Użytkownik "terra" <terra@terra.pl> napisał w wiadomości news:4bc9def5$0$17094$65785112news.neostrada.pl...

System GPS działa cywilnie od lat 90-tych
Od 15 lat można nim dokładnie dla potrzeb cywilnych określać
wysokości npm (Geodeci mierzą wysokości GPS w cm)
Czy Tu-154 nie posiadają GPSa?
Jak pilot mógł się walnąć o 100 m wysokościowo?

Tak się przyglądam tej dyskusji i chyba wrzucę swoje 3 grosze. Może być skomplikowane. Komu się nie chce, niech nie czyta.



GPS owszem działa od lat, ale nie zawsze i nie wszędzie. Nie jest wystarczająco wiarygodny dla potrzeb lotnictwa (jak w GPS z Biedronki zniknie sygnał, to w najgorszym razie wystarczy się zatrzymać i wyciągnąć mapę. Takiej opcji samolot może czasem nie mieć.)

Dobra wola rządu USA (czyli tzw. SA - Selective Availabilty) jest mniej znaczącym problemem.

Jakość sygnału GPS zależy m. in. od położenia satelitów, miejsca na Ziemi (nad biegunami jest dużo gorzej), zakłóceń, aktywności Słońca (OIDP jakieś 1.5 roku temu GPS z powodu Słońca był nieużywalny przez wiele godzin), błędów software satelitów itd.

Dlatego #1: - o ile wiem - nie dopuszcza się GPS jako jedynego systemu nawigacji.

Dlatego #2: spory hałas spowodowało wyłączenie przez USA (niedawno) systemu Loran-C który umożliwiał "backup" GPS-a.



Geodeci potrafią mierzyć z dokładnością nawet do ułamków milimetera, ale im dokładniejszy pomiar tym dłuższy - nawet parę godzin lub dni. "Natychmiastowa" dokładność GPS-a nie jest oszałamiająca - kilkadziesiąt metrów, a w wysokości - jeszcze gorzej. Dobrze skalibrowany wysokościomierz ciśnieniowy z korekcją jest znacznie dokładniejszy.



Żeby poprawić jakość pomiarów GPS stosuje się system GPS różnicowego - DGPS. W uproszczeniu działa to tak: Stawia się stację bazową w punkcie o dokładnie znanych współrzędnych. Stacja odbiera sygnał GPS, wylicza z niego swoje położenie i określa o ile w danyn momencie GPS się "myli". Podane odchyłki wysyła w jakiś sposób (radiowo, przez internet itp.) do odbiorników GPS w terenie. Odbiorniki uwzględniają te poprawki i podają wynik "lepszy" niż z samego GPS. DGPS działa prawidłowo tylko w niedużej odległości - im dalej, tym gorzej.

DGPS, który podaje poprawki poprzez satelitę geostacjonarnego to SBAS (Satellite Based Augmentation System).



W USA funkcjonuje wersja SBAS zwana WAAS (Wide-Area Augmentation System). W Europie w trakcie rozruchu jest analogiczny system - EGNOS. Każdy z nich ma zasięg lokalny i obejmuje część lub całość kontynentu.

WAAS i EGNOS to systemy DGPS, tyle że złożone z wielu stacji bazowych (jedna ze stacji EGNOSa jest zdaje się w W-wie). Poprawki podaje się w formie tabel dla poszczególnych fragmentów obszaru pokrytego przez system. Poprawki transmitowane są z satelitów geostacjonarnych (Inmarsat, Artemis) na tej samej częstotliwości co GPS - upraszcza to konstrukcję odbiorników.



W USA jest też (ZTCW na paru lotniskach) system LAAS - dedykowany do lądowania (WAAS do lądowania nie ma wymaganej dokładności, nadaje się do przelotów i podejść). Nie znam szczegółow LAAS-a, ale podejrzewam, że jest to DGPS z bazą na lotnisku.





Jest OGROMNA różnica między GPS lotniczym a "biedronkowym". Zwykły silnik GPS kosztuje kilkanaście $, ale nie nadaje się do lotnictwa bo nie ma odpowiednich mechanizmów eliminowania błędów (FDE - Fault Detection and Exclusion), które potrafią wykryć błędne działanie satelity GPS. Tak - satelita może "kłamać". To się zdarza i zwykle jest wykrywane przez SBAS, ale często z opóźnieniem.



GPS lotniczy musi mieć FDE. Na przykład może używać RAIM - Receiver Autonomous Integrity Monitoring, które z kolei można zrobić na wiele sposobów:

-          porównać pozycję wyliczoną z różnych "czwórek" satelitów (trzeba widzieć co najmniej pięć) i jeśli się zbytnio różnia, to podnieść alarm.

-          porównać wysokość GPS z ciśnieniową

-          obserwować, czy pozycja nie wykonuje nagłych "skoków"

-          porównać z danymi IRS (Inertial Reference System)

Dowolny z tych sposobów musi być odpowiednio zcertyfikowany (jak i cały odbiornik i jego software). Koszty spore. Najtańszy znany mi lotniczy GPS kosztuje kilka k$. Lotniczy - to znaczy z certyfikatem TSO.



Jeszcze coś - lotniczy GPS musi też umieć "przewidzieć" - na podstawie danych o orbitach satelitów, czy na całej zaplanowanej trasie lotu widoczna będzie dostateczna konstelacja satelitów. Tego też "biedronki" nie potrafią.



Jeszcze kilka odpowiedzi do "FAQ":

  1.. GPS lotniczy podaje wysokość, zarówno HAE (względem elipsoidy) jak i MSL (względem geoidy, czyli poziomu morza). Zazwyczaj (choć niekoniecznie) GPS podaje też "czwarty wymiar" - czas - za pomocą impulsu zsynchronizowanego z UTC.
  2.. Czas przetwarzania danych w lotniczym GPS musi być krótszy niż 200 ms. Pozycję samolotu między pomiarami, które zwykle wykonuje się co sekundę, ekstrapoluje się.
  3.. "Wiarygodność" (integrity) pomiaru określa zawsze odbiornik. To nie to samo co dokładność podawana przez niektóre "biedronki".

Dz.

Nie jest wystarczająco wiarygodny dla potrzeb lotnictwa

Jest.

Dlatego #1: - o ile wiem - nie dopuszcza się GPS jako jedynego systemu nawigacji.

Dopuszcza sie. Jak masz GPS-WAAS to GPS moze byc twoja jedna legalna nawigacja.

"Natychmiastowa" dokładność GPS-a nie jest oszałamiająca - kilkadziesiąt metrów, a w wysokości - jeszcze gorzej. Dobrze skalibrowany wysokościomierz ciśnieniowy z korekcją jest znacznie dokładniejszy.

Nieprawda.

DGPS działa prawidłowo tylko w niedużej odległości - im dalej, tym gorzej.

Nieprawda. Dziala prawidlowo i z dostateczna dokladnoscia wszedzie gdzie jest
pokrycie.

W USA jest też (ZTCW na paru lotniskach) system LAAS -

LAAS jeszcze nie istnieje. --

Użytkownik "saturn5 " <saturn5@gazeta.SKASUJ-TO.pl> napisał w wiadomości news:hqfjql$r84$1inews.gazeta.pl...

Nie jest
wystarczająco wiarygodny dla potrzeb lotnictwa

Jest.

Nie jestem pewien. Gdyby był, mógłbyś latać z "biedronką".
Z mojej wiedzy  zawsze musisz mieć możliwość walidacji pozycji GPS. Swego czasu Australia próbowała wyrzucić radary i zastosować ADS-B i na tym właśnie się przejechali.

Dlatego #1: - o ile wiem - nie dopuszcza się GPS jako jedynego systemu
nawigacji.

Dopuszcza sie. Jak masz GPS-WAAS to GPS moze byc twoja jedna legalna nawigacja.

jak wyżej. Sam tego używasz, więc pewnie wiesz lepiej, ale i tak nie dowierzam.

"Natychmiastowa" dokładność GPS-a nie jest oszałamiająca - kilkadziesiąt
metrów, a w wysokości - jeszcze gorzej. Dobrze skalibrowany wysokościomierz
ciśnieniowy z korekcją jest znacznie dokładniejszy.

Nieprawda.

Zgodnie z SAE bezwzględny błąd wysokościomierza ciśnieniowego nie może przekraczać 100 ft = ok. 30 m.
Dla GPS bez wsparcia UERE jest ok. 30 m, zatem przy VDOP równym 1 masz VFOM tego rzędu, a jeśli VDOP jest większy - to jeszcze gorzej. Gdzieś coś pomyliłem?
Aha, VPL to jeszcze inna sprawa.

DGPS działa prawidłowo tylko w niedużej odległości - im dalej,
tym gorzej.

Nieprawda. Dziala prawidlowo i z dostateczna dokladnoscia wszedzie gdzie jest
pokrycie.

Niektóre błedy mają charakter lokalny (np. troposfera). Gdyby wystarczała jedna stacja naziemna, to po co w WAAS, czy EGNOS kilkanaście?

W USA jest też (ZTCW na paru lotniskach) system LAAS -

LAAS jeszcze nie istnieje.

Wiem o Memphis - prototyp w trakcie przygotowań do certyfikacji.
Nie pisałem, że LAAS jest już w użyciu.

--

ale i tak nie  dowierzam.

Kazdy ma prawo czemus niedowierzac, ale tu wchodzimy na temat bardziej
religijny niz racjonalny.

Dla GPS bez wsparcia UERE jest ok. 30 m, zatem przy VDOP równym 1 masz VFOM tego rzędu, a jeśli VDOP jest większy - to jeszcze gorzej. Gdzieś coś pomyliłem?
Aha, VPL to jeszcze inna sprawa.

Polecam solidna literatura na temat bledow WAAS i VPL/VPE, bo rzucanie
liczbami 30 m jest BEZ SENSU bez zrozumienia tematu. Jak widac te mierzalne
bledy sa faktycznie rzedu 1-3 metrow.

http://www.nstb.tc.faa.gov/REPORTS/waaspan%2014.pdf


--