվյալները օդանավի խցիկում էկրանին:

Ինչպես է դա աշխատում

GPS արբանյակների ուղեծիր մոտավորապես 12,000 մղոն հեռավորության վրա եւ յուրաքանչյուր 12 ժամվա ընթացքում մեկ ուղեծիր է կատարում: Նրանք արեւային ուժեր են, թռչում են Երկրի Երկրի ուղեծրի միջով եւ փոխանցում են ռադիո ազդանշանները գետնին ստացողներին:

Ցերեկային կայանները օգտագործում են արբանյակները դիտելու եւ վերահսկելու ազդանշանները, եւ այդ կայքերը տրամադրում են վարպետության կառավարման կայան (MCS) տվյալների հետ: Այնուհետեւ MCS- ն ապահովում է ճշգրիտ դիրքի տվյալներ արբանյակներին:

Օդանավերի ստացողը ստանում է ժամանակի տվյալներ արբանյակների ատոմային ժամացույցներից: Այն համեմատում է այն ազդարարման համար, որ արբանյակից ստացողի ազդանշանը գնալը եւ հաշվարկում է այն ճշգրիտ եւ կոնկրետ ժամանակի վրա հիմնված հեռավորությունը: GPS ընդունիչները օգտագործում են եռանկյունաձեւություն, երեք արբանյակից ամսաթվերը `որոշելու համար, որ երկկողմանի ճշգրիտ տեղը: Առնվազն չորս արբանյակների տեսանկյունից եւ գործառույթով, եռաչափ տեղադրման տվյալները կարող են ձեռք բերել:

GPS սխալներ

Իոնոսֆերայի միջամտությունը. Արբանյակների ազդանշանը, ըստ էության, դանդաղում է, երբ անցնում է Երկրի մթնոլորտը:

GPS տեխնոլոգիաները հաշվի են առնում այս սխալը `հաշվի առնելով միջին ժամանակը, ինչը նշանակում է, որ սխալը դեռ գոյություն ունի, բայց սահմանափակ է:

• Ժամացույցի սխալ. GPS ստացողի վրա ժամացույցը կարող է այնքան ճշգրիտ լինել, որքան GPS արբանյակի վրա ատոմային ժամացույցը `ստեղծելով շատ փոքր ճշգրտության խնդիր:
• Օրբիտալի սխալ. Ուղեծրի հաշվարկները կարող են սխալ լինել, պատճառելով երկիմաստություն արբանյակի ճշգրիտ վայրը որոշելու համար:
• Դիրքի սխալը. GPS ազդանշանները կարող են ցատկել շենքերի տարածքից, տեղանքով եւ նույնիսկ էլեկտրական միջամտություն առաջանալ: GPS ազդանշանները հասանելի են միայն այն ժամանակ, երբ ընդունիչը կարող է «տեսնել» արբանյակը, ինչը նշանակում է, որ տվյալների բացակայությունը կամ անհամապատասխանությունը բարձրահասակ շենքերի, խիտ տեղանքի եւ ստորգետնյա տարածքում:

GPS- ի գործնական կիրառումը

GPS- ը լայնորեն կիրառվում է ավիացիայում, որպես տարածքի նավարկության աղբյուր: Այսօր կառուցված գրեթե բոլոր ինքնաթիռները գալիս են որպես GPS սարքավորում, որպես ստանդարտ սարքավորումներ:

Ընդհանուր ավիացիան, գործարար ավիացիան եւ առեւտրային ավիացիան բոլորը գտել են GPS- ի արժեքավոր օգտագործումը:

Հիմնական նավիգացիոն եւ դիրքային տվյալները օդային հաղորդակցության, հետեւելու եւ օդանավակայանի վայրերում GPS- ը թանկարժեք գործիք է ավիաբազաների համար:

Տեղակայված GPS միավորները կարող են հաստատվել IMC- ի եւ այլ IFR- ի չվերթների համար : Գործիքի օդաչուները գտնում են, որ GPS- ը չափազանց օգտակար է իրավիճակային իրազեկման եւ թռիչքի գործիքի մոտեցման ընթացակարգերի պահպանման գործում: Handheld- ի միավորները, մինչդեռ չեն ընդունվել IFR- ի օգտագործման համար, կարող են լինել օգտակար կրկնօրինակում գործիքի անհաջողությունների համար, ինչպես նաեւ ցանկացած իրավիճակում իրավիճակային իրազեկման համար արժեքավոր գործիք:

VFR- ի թռչող օդաչուները նաեւ օգտագործում են GPS որպես նավիգացիոն գործիք եւ ավանդական օդաչուների եւ մեռած հաշվարկի տեխնիկայի պահուստ:

Բոլոր օդաչուները կարող են գնահատել GPS- ի տվյալները արտակարգ իրավիճակներում, քանի որ տվյալների բազան թույլ կտա նրանց որոնել մոտակա օդանավակայան, հաշվարկել ժամանակի երթուղին, վառելիքի վագոն, մթնոլորտի եւ արեւածագի ժամանակ եւ շատ ավելին:

Վերջերս FAA- ն հնարավորություն տվեց WAAS GPS- ի ընթացակարգերը մոտեցումների համար, ներկայացնելով օդաչուներին նոր ճշգրտության մոտեցում, որպես ուղղակի առաջնորդության (LPV) մոտեցմամբ Տեղացողի կատարումը : Սա հստակ մոտեցում է, որը թույլ կտա ազգային օդային տարածքի համակարգը ավելի արդյունավետ դառնալ եւ օժանդակել հետագայում ազգային օդային տարածքի համակարգի կարիքներին: