Sistemi i pozicionimit global, ose GPS siç dihet, është një komponent vital për navigimin modern ajror dhe një komponent i paçmuar i programit NextGen të FAA.
Të dhënat e GPS-së u mundësojnë pilotëve të marrin të dhëna precize tre-dimensionale ose katërdimensionale. Sistemi GPS përdor triangulimin për të përcaktuar vendndodhjen e saktë të një avioni, si dhe shpejtësinë, rrugën, distancën nga ose nga pikat e kontrollit dhe kohën.
Historia e GPS
Ushtria e Shteteve të Bashkuara për herë të parë e përdori GPS si mjet navigimi në vitet 1970. Në vitet 1980, qeveria amerikane e bëri GPS të disponueshëm për publikun e gjerë, pa pagesë, me një kapje: Një mënyrë speciale, e quajtur Disponueshmëria selektive, do të mundësohet që me qëllim të zvogëlojë saktësinë e GPS për përdoruesit publik, duke rezervuar vetëm më të sakta versioni i GPS për ushtrinë.
Në vitin 2000, nën administrimin e Klintonit, disponueshmëria selektive u fikur dhe e njëjta saktësi që kishte përfituar nga ushtria u bë e disponueshme për publikun e gjerë.
Komponentët GPS
Sistemi GPS ka tre komponentë: Segmenti i hapësirës, segmenti i kontrollit dhe segmentet e përdoruesit.
Komponenti i hapësirës përbëhet nga rreth 31 satelitë GPS. Forca Ajrore e Shteteve të Bashkuara operon këto 31 satelitë, plus tre deri katër satelitë të dekomisionuar që mund të riaktivizohen nëse nevojitet. Në çdo moment të caktuar, një minimum prej 24 satelitësh funksionojnë në një orbitë të projektuar posaçërisht, duke siguruar që së paku katër satelitë të jenë në pamje në të njëjtën kohë nga pothuajse çdo pikë në tokë.
Mbulimi i plotë që ofrojnë satelitë e bën sistemin GPS sistemin më të besueshëm të lundrimit në aviacionin modern.
Segmenti i kontrollit përbëhet nga një sërë stacionesh tokësore të përdorura për të interpretuar dhe transmetuar sinjale satelitore për marrës të ndryshëm. Stacionet tokësore përfshijnë një stacion kontrolli master, një stacion kontrolli alternativ të masterit, 12 antena terren dhe 16 stacione monitorimi.
Segmenti i përdoruesit të sistemit GPS përfshin marrës të ndryshëm nga të gjitha llojet e ndryshme të industrive. Siguria kombëtare, bujqësia, hapësira, vrojtimi dhe hartimi janë të gjitha shembuj të përdoruesve të fundit në sistemin GPS. Në aviacionin, përdoruesi është në mënyrë tipike piloti, i cili i shikon të dhënat e GPS në ekran në kabinën e avionit.
Si punon
Satelitët GPS orbitojnë rreth 12,000 milje mbi ne dhe plotësojnë një orbitë çdo 12 orë. Ata janë të energjisë diellore, fluturojnë në orbitën e mesme të Tokës dhe transmetojnë sinjale radiofonike tek marrësit në terren.
Stacionet tokësore përdorin sinjalet për të ndjekur dhe monitoruar satelitët, dhe këto stacione sigurojnë stacionin e kontrollit master (MCS) me të dhëna. MCS pastaj siguron të dhëna të sakta të pozicionit për satelitët.
Marrësi në një avion merr të dhëna nga orët atomike të satelitëve. Krahason kohën që duhet për sinjalin të shkojë nga sateliti tek marrësi dhe llogarit distancën bazuar në atë kohë shumë të saktë dhe specifike. Marrësit GPS përdorin triangulimin - datojnë nga tre satelitë - për të përcaktuar një vend të saktë dy-dimensional. Me të paktën katër satelitë në pamje dhe operative, mund të merren të dhëna tre-dimensionale të vendndodhjes.
Gabimet e GPS
Ndërhyrja e Ionosferës: sinjali i satelitëve në të vërtetë ngadalëson ndërsa kalon nëpër atmosferën e Tokës.
Teknologjia GPS llogarit për këtë gabim duke marrë një kohë mesatare, që do të thotë se ende ekziston gabimi, por është i kufizuar.
- Gabim i orës: Ora në marrësin GPS mund të mos jetë aq i saktë sa ora atomike në satelitin GPS, duke krijuar një problem shumë të lehtë të saktësisë.
- Gabimi i orbitës: Llogaritjet e orbitave mund të jenë të pasakta, duke shkaktuar dykuptimësi në përcaktimin e vendndodhjes së saktë të satelitit.
- Gabimi i pozicionit: Sinjalet GPS mund të kërcejnë off e ndërtesave, terrenit, dhe madje edhe ndërhyrje elektrike mund të ndodhë. Sinjalet GPS janë të disponueshme vetëm kur marrësi mund të "shohë" satelitin, që do të thotë se të dhënat do të mungojnë ose të pasakta në mesin e ndërtesave të larta, terrenit të dendur dhe nëntokësor.
Përdorimi praktik i GPS
GPS është përdorur gjerësisht në aviacionin sot si një burim i navigimit të zonës . Pothuajse çdo avion i ndërtuar sot vjen me një njësi GPS të instaluar si pajisje standarde.
Aviacioni i përgjithshëm, aviacioni i biznesit dhe aviacioni komercial kanë gjetur të gjitha përdorime të vlefshme për GPS.
Nga navigimi bazë dhe të dhënat e pozicionit në shpejtësinë e ajrimit, gjurmimit dhe vendndodhjen e aeroportit, GPS është një mjet i çmuar për aviatorët.
Njësitë e instaluara GPS mund të miratohen për përdorim në KPM dhe për fluturime të tjera IFR . Pilotët e instrumenteve gjejnë GPS të jenë jashtëzakonisht të dobishëm në ruajtjen e ndërgjegjësimit të situatës dhe procedurave të qasjes së mjeteve fluturuese. Njësitë handheld, edhe pse nuk janë të aprovuara për përdorimin e IFR, mund të jenë një mbështetje e dobishme për dështimet e instrumenteve, si dhe një mjet i vlefshëm për ruajtjen e ndërgjegjësimit të situatës në çdo situatë.
Pilotët që fluturojnë VFR gjithashtu përdorin GPS si një mjet navigimi dhe një mbështetje për teknikat tradicionale të pilotimit dhe të llogarive të vdekura.
Të gjithë pilotët mund të vlerësojnë të dhënat e GPS në situata emergjente, pasi që baza e të dhënave do t'u mundësojë atyre të kërkojnë aeroportin më të afërt, të llogarisin kohën në rrugë, karburantin në bord, kohën e perëndimit të diellit dhe lindjen e diellit dhe shumë e shumë më tepër.
Kohët e fundit, FAA ka mundësuar procedurat WAAS të GPS për qasjet, duke prezantuar një qasje të re të saktësisë për pilotët në formën e një performansi Localizer me qasje vertikale (LPV) . Kjo është një qasje precize që do të mundësojë që sistemi kombëtar i hapësirës ajrore të bëhet shumë më efikas dhe të ndihmojë në përmbushjen e nevojave të sistemit kombëtar të hapësirës ajrore në të ardhmen.