გლობალური პოზიციონირების სისტემა, ან GPS, როგორც ცნობილია, არის სასიცოცხლო კომპონენტი თანამედროვე საჰაერო ნავიგაციისა და FAA- ს NextGen პროგრამის ფასდაუდებელი კომპონენტი.
GPS მონაცემები საშუალებას აძლევს პილოტებს მიიღონ ზუსტი სამგანზომილებიანი ან ოთხ განზომილებიანი ადგილმდებარეობის მონაცემები. GPS სისტემა იყენებს სამკუთხედს, რათა განსაზღვროს თვითმფრინავის ზუსტი ადგილმდებარეობა, ასევე სიჩქარე, სიმღერა, მანძილი ან საგუშაგოდან და დრო.
GPS- ის ისტორია
აშშ-ს სამხედროებმა ჯერ კიდევ 1970-იან წლებში GPS- ის ნავიგაციის ინსტრუმენტი გამოიყენეს. 1980-იან წლებში აშშ-ს მთავრობამ ჯერობით ხელმისაწვდომი გახადა საერთო საზოგადოებისთვის, უფასოდ, ერთი დაჭერით: სპეციალური რეჟიმი, რომელსაც ეწოდება შერჩევითი ხელმისაწვდომობა, შესაძლებელი იქნებოდა მიზნად ისახავდეს GPS- ის სიზუსტეს საზოგადოებრივი მომხმარებლებისთვის, მხოლოდ ყველაზე ზუსტი მობილური GPS for სამხედრო.
2000 წელს, კლინტონის ადმინისტრაციის ხელმძღვანელობით შერჩევითი ხელმისაწვდომობა გამორთულია და იმავე სიზუსტით, რომლითაც სარგებლობდა სამხედრო ბაზა, ხელმისაწვდომი იყო საზოგადოების წინაშე.
GPS კომპონენტები
GPS სისტემის სამი კომპონენტია: სივრცე სეგმენტი, საკონტროლო სეგმენტი და მომხმარებლის სეგმენტები.
სივრცის კომპონენტი შედგება დაახლოებით 31 GPS თანამგზავრიდან. ამერიკის შეერთებული შტატების საჰაერო ძალები მოქმედებს ამ 31 თანამგზავრი, ასევე სამიდან ოთხი დეკომსირებული თანამგზავრი, რომელიც შეიძლება საჭირო გახდეს რეაქტივირებული. ნებისმიერ მომენტში მინიმუმ 24 თანამგზავრი ფუნქციონირებს სპეციალურად ორბიტაზე, რაც უზრუნველყოფს, რომ მინიმუმ ოთხი თანამგზავრი დედამიწაზე თითქმის ნებისმიერი წერტილიდან ჩანს.
სრული გაშუქება, რომ თანამგზავრების შეთავაზება ხდის GPS სისტემის ყველაზე სანდო სანავიგაციო სისტემა თანამედროვე საავიაციო.
საკონტროლო სეგმენტი შედგება რიგი მიწის სადგურებისგან, რომლებიც გამოიყენება სხვადასხვა მიმღებთა სატელიტური სიგნალების ინტერპრეტაციისა და რელემისათვის. მიწისქვეშა სადგურები მოიცავს სამაგისტრო საკონტროლო სადგურებს, ალტერნატიულ მაგისტრალურ სადგურს, 12 ადგილზე ანტენას და 16 მონიტორინგის სადგურს.
GPS სისტემის მომხმარებლის სეგმენტი მოიცავს სხვადასხვა ტიპის მრეწველობის სხვადასხვა მიმღებებს. ეროვნული უსაფრთხოება, სოფლის მეურნეობა, სივრცე, გეოდეზია და რუკები გლობალური სისტემის ყველა მომხმარებელთა მაგალითებია. ავიაციაში, მომხმარებელი, როგორც წესი, პილოტია, რომელიც GPS მონაცემების ნახვა თვითმფრინავის კაბინაში.
როგორ მუშაობს
GPS თანამგზავრების ორბიტაზე მეტი 12,000 მილის ზემოთ, და ერთი ორბიტაზე ყოველ 12 საათში. ისინი მზის იკვებება, ფრენა საშუალო დედამიწის ორბიტაზე და გადასცემს რადიოს სიგნალებს მიმღებთათვის.
სახმელეთო სადგურები იყენებენ სიგნალებს სატელიტების გასაკონტროლებლად და მონიტორინგისთვის, და ეს სადგურები უზრუნველყოფს მასალების მართვის სადგურს (MCS) მონაცემებს. MCS- ი შემდეგ ზუსტ პოზიციებს აწვდის სატელიტებს.
თვითმფრინავში მიმღები იღებს დრო მონაცემებს თანამგზავრების ატომური საათებიდან. იგი ადარებს იმას, რომ დრო სჭირდება სიგნალს სატელიტიდან მიმღებამდე, და გამოთვლის მანძილს, რომელიც ძალიან ზუსტ და კონკრეტულ დროზეა დამოკიდებული. GPS მიმღებები იყენებს სამგანზომილებიანობას - თარიღიდან სამი თანამგზავრი - ზუსტი განზომილებიანი ადგილმდებარეობის განსაზღვრის მიზნით. მინიმუმ ოთხი თანამგზავრი თვალსაზრისით და ოპერატიული, სამგანზომილებიანი საიდან მონაცემები შეიძლება მიღებული.
GPS შეცდომები
იონოსფეროს ჩარევა: თანამგზავრების სიგნალი რეალურად ანელებს, რადგან ის ატმოსფეროში გადის.
GPS ტექნოლოგია ამ შეცდომის შესახებ ანგარიშებს ატარებს საშუალოდ, რაც იმას ნიშნავს, რომ შეცდომა არსებობს, მაგრამ შეზღუდულია.
- საათის შეცდომა: GPS მიმღების საათები არ შეიძლება იყოს ზუსტი, როგორც ატომური საათი GPS თანამგზავრიდან, რომელიც ქმნის ძალიან მცირე სიზუსტის პრობლემას.
- ორბიტალური შეცდომა: ორბიტაზე გათვლები შეიძლება არ იყოს არასწორი, რამაც გამოიწვია გაურკვევლობა სატელიტის ზუსტი ადგილმდებარეობის განსაზღვრისას.
- პოზიცია შეცდომა: GPS სიგნალებს შეუძლიათ დაბრკოლება შენობების, რელიეფის, და კიდევ ელექტრო ჩარევა შეიძლება მოხდეს. GPS სიგნალები მხოლოდ მაშინ არის შესაძლებელი, როდესაც მიმღებმა სატელიტის "სანახავად" შეიძლება მოიძიოს, რაც იმას ნიშნავს, რომ მონაცემები არ იქნება დაკარგული ან უზუსტესი შენობები, მკვრივი რელიეფი და მიწისქვეშა.
პრაქტიკული გამოყენება GPS
GPS ფართოდ გამოიყენება საავიაციო დღეს, როგორც წყაროების სანავიგაციო წყარო. თითქმის ყველა თვითმფრინავი აშენდა დღეს მოდის GPS ერთეულის დაყენებული როგორც სტანდარტული აღჭურვილობა.
ზოგადი ავიაცია, ბიზნეს ავიაცია და კომერციული ავიაცია ყველანაირი ღირსია GPS- ისთვის.
საბაზისო ნავიგაციისა და ადგილმდებარეობის მონაცემებისგან Airspeed, tracking და აეროპორტის ადგილებში, GPS არის ძვირფასი ინსტრუმენტი aviators.
დამონტაჟებული GPS ერთეული შეიძლება დამტკიცდეს IMC და სხვა IFR ფრენებზე . ინსტრუმენტის პილოტები GPS- ს უდიდეს დახმარებას უქმნის სიტუაციური ცნობიერების და საფრენი აპარატურის მიდგომის პროცედურებს. ხელსაყრელი დანადგარები, ხოლო IFR- ის გამოყენებისათვის დამტკიცებული არ არის, შეიძლება გამოყენებულ იქნას ინსტრუმენტული ჩავარდნები, აგრეთვე სიტუაციის ინფორმირებულობის შენარჩუნების ღირსი ინსტრუმენტი ნებისმიერ სიტუაციაში.
მფრინავები VFR- ს ასევე GPS- ს ნავიგაციის იარაღად იყენებენ და ტრადიციულ პილოტაჟსა და მკვდარი ხელახალი ამოხსნის მეთოდებს იყენებენ.
ყველა პილოტმა შეიძლება შეაფასოს GPS მონაცემები საგანგებო სიტუაციებში, რადგან მონაცემთა ბაზა საშუალებას მისცემს მათ უახლოეს აეროპორტში მოძებნონ, გაარკვიონ დრო, გაეცნოთ საწვავს, მზის ჩასვლისა და მზის ჩასვლის დროს და ბევრად უფრო.
სულ ახლახანს, FAA- მა მისცა WAAS GPS პროცედურები მიდგომების მისაღწევად , რომელიც ახორციელებს პილოტების ახალი სიზუსტის მიდგომას ვერტიკალური სახელმძღვანელოს (LPV) მიდგომის ლოკალიზატორის სახით. ეს არის ზუსტი მიდგომა, რომელიც საშუალებას მისცემს ეროვნული საჰაერო სივრცის სისტემა გახდეს უფრო ეფექტური და დაეხმაროს მომავალში ეროვნული საჰაერო სივრცის სისტემის საჭიროებების დაკმაყოფილებას.