Спутниковые системы функционального дополнения

В спутниковых системах функционального дополнения (SBAS) представляется информация о целостности, дополнительные сигналы дальности и дифференциаль­ная информация, что вместе взятое обеспечивает все виды полетов, в том числе и точные заходы на посадку AVP-I и AVP-II.

SBAS состоит из трех отдельных сегментов:

— наземная инфраструктура;

— спутники SBAS;

— бортовые приемники SBAS.

Наземная инфраструктура включает сеть станций слежения и обработки, кото­рые принимают данные от геостационарных спутников, рассчитывают целостность, поправки и дальномерную информацию, формирующие сигнал в пространстве спут­никовых систем функционального дополнения. Спутники SBAS ретранслируют этот сигнал от наземной инфраструктуры на бортовые приемники SBAS, которые опре­деляют информацию о координатах и времени от основной орбитальной системы GNSS и геостационарных спутников SBAS. Бортовые приемники SBAS получают дальномерную информацию и поправки и используют эти данные для определения целостности и уточнения измеренного местоположения ВС.

Предполагается использование трех широкозонных (спутниковых) систем функ­ционального дополнения:

— американская WAAS (Wide Area Augmentation System);

— европейская EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay System);

— японская MSAS (Multi-Fuirictional Satellite EJased Augmentation System)

Космические сегменты SBAS включают в себя геостационарные спутники, рас­положенные на орбитах в плоскости экватора на высоте порядка 36000 км. Наиме­нование спутников и их размещение на орбите (по состоянию на конец 2002 г.) дано в табл. 2.3.

Наземные сегменты спутниковых систем функционального дополнения США — WAAS включают (по состоянию на конец 2002 г.):

— 25 широкозонных контрольных станций, предназначенных для контроля и на­блюдения за состоянием навигационного поля;

— 2 широкозонные главные станции управления, предназначенные для обра­ботки данных мониторинга;

— 6 наземных станций передачи данных космическому сегменту и распредели­тельную сеть информационного обмена и связи.

Перечень геостационарных спутников Таблица 2.3 Компоненты Спутниковые системы функционального дополнения WAAS EGNOS MSAS Космический сегмент INMARSAT-III INMARSAT-III ARTEMIS MSAT-1 MSAT-2* Количество спутников 2 2 + 1 2 Наименование спутников POR AOR-W AOR-E ARTEMIS IOR-E MSAT-1 Размещение по долготе 178°Е 54°W 15.5°W 21.4°E 64.5° E 140° E

*) Информация отсутствует.

Перечисленные станции объединены в единую сеть линиями передачи и обра­ботки данных.

Рабочая область — от Мексиканского залива до южной части Канады и Аляска с Алеутскими островами.

После окончания проекта по расширению WAAS планируется увеличить коли­чество контрольных станций до 48, головных — до 6, передачи данных — до 16, а ко­личество геостационарных спутников до 8.

В качестве примера на рис. 1,20 представлена схема точного захода на посадку в аэропорту NORMAN (штат OKLAHOMA, USA) с использованием спутниковых сис­тем функционального дополнения WAAS.

Спутниковая система функционального дополнения EGNOS разрабатывается по инициативе государств Европейского сообщества. Использование EGNOS улуч­шит сервис космических сегментов GPS/ГЛОНАСС в Европейском воздушном про­странстве. EGNOS способен передавать навигационный GPS-подобный сигнал, что эквивалентно увеличению числа спутников в созвездиях GPS/ГЛОНАСС. Кроме того, спутники EGNOS транслируют сигнал дифференциальной коррекции, а также сооб­щения о целостности системы, что делает возможным их использование для точного захода на посадку.

Архитектура EGNOS включает:

— космический сегмент GPS/ГЛОНАСС и три активных геостационарных спут­ника. После запуска Европейской спутниковой системы Galileo архитектура EGNOS расширится;

— 33 опорные станции, расположенные во всей зоне обслуживания;

— 4 главных центра управления, расположенные в Великобритании (Шенвик), Германии (Лангене), Испании (Торриконе) и Италии (Кьямпино);

— 7 наземных навигационных станций, находящихся в Великобритании, Герма­нии, Испании, Италии, Португалии и Франции.

Зона обслуживания — Восточная часть Атлантического океана, Европа, Среди­земноморье, Северное море.

Планируется расширение зоны обслуживания с включением районов Африки, Среднего Востока, СНГ, Южной Америки.

Система EGNOS была испытана в конце весны 2003 г., а 06 июня 2003 г. была открыта первая станция в Лангене. Полное введение системы в эксплуатацию пла­нируется к 01 января 2006 г. Предполагаемая точность определения координат в плане 3 м, а по высоте -5 м.

MSAS включает:

— 4 опорные станции мониторинга, расположенные в Японии;

— 2 станции мониторинга и измерения дальности, расположенные в Австралии и на Гавайях;

— 2 станции управления, расположенные в Японии;

— сетевую систему связи.

Рабочая область — Восточная и Юго-Восточная Азия, Западная часть Тихого океана, Северная часть Австралии.

С выводом на орбиту MSAT-2 рабочая область расширится.

Применение GnsS совместно с функциональными дополнениями позволяет выполнять операции с учетом соответствующего типа RNP, указанные в табл. 2.4.

Таблица 2.4

Функциональные дополнения GNNS и типы операций

Операции/этап полета	Тип RNP	Общая архитектура функционального дополнения
Дополни­ тельное средство	Основное средство	Самодостаточ­ное средство
Полет по маршруту	RNP 1 и выше	ABAS	ABAS	ABAS или ABAS+SBAS
Начальный или промежу­точный участок захода на посадку, неточный заход на посадку, вылет	RNP 0.3	ABAS	ABAS или ABAS+ SBAS	ABAS или ABAS+SBAS
Неточный заход на по­садку (с наведением в вертикальной плоскости)	RNP 0.3/125	ABAS	ABAS или ABAS+SBAS	ABAS или ABAS+SBAS
Точный заход на посадку по категории I	RNP 0.02/40	ABAS+SBAS	ABAS+GBAS	ABAS+GBAS