Satelitarne systemy
wspomagające
Sebastian Habiński 173241
Tomasz Goliński xxxxxx
Satelitarny system wspomagający
Satelitarne systemy wspomagające SBAS (ang. Satellite Based
Augmentation System)
Zadaniem systemów wspomagania satelitarnego (SBAS) jest zwiększania precyzji
i
dokładności pomiarów przeprowadzanych z wykorzystaniem globalnych systemów
nawigacji satelitarnych (GPS, GLONASS, Galileo itp.).
Dzięki funkcjonowaniu systemów wspomagania satelitarnego zdecydowanej
poprawie
ulegają podstawowe parametry nawigacyjne systemów nawigacji satelitarnej tj.:
•dokładność, czyli zdolność systemu do określania pozycji mierzonego obiektu w
granicach dopuszczalnego błędu systemu,
•wiarygodność, która określa poziom zaufania do dostarczanej przez system
informacji,
•ciągłość, czyli zdolność systemu (satelitów) do nieprzerwanej pracy podczas
całego swojego przelotu nad horyzontem użytkownika
•dostępność określaną jako prawdopodobieństwo pełnienia usług nawigacyjnych
w dowolnym momencie.
Istotną cechą systemów wspomagania satelitarnego (SBAS) jest ich
kompatybilność.
Obok systemu EGNOS wyróżnić jeszcze możemy pionierski, amerykański
system
WAAS oraz japoński MSAS. Są to systemy regionalne, jednakże na mocy
porozumienia MOPS
(Minimum Operational Performance Standards), transmitowane przez nie
informacje mają taką
samą strukturę. Dlatego też odbiorniki "rozumieją" zawartość odbieranych
sygnałów niezależnie od
systemu, który je emituje. Kooperacja ta powoduje także znaczący wzrost
terenowej dostępności ich
sygnałów, a w połączeniu z planowanymi ulepszeniami systemów satelitarnych
umożliwi w
przyszłości rzeczywisty, globalny serwis nawigacji satelitarnej.
Zasada działania SBAS
Podstawową cechą satelitarnych systemów wspomagających jest to, że
poprawki różnicowe
przesyłane są do użytkowników przez satelity telekomunikacyjne.
Systemy SBAS składają się z:
• sieci naziemnych stacji referencyjnych, odbierających sygnały satelitów;
• stacji głównych (centralnych, nadzoru), przetwarzających sygnały ze stacji
referencyjnych, oraz obliczających poprawki przesyłane do użytkowników;
• stacji utrzymujących łączność z satelitami;
• satelitów geostacjonarnych przekazujących poprawki z stacji głównych do
użytkowników.
Rejony działania systemów
SBAS
WASS
WAAS - Wide Area Augmentation System
System ten stworzono do wspomagania systemów nawigacji satelitarnej. WAAS to
System
Wspomagający na Dużym Obszarze. Został on zbudowany na terenie USA na potrzeby
lotnictwa.
Segment naziemny systemu składa się z 25 współpracujących ze sobą naziemnych stacji
referencyjnych WRS (ang. Wide Area Reference Station). Stacje te odbierają sygnały z
satelitów
i przesyłają je do stacji głównej WMS (ang. Wide Area Master Station). Stacja główna
przetwarza
dane i określa wartość poprawek. Obliczone poprawki dzięki stacją GUS (ang. Grodnu
Uplink
System) są przekazywane do satelitów geostacjonarnych. Poprawki systemu WAAS mają
za
zadanie skompensowanie trzech największych, co do wartości błędów: błąd jonosfery,
zegara
i efemeryd satelitów. Dzięki systemowi WAAS dokładność wyznaczania pozycji wzrasta
do ok. 3 m
EGNOS
EGNOS - European Geostationary Navigation Overlay Service
Budowany przez Europejską Agencję Kosmiczną, Komisję Europejską i EUROCONTROL
europejski system satelitarny wspomagający systemy GPS i GLONASS, a w przyszłości
Galileo.
Głównym celem działania systemu EGNOS jest dostarczanie informacji "ulepszających"
dane generowane przez systemy globalnej nawigacji satelitarnej. Dzięki funkcjonowaniu
EGNOS zdecydowanej poprawie ulegają podstawowe parametry nawigacyjne systemów
GPS i GLONASS, tj. dokładność, czyli zdolność systemu do określania pozycji mierzonego
obiektu w granicach dopuszczalnego błędu systemu z prawdopodobieństwem 95%,
wiarygodność, która określa poziom zaufania do dostarczanej przez system informacji,
ciągłość, czyli zdolność systemu (satelitów) do nieprzerwanej pracy podczas całego
swojego przelotu nad horyzontem użytkownika i dostępność określaną jako
prawdopodobieństwo pełnienia usług nawigacyjnych w dowolnym momencie.
Pełna operacyjność systemu została osiągnięta w październiku 2009 r.
MSAS
MSAS - Multi Function Transport System
Satelitarny system transmisji poprawek różnicowych obejmuje swoim zasięgiem przestrzeń
lotniczą
wokół Japonii. Zarządzany jest przez Japońskie Biuro Lotnictwa Cywilnego oraz Japońską
Agencję
Meteorologiczną. System ten wspomaga zarządzanie ruchem powietrznym na obszarze
Japonii
poprzez wspomaganie nawigacji, nadzór przestrzeni powietrznej a także łączność. Służy on
również
do przekazywania informacji głosowych oraz innych informacji pomiędzy samolotami a
wieżą
kontroli ruchu powietrznego, a także bezpośredniej łączności między samolotami. Umożliwia
także
automatyczną lokalizację statków powietrznych i przekaz tych informacji kontrolerom ruchu
lotniczego. System używany jest również do przekazywania na Ziemię wyników obserwacji
meteorologicznych. MSAS działa na podobnej zasadzie jak system WAAS. Nadaje sygnały
odległości w formacie sygnałów GPS, poprawki pseudoodległości satelitów GPS oraz
informacje o
statusie i wiarygodności danych.
QZSS
QZSS - Quasi-Zenith Satellite System
system ten mpowstał w Japonii. Był on dpowiedzią na zapotrzebowanie japońskiego
rynku
samochodów oraz telefonii komórkowej i innych urządzeń na możliwość dokładnego
wykonywania
pomiarów pozycji za pomocą systemów nawigacji satelitarnej.
Głównym założeniem systemu jest to, aby wysokość topocentryczna przynajmniej
jednego satelity
umieszczonego nad wyspami japońskimi wynosiła co najmniej 70 stopni. Dzięki temu
system ma
zapewnić lepszą dostępność w obszarach zabudowanych niż system MSAS, którego
wysokość
topocentryczna satelitów wynosi 45 stopni Dokładność wyznaczania pozycji ma
wynosić ok. 1 metr.
Zwiększanie kąta powoduje uzyskanie większej dokładności wyznaczanej pozycji, ale
odbywa się
to za cenę spadku ilości widocznych satelitów nawet poniżej wymaganego minimum.
Inne i planowane systemy SBAS
C-WAAS (ang. Canadian WAAS) - rozszerzenie systemu WAAS obejmujące
obszar Kanady i
znajdujące się na jej terenie stacje referencyjne.
GAGAN (ang. GPS and GEO Augmented Navigation) - planowany indyjski
system SBAS.
SNAS (ang. Chinese Satellite Navigation Augmentation System) -
planowany Chiński system
SBAS.
Dziękujemy za uwagę