по Редькинским стандартам

Рис. 11.4. БА СРНС классов В и С в составе бортового оборудования ВС

БА класса ВЗ предназначена для полета по маршруту, в зоне АЭ, для захода на посадку без средств точного захода кроме КРМ, средств наведения типа КРМ и упрощенных радиосредств направленного действия. БА класса В4 предназначена для полета по маршруту и в зоне АЭ. БА классов ВЗ и В4 должна иметь совместно с НК

(FMS) функцию AAIM, эквивалентную функции RAIM.

БА класса С (Cl, С2, СЗ, С4) аналогична оборудованию класса В (BJ, В2, ВЗ, В4

соответственно), но предназначена для ВС, НК или FMS которых имеют расширенные связи с системой управления (автопилотом) или командными пилотажными приборами, позволяющими снизить ошибки управления

(пилотирования) ВС [29].

БА класса А содержит базу данных с координатами исходных и конечных пунктов маршрута (ИПМ и КПМ), поворотных (промежуточных) пунктов маршрутов

(ППМ, WPT) и самими маршрутами (например, SID - стандартный маршрут вылета и

STAR - стандартный маршрут прибытия), с координатами аэродромов, контрольных ориентиров, препятствий, пересечений трасс, с характеристиками используемых радиосредств (VOR, ПРС), ВПП, зон ограничений, запретов, предупреждений и т.д.

Одновременно учитывается, что эти данные при использовании аппаратуры классов В и С находятся в вычислителе НК (FMS).

БА класса А может вычислять помимо геодезических координат (широты В и долготы L), высоты опорным эллипсоидом (Н), составляющих скорости (VN, VE, VH)

и времени (UTC), также путевую скорость (GS, SPD), путевой угол (TRK), удаление от очередного ППМ (DIS, DST), пеленг очередного ГОШ (BRG), линейное боковое уклонение (ЛБУ, ХТК, STR) от линии заданного пути (ЛЗП), время, оставшееся до прибытия в точку назначения при текущей скорости и курсе (ЕТЕ), расчетное время прибытия (ЕТА), скорость движения к точке назначения (VMG), заданный курс

(CTS), требуемый разворот (TRN), заданный путевой угол (DTK), выбранный курс при смене ППМ (OBS) и др. (табл. 11.6).

К сожалению, летным составом отмечается излишнее многообразие в обозначениях и отсутствие стандартизации процедур использования приемников.

31

Тем не менее можно выделить наиболее характерные режимы работы: навигация

(NAV), программирование ППМ (WPT) и маршрут (FPL, RTE), аварийный (NRST),

установка (SET), "направить на" (DIR ТО или GO ТО), просмотр текстовых сообщений (MSG), встроенный контроль, имитация полета. Летному составу предварительно нужно знать:

•порядок подготовки БА к полету;

•порядок управления БА на этапах полета;

•последовательность действий при изменении условий полета;

•способы использования информации в вычислителе для решения навигационных задач;

•способы взаимного контроля работоспособности БА СРНС и других навигационных средств;

•способы использования других средств навигации при отказах БА СРНС;

•порядок распределения внимания летного состава при использовании БА СРНС.

Особое внимание должно уделяться процессу подготовки аппаратуры к полету,

включающему:

•определение необходимых исходных данных;

•составление и ввод программы полета;

•предполетную подготовку и проверку БА.

Все это предполагает подбор и подготовку карт, выбор, прокладку и изучение

маршрута и разработку штурманского плана полета.

Требования к индикации. Использование выходной информации БА летчиком осуществляется с помощью систем индикации (дисплеев). При этом может индицироваться как цифровая информация, так и графическая. Так, при индикации цифровой информации:

•дисплеи БА класса А2 должны обеспечивать непрерывное отображение информации с точностью, соответствующей разрешающей способности,

требуемой для всего диапазона;

•дисплеи БА класса А2 должны отображать боковое отклонение до ±20 морских миль (м.м.) или ±37 км с разрешающей способностью 0,1 м.м. (до 9,9 м.м.) и 1

32

м.м. (1,85 км) свыше 9,9 м.м.;

• дисплеи Б А класса А1 должны отображать боковое отклонение с разрешающей способностью 0,01 м.м. для отклонения менее, чем 1,0 м.м.;

системы класса А1 должны вычислять и отображать погрешность выдерживания путевого угла либо в аналоговом, либо в цифровом виде с разрешающей способностью один град. При индикации нецифровой информации требуемые характеристики приведены в табл. 11.7.

Параметр	На маршрутеПереход		Некатегорирова
Полный масштаб,	5,0/9,25	1,0/1,85	0,3/0,556
Четкость показаний,	<1,0/1,85	<0,1/0,18	<0,03/0,056
Разрешающая	±1	±1	±1
Центрированная	0,2/0,37	0,1/0,185	0,01/0,0185
Линейность, %	20	20	20
Различимое движение,	<0,1/0,185	<0,01/0,0	<0,01/0,0185

Таблица 11.7. Требуемые характеристики индикации кецифровой информации

Требования к вводу путевых точек (ППМ). В БА класса А2 должен быть преду-

смотрен ручной ввод широты/долготы ППМ с разрешающей способностью не хуже

0,1 мин.

БА класса А2, которая выдает "расстояние до” / "пеленг" очередного ППМ,

должна обладать разрешающей способностью не хуже 0,1 м.м. (0,185 км) и 0,1 град,

соответственно.

ВБ А класса А1 должен быть предусмотрен ручной ввод широты/долготы ППМ

сразрешающей способностью не хуже 0,01 мин.

БА класса А1, которая выдает "расстояние до" / "пеленг" очередного ППМ,

должна обладать разрешающей способностью не хуже 0,1 м.м. (0,185 км) и 0,1 град,

соответственно.

Требования к индикации отказов и состояний. В соответствии с TSO С-129

должна быть обеспечена индикация следующей информации:

•функции контроля целостности в приемнике (RAIM), определяющей ошибку местоположения, которая превышает допуск, установленный для контроля целостности на этапах полета по маршруту и в районе аэропорта;

•потери функции контроля целостности (RAIM); это предупреждение может

33

быть отложено на соответствующий интервал времени (для подтверждения);

•разрешения режима захода на посадку (БА класса А1);

•осуществления режима захода на посадку (БА класса А1);

•предупреждения о предстоящем автоматическом изменении полного масштаба дисплея на 0,3 м.м. (0,556 км);

•напоминания "ввести барометрическую высоту";

•предупреждения пилоту "включить режим захода на посадку".

Примечание: дополнительные навигационные данные (расстояние, время и т.д.)

должны быть помечены или устранены совсем, в случае, если их достоверность не может быть гарантирована (не все сообщения об отказах и состоянии требуют устранения навигационных данных).

Должны быть также обеспечены предупреждающие сообщения в режиме навигации о следующих событиях:

•отказ питания или понижение напряжения ниже уровня, необходимого для поддержания режима навигации;

•любая возможная неисправность/отказ, влияющая на выполнение навигационной функции;

•отказ навигационной функции;

•недостоверные или ошибочные навигационные данные в режиме захода на посадку (БА класса А1);

•отсутствие функции контроля целостности (RAIM) при переходе к режиму захода на посадку в контрольной точке конечного этапа захода на посадку (БА класса А1);

•потеря функции контроля целостности (RAIM) на время более, чем 5 минут после прохождения контрольной точки конечного этапа захода на посадку в режиме захода на посадку.

Рекомендованная аппаратура. В [28] отмечается, что к марту 1998 г. были проведены летные испытания спутниковой аппаратуры KLN-90 А/В фирмы Allied Signal на воздушных судах Ил-86, Ил-76, Ту-154М, Ту-134, Як-42, Ан-12, Ан-124 и

34

Ми-8; TNL-2000T, TNL-2000- Approach фирмы Trimble на ВС ИЛ-62М, Ту-154Б/М, Ми-8Т/АМТ/МТВ. Эти системы соответствуют минимальным требованиям TSO С-

129 и имеют режим RAIM [28]. На основании положительных результатов испытаний перечисленная выше аппаратура указанием Департамента воздушного транспорта (ДВТ) Минтранса РФ № ДВ 6.1-32 (приложение 1) допущена к эксплуатации в качестве дополнительного навигационного средства. С соблюдением установленных требований приемниками GPS различных модификаций к марту 199$ г. было оборудовано более 500 ВС [28]. В настоящее время этот процесс продолжается.

Приказ № 61 [28] разрешает "в воздушном пространстве России и других государств (при отсутствии соответствующих ограничений) использование бортовых приемников GPS, прошедших на воздушных судах (приложение 3) контрольные испытания в установленном порядке согласно указания ДВТ Минтранса от 28.03.95 г. № ДВб.1-32, в качестве навигационного средства на маршруте (до зоны аэродрома) при комплексном использовании их с другими бортовыми навигационными системами или комплексами" (см. табл. 11.8). "При использовании бортовых приемников GPS в качестве основного навигационного средства для полетов в Европейском регионе в системе зональной навигации (B-RNAV), в океанических и удаленных районах потребители должны доработать бортовые приемники GPS

функцией FDE (углубленный автоматический контроль достоверности информации), которую не имеют приемники KLN-90 А/В, TNL2000Т, TNL-2000-Approach и

другие, ранее установленные на воздушных судах России".

35

Заключение

Состояние отечественной системы позиционирования в настоящее время не дает возможности эксплуатировать ее в соответствии с предъявляемыми техническими требованиями по банальной причине – у страны нет на это ресурсов, и в обозримом будущем не предвидится. Стоимость эксплуатации столь сложных спутниковых систем будет во многом определяться продолжительностью работы самих спутников и частотой их замены. В этом отношении ГЛОНАСС опять явно уступает GPS.

Судя по данным представленных в дипломе, самый старый из работавших в мае этого года спутников GPS был запущен в 1989 г. (возраст 14 лет), в то время как старейший спутник ГЛОНАСС – в 1998 г. (5 лет). По спутникам только первого поколения GPS (блок I), выводившимся на орбиты в конце 70-х – начале 80-х гг.,

средняя продолжительность функционирования составила 7,12 лет. Поддержание состояния орбитальной группировки с помощью недостаточно долговечных спутников приведет к значительному превышению стоимостью ее эксплуатации по сравнению с конкурентом – GPS.

Теоретически наивысшую точность определения местоположения дает использование сигналов спутников одновременно и американской, и российской систем. Но на практике ситуация выглядит несколько сложнее. Можно сказать, что ГЛОНАСС не оправдал ожиданий. При необходимости одновременной работы не менее 24 спутников в реальности их (в работоспособном состоянии) никогда не было больше 11-15. Например, по состоянию на январь 1999 г. на орбите работало 24

американских спутника, но при этом российских было всего 16, причем 5 из них в нерабочем состоянии. Но и это еще цветочки. Неточность в определении расстояний приводила к тому, что в этот период реальная точность измерения местоположения с помощью российской ГЛОНАСС колебалась от 100 до 24000 метров, что не в полной мере отвечает потребностям высокоточной навигации и геодезии. Как следствие,

федеральное авиационное управление США FAA приостановило процесс выработки технических стандартов на использование ГЛОНАСС.

Так было, напомним, в 1999 г. Сейчас спутников осталось всего 8, и не все из них работают. По данным, на 5 мая 2003 г. работало всего семь спутников, к томуже

36

неравномерно распределенных по орбитальным плоскостям. Однако одними лишь спутниками все проблемы ГЛОНАСС не исчерпываются – есть еще наземный сегмент, аппаратура пользователей. Без достаточного количества недорогих,

удобных и надежных пользовательских приемников полноценная эксплуатация системы невозможна. Состояние нашей промышленности не вселяет уверенности в то, что она способна самостоятельно обеспечить потребителей высококачественной серийной продукцией. А без массового производства невозможно ни доведение стоимости отдельного приемника до приемлемого уровня, ни отработка технологии.

Ряд экспертов полагают, что ГЛОНАСС находится в тяжелейшем положении и не имеет перспектив как коммерческая система, а рынок наземной потребительской аппаратуры для ГЛОНАСС находится в коматозном состоянии и его нельзя сравнивать ни по объему, ни по номенклатуре, ни по эксплуатационным характеристикам с GPS-рынком, имеющим почти десятилетнюю историю. При этом анонсирование некоторыми западными и российскими компаниями выпуска совмещенных ГЛОНАСС/GPS-приемников, таже не выведет в этом тысячелетии ГЛОНАСС из этого состояния, так как цена этих приборов просто несопоставима со стоимостью GPS-комплексов, а рынок для них весьма незначителен и фактически исчерпывается только лишь задачами аэронавигационного обеспечения.

В сложившихся условиях фактический запрет на массовое использование уже имеющихся на рынке GPS-приемников не только наносит тяжелейший вред отечественной промышленности, жизненно зинтересованной в высокоточных пространственных данных, но и лишает возможности привнести культуру работы с высокоточными© Карасев В.В. пространственными данными в широкие массы.

Ситуация в этой области привычно парадоксальна. Страна с одной из лучших в мире школ картографии не имеет открытых и доступных высокоточных карт местности а значит, не имеет их вовсе (закрытые для широкого доступа карты тоже стремительно устаревают – причем тем быстрее, чем крупнее масштаб).

Ущерб государственным интересам, угрозу для которых сегодня в первую очередь представляет ситуация в экономике и в промышленности, вследствие запрета на широкое использование GPS трудно оценить - достаточно представить на

37

секунду, что в России требовалось бы получение специального разрешение на приобретение импортного компьютера, программного обеспечения или мобильного телефона. Страна, у которой от былого могущества остались разве что территории,

лишается самой возможности отобразить эти территории и навести на них порядок.

Тем самым она лишается перспектив. А перспективы - как никогда заманчивы.

38

Список литературы

1.Johannesen R. Interference: Sources and Symptoms, GPS World, Nov., 1997.

2.Langley R. Columns, GPS World, Nov., 1997, pp. 46,48.

3.Spilker J. Signal Structure and Performance Characteristics, Navigation, № 2,1978.

4.An Evaluation of the Radio Frequency Susceptibility of Commercial GPS Receiver, IEEE AES Magazine, N7, 1994.

5.Маркелов М. А. О результатах испытаний авиационных приемников систем GPS и

ГЛОНАСС на помехоустойчивость. Доклад на заседании Научно-технического координационного совета по проблемам спутниковых систем посадки. ГОСНИИ "Аэронавигация", 11.11.1997.

6.Глобальная навигационная спутниковая система ГЛОНАСС. Интерфейсный кон-

трольный документ. КНИЦ ВКС, 3-я редакция. Москва, 1995.

7.Sang J., Kubik К. Analysis of Interfered GPS Signals, ION GPS-97 Proc., Nashwille, 1997.

8.Butsch F. GPS and GONASS Radio Interference in Germany, ION GPS-97, Nashwille, 1997.

9.Antijam GPS, Aviation Week and Space Technology, 144, N6, p. 96.

10.Lyusin S.V., Khazanov I.G. Techniques for Improving Antijamming Performance of Civil GPS/GLONASS Receivers, ION GPS-97 Proc., Nashwille, 1997.

Lyusin S.V., et al. Combined GPS/GLONASS Receiver With High Antijamming Performance, IO

11.Варакин Л.Е. Системы связи с шумоподобными сигналами. М.: Радио и связь,1985.

12.Скляр Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. Москва, Санкт-Петербург, Киев: Вильямс,2003.

39