НППФ «Спектр

Перспективы внедрения и развития системы
функционального дополнения наземного
базирования (GBAS)
Требования ИКАО к характеристикам сигнала GNSS в пространстве
Типовая операция
Точность
в
плоскости
(95%)
Точность по
Время
Целостнос
вертикали
предупре Непрерывность
ть
(95%)
ждения
Готовность
На маршруте
3,7 км
Не
назначена
1110-7/
час
5 мин
1110-4/ час –
1110-8/ час
0,99 – 0,99999
На маршруте, в зоне
аэродрома
0,74 км
Не
назначена
1110-7/
час
15 с
1110-4/ час –
1110-8/ час
0,99 – 0,99999
Начальный,
промежуточный,
неточный заход (NPA),
вылет
220м
Не
назначена
1110-7/
час
10 с
1110-4/ час –
1110-8/ час
0,99 – 0,99999
Заход с
наведением по вертикали
(APV-I)
16,0м
20 ,0м
1210-7
на заход
10 с
1810-6
в любые 15с
0,99 – 0,99999
16,0м
8,0м
1210-7
на заход
6с
1810-6
в любые 15с
0,99 – 0,99999
16м
6,0 – 4,0м
1210-7
на заход
6с
1810-6
в любые 15с
0,99 – 0,99999
6, 9м
2,0 м
1110-9
на заход
2с
1410-6
в любые 15с
0,99 – 0,99999
6, 1 м
2,0 м
1110-9
на заход
2с
1410-6
в любые 15с
0,99 – 0,99999
Заход с наведением по
вертикали
(APV-II)
Точный заход на посадку
по кат. I
(Н=60 м)
Точный заход на посадку
по кат. II
(Н=30м)
Точный заход на посадку
по кат. IIIА
(Н=15 м)
Без применения функциональных дополнений глобальные навигационные
спутниковые системы не обеспечивают требования ИКАО на всех этапах полета
2
УСЛОВИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ GNSS ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ПОЛЕТОВ ВС ГА
НЕПРАВИЛЬНО
ГЛОНАСС
GPS
GALILEO
ПРАВИЛЬНО
ГЛОНАСС
GPS
GALILEO
ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ
ДОПОЛНЕНИЯ
(КОНТРОЛЬ ЦЕЛОСТНОСТИ)
ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ДОПОЛНЕНИЯ GNSS ИКАО
(СРЕДСТВО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЦЕЛОСТНОСТИ, НЕПРЕРЫВНОСТИ
И ПОВЫШЕНИЯ ТОЧНОСТИ)
GBAS
GRAS
(НА САМОЛЕТЕ)
(НАЗЕМНАЯ
АЭРОДРОМНАЯ)
(НАЗЕМНАЯ
ТРАССОВАЯ)
Комплексирование
с датчиками
другой физической
природы
(ИНС, баровысотомер и др.)
Использование
геодезической
привязки антенн
наземной
станции
(передача данных
по УКВ-каналу)
Использование
геодезической
привязки антенн
наземной
станции
(передача данных
по УКВ-каналу)
ABAS
SBAS
(НАЗЕМНЫЙ И
КОСМИЧЕСКИЙ
СЕГМЕНТЫ)
Использование
геостационарных
спутников
и сети наземных
станций
(WAAS – США,
EGNOS – Европа
СДКМ -Россия)
RAIM функциональным дополнением не является и ИКАО не стандартизован
Принципы функционирования GBAS
GPS satellite
GLONASS satellite
Защитный вертикальный
уровень
Целостность, управление, блок
посадочных данных (FAS),
дифференциальные поправки
Итоговая точность < 1 м,
целостность 10-9
Ground Processor
Ground Data Radio
Data Link Radio
Только применение GBAS обеспечивает выполнение всех типов
точных заходов в соответствии с требованиями ИКАО
5
Наземная станция ЛККС-А-2000 (GBAS категории I-II) разработки и
производства «НППФ Спектр» является функциональным дополнением
наземного базирования к GNSS и предназначена для формирования и передачи
в реальном времени воздушным судам (по каналу VDB в диапазоне 108 –
117,95МГц) и наземным потребителям (по проводным, оптоволоконным,
спутниковым и/или Internet линиям передачи данных) следующей информации:
- дифференциальных поправок к псевдодальностям, скорости изменения
поправок;
- информации о состоянии сигналов орбитальных группировок ГЛОНАСС и
GPS в зоне действия станции;
- информации о допустимости выполнения воздушными судами типовых
операций с использованием данных GNSS в дифференциальном и автономном
режиме работы бортового приемника с учетом требований по точности,
целостности, доступности, готовности и непрерывности спутникового сигнала и
времени до выдачи предупреждения, определяемых RNP для конкретной
типовой операции;
- параметров контроля целостности (номеров забракованных спутников) при
приеме сигналов от навигационных спутников ГЛОНАСС и GPS, находящихся в
зоне видимости антенн приемников ЛККС;
- контроля качества навигационного спутникового сигнала (SQM);
прогнозирования
уровня доступности
навигационных сигналов
спутниковых группировок ГЛОНАСС и GPS в зоне действия станции,
- блока посадочных данных (FAS) и дополнительных навигационных
параметров в формате SARP’s ICAO на GBAS;
- данных контроля работоспособности станции.
ЛККС-А-2000 оснащена операционной системой реального времени и
автоматически переходит на «горячий» резерв.
ЛККС-А-2000 (GBAS)
ГЛОНАСС
Геодезическая
привязка
антенны
ЛККС-А-2000
GPS
Л
К
К
С
GALILEO
Состав сообщений ЛККС:
-номера «неразрешенных» спутников,
- поправки к «разрешенным»
спутникам.
- блок посадочных данных (FAS)
А
АТИС
2
0
0
0
УВД
РТО
НОТАМ
Схемы точного захода
на посадку
данного аэропорта
ЛККС-А-2000 (GBAS), установленные в России
Установленные станции ЛККС-А-2000 передают навигационную информацию в Центр мониторинга ГНСС «НППФ Спектр» в
реальном времени
Установка ЛККС-А-2000 в Антарктиде (5-8.11.2011)
Авиационное оборудование GLS (GBAS Landing System)
Вычислитель (БМС)
Аппаратура передачи
дифференциальных данных (AПДД)
Индикация отклонений от посадочной траектории на МФИ
10
Оборудование GLS на самолетах Boeing и Airbus (январь2011)
Тип ВС
Boeing
B727-200
B737-NG
B747-8
B787
Airbus
A380
Семейство A320
A330 / A340
A350
Доступность оборудования GLS (MMR)
Опция для Fedex
Опция доступна
Стандартная комплектация
Стандартная комплектация
Опция доступна
Опция доступна
Опция доступна
Опция доступна с 2013
Оборудование ЛККС-А-2000 выдержало испытания на
совместимость с ММR в Евроконтроле (Брауншвейг, Германия)
Бортовым оборудованием GLS оснащаются Ил-76, Як-42, Ми-8
11
РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ ЛККС (GBAS)
КАТЕГОРИИ IIIA РАЗРАБОТКИ «НППФ Спектр»
НА САМОЛЕТЕ Ил-76
В ФГУП «ЛИИ им. М.М.ГРОМОВА»
Цель испытаний: летная проверка функционирования
опытного образца наземной станции ЛККС категории IIIА
разработки «НППФ Спектр» в условиях реальной
помеховой обстановки действующего аэродрома на
соответствие Техническому заданию на разработку
станции
Сигналы GNSS
Передача данных по каналу VDB
Корпус
КОИ
Позиция
ГРМ СП-90
(опорная станция,
консоль сменного
инженера)
Выделенные резервированные
проводные линии связи
(контрольная
VDB станция)
Данные выносной контрольной станции ЛККС
Данные для
АТИС, НОТАМ
Службы
АТИС, НОТАМ
Данные для консолей руководителя
полетов и диспетчера посадки
КДП-2
(консоль
руководителя
полетов)
Структурная схема наземных линий связи между элементами ЛККС кат. IIIА
13
ВПП-4
Корпус КОИ (место
установки опорной
станции GBAS III кат.
и эталонных средств)
КДП-2 (место установки
консолей руководителя
полетов и диспетчера
посадки)
Направление
посадки
Позиция ГРМ СП-90 (место
установки выносной контрольной
VDB станции GBAS III кат.)
Схема размещения наземного оборудования ЛККС категории IIIA
аэродроме «Раменское»
на
Вид самолета-лаборатории Ил-976 № 76455 при выполнении захода на
посадку по GLS
Сплиттер СНС
(делитель игналов)
Бортовая аппаратура облета
GBAS
аналоговый
сигнал
ТНGBAS
КБТИ
(СНС –RTK)
ARINC-429
АПДД
На приборы ПКП,
ПНП,
ЖК-индикацию
БМС-П
εг, εк
Пульт выбора
режима,
коммутатор
сигналов
εг,
εк
Аппаратура
навигации и
посадки
КУРС-МП-2
Делитель
сигналов
ВО 029
Схема соединений бортового оборудования GLS и экспериментальных систем
летающей лаборатории Ил-976 № 76455
Размещение бортового оборудования GLS в кабине самолета и индикация
курсо-глиссадного отклонения в полете
17
КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ РАБОТОСПОСОБНОСТИ
НАЗЕМНОЙ СТАНЦИИ ЛККС (GBAS) КАТЕГОРИИ IIIA
• НАПРЯЖЕННОСТЬ ПОЛЯ, СОЗДАВАЕМОГО ПЕРЕДАТЧИКОМ VDB В
ПРЕДЕЛАХ ЗОНЫ ДЕЙСТВИЯ GBAS;
• ТОЧНОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДИРЕКТОРНОГО ЗАХОДА НА
ПОСАДКУ ДО ВЫСОТЫ 15 м ПО СИГНАЛАМ GLS;
• УСТОЙЧИВОСТЬ ПРИЕМА ИНФОРМАЦИИ НА БОРТУ САМОЛЕТА ПО
КАНАЛУ VDB ПРИ МАНЕВРИРОВАНИИ С ДОПУСТИМЫМИ УГЛАМИ
КРЕНА;
• ЭРГОНОМИЧЕСКИЕ
ХАРАКТЕРИСТИКИ
(достаточность
СТАНЦИИ
ЛККС
IIIА
и
удобство
считывания
предоставляемой руководителю полетов информации, в том
числе при имитации отказов станции);
КАТЕГОРИИ
• ПОДГОТОВКА
СТАНЦИЕЙ
ДАННЫХ
ДЛЯ
МОНИТОРИНГА И СЛУЖБАМ АТИС И НОТАМ
ВЫДАЧИ
В
ЦЕНТР
Результаты экспериментальных исследований точностных характеристик GLS
гориз
верт
гориз
верт
гориз
верт
Время
режима
[с]
0,8
0,6
0,4
0,5
0,6
1,0
0,8
0,9
0,6
0,8
2,4
5,3
4,4
5,2
3,0
4,1
2,1
2,2
2,8
3,1
2,5
5,5
4,4
5,3
3,1
4,2
2,3
2,4
3,2
3,1
110
112
70
75
70
PEE, 95%,[м]
№ режима
режим 1
Режим 2
Режим 3
Режим 4
Режим 5
ГЛОНАСС + GPS
FTE, 95%, [м]
ГЛОНАСС
TSE, 95%, [м]
Режим
пилотирования
директорный
директорный
директорный
директорный
директорный
GPS
19
Отклонения самолета Ил-976 № 76455 от посадочной траектории
при выполнении захода на посадку по сигналам ЛККС
Траектория руления и взлета
21
Траектория посадки и руления
ВЫВОДЫ ПО ИСПЫТАНИЯМ GBAS III
• РАБОТОСПОСОБНОСТЬ ОПЫТНОГО ОБРАЗЦА НАЗЕМНОЙ СТАНЦИИ
ЛККС КАТЕГОРИИ IIIA В УСЛОВИЯХ ПОМЕХОВОЙ ОБСТАНОВКИ
ДЕЙСТВУЮЩЕГО АЭРОДРОМА СООТВЕТСТВУЕТ ТРЕБОВАНИЯМ ТЗ;
• НАПРЯЖЕННОСТЬ ПОЛЯ, СОЗДАВАЕМОГО ПЕРЕДАТЧИКОМ VDB ИЗ
СОСТАВА ЛККС КАТЕГОРИИ IIIA УДОВЛЕТВОРЯЕТ ТРЕБОВАНИЯМ
SARP’s НА GNSS (GBAS);
• ВЫПОЛНЕНИЕ ЗАХОДА НА ПОСАДКУ ПО СИГНАЛАМ GNSS И ЛККС
КАТЕГОРИИ IIIA ДО ВЫСОТЫ 15 м НА САМОЛЕТЕ Ил-976
ЗАТРУДНЕНИЙ НЕ ВЫЗЫВАЕТ. ОТКЛОНЕНИЕ ОТ ПОСАДОЧНОЙ
ТРАЕКТОРИИ,
СФОРМИРОВАННОЙ
В
БМС-П
ПО
ДАННЫМ
ПЕРЕДАННОГО FAS-БЛОКА НА ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНОМ УЧАСТКЕ НЕ
ПРЕВЫШАЕТ ДОПУСТИМЫХ;
• ОБЪЕМ ИНФОРМАЦИИ У РУКОВОДИТЕЛЯ ПОЛЕТОВ ДОСТАТОЧЕН
ДЛЯ ВЕДЕНИЯ УВЕРЕННОГО РАДИООБМЕНА И ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЯ О
ВОЗМОЖНОСТИ
ВЫПОЛНЕНИЯ
ЗАПРАШИВАЕМОГО
ЭКИПАЖЕМ
РЕЖИМА ПОЛЕТА
• ПРИ
ИМИТАЦИИ
ПОЛНОГО
ОТКАЗА
ОБОРУДОВАНИЯ
ЛККС
КАТЕГОРИИ IIIA ВРЕМЯ СРАБАТЫВАНИЯ СИГНАЛИЗАЦИИ СОСТАВИЛО
0,88 с, ЧТО СООТВЕТСТВУЕТ ТРЕБОВАНИЯМ SARP’s НА GNSS (GBAS)
22
Преимущества применения GBAS в гражданской авиации
ТЕХНИЧЕСКИЕ
ЭКОНОМИЧЕСКИЕ
ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ
РЕЗУЛЬТАТ
- СОЗДАНИЕ ЕДИНОГО ВЫСОКОТОЧНОГО КОНТРОЛИРУЕМОГО
НАВИГАЦИОННОГО ПОЛЯ ДЛЯ ВСЕХ ЭТАПОВ ПОЛЕТА;
- ОПТИМИЗАЦИЯ СХЕМ И ПРОЦЕДУР ВЫПОЛНЕНИЯ ПОЛЕТОВ
ЗА СЧЕТ ВЫСОКОЙ ТОЧНОСТИ В ЗОНЕ АЭРОДРОМА
- ОБЕСПЕЧЕНИЕ ТРЕБУЕМЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ДЛЯ ПОЛЕТОВ
МЕТОДОМ ЗОНАЛЬНОЙ НАВИГАЦИИ
- ЗНАЧИТЕЛЬНОЕ (ДО 10 РАЗ) СНИЖЕНИЕ СТОИМОСТИ
НАЗЕМНОГО ОБОРУДОВАНИЯ;
- ОТСУТСТВИЕ ДОРОГОСТОЯЩИХ СТРОИТЕЛЬНО-МОНТАЖНЫХ
РАБОТ;
- НАЛИЧИЕ ОДНОЙ ЛККС ОБЕСПЕЧИВАЕТ ЗАХОД НА ПОСАДКУ С
ДВУХ НАПРАВЛЕНИЙ ДЛЯ ВСЕХ ВПП АЭРОДРОМА
- НЕТ ЗАВИСИМОСТИ ОТ КАЧЕСТВА ПОДСТИЛАЮЩЕЙ
ПОВЕРХНОСТИ, ПОГОДНЫХ И КЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ;
- ОТСУТСТВИЕ ТРЕБОВАНИЯ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ОБЛЕТА;
- МИНИМИЗАЦИЯ ОБСЛУЖИВАЮЩЕГО ПЕРСОНАЛА
- ПОВЫШЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ И РЕГУЛЯРНОСТИ ПОЛЕТОВ;
- УЛУЧШЕНИЕ КАЧЕСТВА ОБСЛУЖИВАНИЯ ПАССАЖИРОВ
- РАДИКАЛЬНАЯ ЭКОНОМИЯ БЮДЖЕТНЫХ СРЕДСТВ И СРЕДСТВ
АВИАКОМПАНИЙ
23
Спасибо за внимание !
Contact Information
Research and Production Company «NPPF SPECTR»
Moscow, tel./fax +7 (499) 199-00-55;
e-mail: avia@nppf-spectr.ru