Alþjóðlegt staðsetningarkerfi eða GPS eins og það er almennt vitað er mikilvægur þáttur í nútíma flugleiðsögn og ómetanlegan þátt í NextGen forritinu FAA.
GPS gögn gerir flugmenn kleift að fá nákvæmar þrívíðu eða fjórvíddar staðsetningarupplýsingar. GPS-kerfið notar þríhyrningar til að ákvarða nákvæmlega staðsetningu flugvélarinnar, sem og hraða, lag, fjarlægð til eða frá stöðvum og tíma.
Saga GPS
Bandaríkin hersins notaði fyrst GPS sem leiðsögutæki á áttunda áratugnum. Á níunda áratugnum gerði bandaríska ríkisstjórnin GPS í boði fyrir almenning, án endurgjalds, með einum afla: Sérstök ham, sem kallast sértæk framboð, væri gert kleift að markvisst draga úr nákvæmni GPS fyrir almenna notendur og varða nákvæmlega nákvæmlega útgáfa af GPS fyrir herinn.
Árið 2000, undir Clinton-gjöfinni, var valfrjálst framboð slökkt og sömu nákvæmni sem herinn hafði notið góðs af var gerð aðgengileg almenningi.
GPS hluti
GPS-kerfið hefur þrjá þætti: Rými, stjórnhluti og notendasvið.
Rými hluti samanstendur af um 31 GPS gervihnöttum. Flugvélaforseta Bandaríkjanna starfar með þessar 31 gervitungl auk viðbótar þriggja til fjögurra útilokaðra gervihnatta sem hægt er að endurvirkja ef þörf krefur. Á hverju augnabliki eru að minnsta kosti 24 gervihnöttar starfræktir í sérhönnuðum sporbraut, sem tryggir að amk fjórar gervihnöttar séu til sýnis á sama tíma frá næstum öllum stöðum á jörðinni.
Fullkomin umfjöllun sem gervihnött býður upp á gerir GPS kerfið áreiðanlega leiðsögukerfið í nútíma flugi.
Stjórntækið er byggt á röð jarðstöðva sem notuð eru til að túlka og senda gervihnatta merki til ýmissa móttakara. Jarðstöðvar eru með aðalstjórnstöð, skiptibúnaði, 12 jörðu loftnetum og 16 vöktunarstöðvum.
Notandasvið GPS kerfisins felur í sér ýmsar móttakara frá öllum ólíkum gerðum atvinnugreina. Þjóðerni, landbúnaður, rými, landmælingar og kortlagning eru öll dæmi um endanotendur í GPS-kerfinu. Í flugi er notandinn yfirleitt flugmaðurinn, sem skoðar GPS gögn á skjánum í flugpalli loftfarsins.
Hvernig það virkar
GPS gervihnatta sporbraut um 12.000 mílur fyrir ofan okkur og ljúka einum sporbraut á 12 klukkustunda fresti. Þeir eru sóldrifnar, fljúga í miðlungs sporbraut og senda útvarpsmerki til móttakara á jörðinni.
Jarðstöðvar nota merki til að fylgjast með og fylgjast með gervihnöttum, og þessar stöðvar veita kerfisstjórnstöðinni (MCS) gögn. MCS veitir þá nákvæmar staðsetningarupplýsingar til gervitunglanna.
Móttakandi í loftfar fær tímaupplýsingar frá gervitunglum gervitunglanna. Það samanstendur af því tíma sem það tekur til þess að merki um að fara frá gervitunglinu til móttakanda, og reiknar fjarlægð byggð á því mjög nákvæmum og ákveðnum tíma. GPS móttakarar nota þríhyrningslaga - dagsetning frá þremur gervihnöttum - til að ákvarða nákvæma tvívíða staðsetningu. Með að minnsta kosti fjórum gervihnöttum í sýn og rekstri er hægt að fá þrívíða staðsetningargögn.
GPS villur
Ionosphere truflun: merki frá gervihnöttum hægir í raun eins og það fer í gegnum andrúmsloft jarðar.
GPS-tækni reiknar þessa villu með því að taka að meðaltali tíma, sem þýðir að villan er enn til staðar en takmarkaður.
- Klukkan villa: Klukka á GPS móttakara gæti ekki verið eins nákvæm og atómsklukkan á GPS gervitunglinu, skapa mjög lítil nákvæmni vandamál.
- Orbital villa: Sporbraut útreikninga getur verið ónákvæm, sem veldur tvíræðni við að ákvarða nákvæmlega staðsetningu gervihnatta.
- Staða villa: GPS merki geta hopp burt af byggingum, landslagi, og jafnvel rafmagn truflun getur komið fram. GPS-merki eru aðeins tiltækar þegar móttakandi getur "séð" gervihnöttinn, sem þýðir að gögnin vantar eða eru ónákvæmar meðal háum byggingum, þéttum landslagi og neðanjarðar.
Hagnýt notkun GPS
GPS er mikið notað í flugi í dag sem uppspretta svæðisleiðsögu . Næstum öll loftför, sem eru byggð í dag, koma með GPS-einingu sett upp sem staðalbúnaður.
Almenn flug, viðskiptaflug og atvinnuskyni hafa allir fundið mikla notkun fyrir GPS.
Frá grunnleiðsögn og staðsetningargögn til flugspegla, mælingar og flugvalla er GPS dýrmætur tól fyrir flugvélar.
Uppsett GPS-einingar geta verið samþykktir til notkunar í IMC og öðrum IFR flugum . Instrument flugmenn finna GPS til að vera mjög gagnlegt til að viðhalda stöðuvitund og fljúgandi verklagsreglum. Handtölvur, en ekki samþykktar til notkunar IFR, geta verið hjálpsamur stuðningur við bilun í tækjum, auk þess sem mikilvægt tæki til að viðhalda stöðuvitund í hvaða aðstæður sem er.
Flugmenn, sem fljúga VFR, nota einnig GPS sem leiðsögutæki og stuðningur við hefðbundna farþega og dauða reckoning tækni.
Allir flugmenn geta metið GPS gögn í neyðarástandi, þar sem gagnagrunnurinn leyfir þeim að leita að næsta flugvellinum, reikna tíma í leiðinni, eldsneyti um borð, tíma sólarlags og sólarupprásar og margt fleira.
Að undanförnu hefur FAA gert kleift að nota WAAS GPS aðferðir við aðferðir og kynna nýja nákvæmni nálgun á flugmönnum í formi Localizer Performance með Lóðrétt leiðbeining (LPV) nálgun . Þetta er nákvæmniaðferð sem gerir landsbundnu loftrýmiskerfinu kleift að verða miklu skilvirkara og aðstoða við að mæta þörfum innlendra loftrýmis kerfisins í framtíðinni.