DziÅ›, jutro, pojutrze technologii satelitarnych Przygotowanie ekspertyzy czÄ…stkowej wspomagajÄ…cej prace panelu nawigacji satelitarnej projektu Foresight pt. Obszary zastosowaÅ„ nawigacji satelitarnej w lotnictwie cywilnym Krzysztof Banaszek 20.11.2006 ICAO - GNSS Satellite GPS Based Augmentation System (SBAS) GLONASS GNSS GALILEO (TBD) Aircraft Based Augmentation System (ABAS) Ground Based AAIM RAIM Augmentation System (GBAS) Aircraft Autonomous Receiver Autonomous Integrity Monitoring Integrity Monitoring Autonomiczne monitorowanie Autonomiczne monitorowanie integralnoÅ›ci statku powietrznego integralnoÅ›ci odbiornika ICAO wymagania na system " PaÅ„stwa Sygnatariusze Konwencji ICAO (MiÄ™dzynarodowej Organizacji Lotnictwa Cywilnego) zobowiÄ…zane sÄ… zgodnie z Art. 37 i 38 stosować SARPs (Standardy i Zalecane Praktyki) lub powiadomić o odstÄ™pstwach w zakresie SARPs. " W chwili obecnej w SARPs (ZaÅ‚Ä…cznik 10 Tom 1 do Konwencji ICAO) zdefiniowano wymagania dla systemów GLONASS i GPS wykorzystujÄ…cych czÄ™stotliwość L1. SygnaÅ‚ GPS L1 z z kodem C/A Coarse Acquisition. " Ponadto ICAO zdefiniowaÅ‚a wymagania dla systemów ABAS (aircraft-based augmentation system) i SBAS (satellite-based augmentation system) oraz GBAS (ground-based augmentation system). " PrzyszÅ‚e wymagania jakie definiowane bÄ™dÄ… dla zastosowaÅ„ w lotnictwie cywilnym planuje siÄ™ na podstawie spodziewanego rozwoju infrastruktury: b) GPS/L5: WstÄ™pne mo\liwoÅ›ci operacyjne - 2012, PeÅ‚na funkcjonalność - 2015; d) GLONASS/L3: zgÅ‚oszona dostÄ™pność od 2008; e) Galileo/L1: zgÅ‚oszona dostÄ™pność od 2008 ; f) Galileo/E5a: zgÅ‚oszona dostÄ™pność od 2008; g) Galileo/E5b: zgÅ‚oszona dostÄ™pność od 2008. " Nale\y zaÅ‚o\yć, \e w przypadku pojawienia siÄ™ ka\dego nowego sygnaÅ‚u w przestrzeni niezbÄ™dny jest okres od jednego do dwóch lat na ocenÄ™ i certyfikacjÄ™ sygnaÅ‚u do zastosowaÅ„ w lotnictwie cywilnym w ramach zastosowaÅ„ specjalnych (tzw. safety-of-life applications). ICAO zastosowania " W zakresie faz lotu rozró\nia siÄ™: lot po trasie, lot w terminalu, podejÅ›cia poczÄ…tkowego, podejÅ›cie do lÄ…dowania oraz odlot po starcie. " Przez kilka ostatnich dziesiÄ™cioleci funkcjonowaÅ‚y zdefiniowane przez ICAO podejÅ›cia nieprecyzyjne-NPA oraz podejÅ›cia precyzyjne-PA w kategoriach (CAT) I, II, III (a,b,c). " PodejÅ›cia nieprecyzyjne bazujÄ… na wykorzystaniu pomocy nawigacyjnych typu NDB, VOR i DME. PodejÅ›cia precyzyjne bazujÄ… na wykorzystaniu systemów ILS, a ostatnio na części lotnisk instalowane sÄ… systemy MLS. " W zwiÄ…zku z pojawieniem siÄ™ mo\liwoÅ›ci wykorzystania systemów GNSS (GPS, GLONASS, SBAS, GBAS) w ZaÅ‚. 6 ICAO zdefiniowano dwa dodatkowe typy podejść z prowadzeniem pionowym APV (podejÅ›cia o wymaganiach miÄ™dzy NPS i PA): a) Baro-VNAV - podejÅ›cia wykorzystujÄ…ce prowadzenie pionowe z wysokoÅ›ciomierza barometrycznego wchodzÄ…cego w skÅ‚ad FMS (flight management system) samolotu (rozwiÄ…zania wymaga zastosowania odpowiedniego komputera pokÅ‚adowego) b) APV I, APV II - podejÅ›cia wykorzystujÄ…ce prowadzenie pionowe z systemu SBAS GNSS. W obu przypadkach pozycja w pÅ‚aszczyznie poziomej wyznaczana jest przez odb. GNSS. " Ponadto zdefiniowano podeÅ›cie precyzyjne CAT I GBAS z wykorzystaniem systemu GNSS z naziemnym systemem wspomagajÄ…cym trwajÄ… prace nad certyfikacjÄ… tego typu systemów (np. LAAS w USA). " W latach 90-tych XX wieku caÅ‚ość wymagaÅ„ nawigacyjnych oparto o koncepcjÄ™ RNP (Required Navigation Performance) definiowanych dla ró\nych faz lotu, która uniezale\nia nawigacjÄ™ od fizycznej lokalizacji urzÄ…dzeÅ„/systemów. Przepisy ICAO - RNP " Dokumenty ICAO: " Rezolucje Rady ICAO:(A31-6, A32-19, A32-20) " ZaÅ‚Ä…czniki do Konwencji Chicago: 2, 4, 6, 10, 11, 14, 15 RNP Rodzaje podejść/nawigacja TMA 1. Dolot VFR, IFR (Procedury SID/STAR) 2. PodejÅ›cia precyzyjne (ILS Cat. I), 3. PodejÅ›cia nieprecyzyjne (NAP z wykorzystaniem NDB, VOR/DME) 4. Doloty z dróg lotniczych (RNAV) procedury P-RNAV w TMA. 5. Przeszkody lotnicze ( operat w WGS-84) 6. OCA dla lotniska (pÅ‚aszczyzny wyznaczane w oparciu o dane w WGS-84). 20m MAPT 250 ft 8 m 200 ft droga startowa Kategorie podejść NPA APV II CAT I APV I 16 m 220 m Pozioma 16 m DokÅ‚adność Pionowa 8 m --- 20 m 4 do 6 m Pozioma 40 m 40 m Limit alarmu Pionowa 50 m --- 10 do 15 20 m m Pionowa 250 ft 250 ft DH/MDH (min.) 200 ft 200 ft Z Å›wiatÅ‚ami lÄ…d. 1200 m T.B.D 550 m 550 m Wid. Poz. (mini.) Bez Å›wiateÅ‚ lÄ…d. 1800 m 1000 m T.B.D 1000 m zreduk. bliska bliska Minima zale\Ä… od przeszkód Strefy ochronne (ILS) ILS ILS 5.2% (3°) Åšcie\ka 5.2% (3°) 5.2%(3°) zni\anie + stabilizacja Wiarygodność / ciÄ…gÅ‚ość SIS tak tak nie tak 2 1 6 2 m 0 m ) t f 0 5 2 ( H D M 1 a 6 m o i z m o p a n z y z c z s a Å‚ P ) ° 3 ( % 2 . 5 a k \ e i c Åš Konwencjonalne urzÄ…dzenia NAV VOR/DME ILS-LOC DVOD/DME NDB Nawigacja trasowa TGL-2 B-RNAV w Polsce od 1998! AIC 09/98 PodejÅ›cia NPA TGL-3 rev1 Tylko NPA dla statków zgodnych Z TGL-2 PrzyszÅ‚ość " PodejÅ›cia APV Approach with Vertical Guidance Baro-VNAV Augmented GNSS SBAS GBAS GRAS (Australia) GPS + Galileo " Doloty GNSS " ADS-B " Nowe standardy separacji GNSS " Drogi lotnicze oparte na RNP " Rozwój GPS (L5 frequency) " Budowa GALILEO (odbiorniki zintegrowane) PrzyszÅ‚ość - rozwój GPS/GLONASS/GALILEO Część pokÅ‚adowa / zaÅ‚oga 1. Wyposa\enie nawigacyjne (pokÅ‚adowe) 1. podstawowe, 2. zapasowe 2. Certyfikacja wyposa\enia pokÅ‚adowego 3. Klasyfikacja ICAO dla GNSS/NAV (system jedyny, podstawowy, zapasowy) 4. Systemy zapasowe konwencjonalne 5. Uprawnienia pilota dla GNSS, szkolenia Wybór systemu nawigacyjnego 1. Nawigacja konwencjonalna, 2. B-RNAV (drogi lotnicze), P-RNAV (TMA lotnisk a docelowo równie\ drogi lotnicze) 3. RNP RNAV (docelowe rozwiÄ…zania ICAO) 4. P-RNAV w oparciu o DME/DME lub rozwiÄ…zania GNSS 5. PrzyszÅ‚ość VOR/DME trasowych, NDB (np. jako minimalnego zapasu dla GNSS) 6. Nowe koncepcje ICAO / FAA PBN (Performance Based Navigation).