由于衛(wèi)星系統(tǒng)輸入的準(zhǔn)確度不同也會(huì)增加這個(gè)誤差。廣域差分系統(tǒng)( WAAS)以及局域差分系統(tǒng)( LAAS)就是差全球定位系統(tǒng)的兩個(gè)例子。
1.4.4 廣域差分系統(tǒng)(WAAS)
WAAS用來(lái)改進(jìn) GPS信號(hào)的精確度,完整性以及可用性。 WAAS允許 GPS作為航空導(dǎo)航系統(tǒng)從起飛到 I類精密進(jìn)近過(guò)程中使用。國(guó)際民航組織( ICAO)已經(jīng)確定了衛(wèi)星增強(qiáng)系統(tǒng)(SBAS),日本以及歐洲都在建立相似的系統(tǒng)來(lái)配合 WAAS的使用。 EGNOS,歐洲同步衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)以及 MSAS,日本多功能運(yùn)輸衛(wèi)星( MTSAT)衛(wèi)星增強(qiáng)系統(tǒng)。其結(jié)果類似于 GPS,會(huì)產(chǎn)生一個(gè)全球無(wú)縫連接的導(dǎo)航能力,會(huì)帶有非常高的精確度,可用性以及完整性。
與傳統(tǒng)的地面導(dǎo)航設(shè)備不同, WAAS將覆蓋一個(gè)更為密集的服務(wù)區(qū),在這里可以縱覽連接到 WAAS網(wǎng)絡(luò)的廣域地面基準(zhǔn)臺(tái)。通過(guò)這些臺(tái)來(lái)監(jiān)控 GPS衛(wèi)星信號(hào)從而決定衛(wèi)星時(shí)間以及星歷表修正。在網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)臺(tái)都傳播相關(guān)的數(shù)據(jù)到廣域主臺(tái),在這里對(duì)修正信息進(jìn)行計(jì)算。準(zhǔn)備好的修正信息通過(guò)一個(gè)地面上聯(lián)被上聯(lián)到一個(gè)同步衛(wèi)星( GEO),之后在廣播覆
蓋區(qū)域在 GPS以及 WAAS接收機(jī)的相同頻率上的進(jìn)行發(fā)送!簣D 9-30』
圖 9-30 WAAS衛(wèi)星
除了提供修正信號(hào),WAAS給飛機(jī)的接收機(jī)提供額外的計(jì)算方法,通過(guò)范圍內(nèi)一個(gè)額外的 GPS衛(wèi)星有效地改進(jìn) GPS信號(hào)的可用性。通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控來(lái)改進(jìn) GPS信號(hào)的完整性,并且通過(guò)提供不同的修正來(lái)減少誤差進(jìn)而改善準(zhǔn)確性。『圖 9-31』因此,性能經(jīng)過(guò)改進(jìn)之后可以在進(jìn)近程序上充分使用 GPS/WAAS下滑道。
1.4.4.1 儀表進(jìn)近能力
WAAS接收機(jī)支持所有基本的 GPS進(jìn)近功能并且提供額外的功能,其中最關(guān)鍵的是不依賴于地面設(shè)備或者氣壓設(shè)備而生成一個(gè)電子下滑道。這樣就避免了幾個(gè)問(wèn)題的發(fā)生,例如低溫效應(yīng),不正確的高度表調(diào)定或者缺乏當(dāng)?shù)馗叨缺碓,并且允許建立進(jìn)近程序,而不需要在每個(gè)機(jī)場(chǎng)安裝地面站。可以為精密進(jìn)近提供垂直引導(dǎo)的新級(jí)別的進(jìn)近程序已經(jīng)得到了發(fā)展,來(lái)支持衛(wèi)星導(dǎo)航在航空中的使用。這三種新的程序被稱為垂直引導(dǎo)進(jìn)近( APV)包括進(jìn)近例如目前執(zhí)行的使用氣壓垂直導(dǎo)航的 LNAV/VNAV程序。
1.4.5 局域差分系統(tǒng)(LAAS)
LAAS為使用 GPS基準(zhǔn)設(shè)備的地面增強(qiáng)系統(tǒng),該設(shè)備位于 GPS正在提供服務(wù)的機(jī)場(chǎng)的范圍內(nèi)。該設(shè)備具有
一個(gè)基準(zhǔn)的接收機(jī),可以測(cè)量 GPS衛(wèi)星虛擬距離,還可以計(jì)時(shí)或者重新發(fā)送信號(hào)。配備了相應(yīng)設(shè)備的飛機(jī)在安裝了 LAAS的機(jī)場(chǎng)進(jìn)行著陸時(shí)可以執(zhí)行 I類或者更高級(jí)別的進(jìn)近!簣D 9-32』『圖 9-33』
圖 9-31 WAAS衛(wèi)星1.4.6 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(INS)
慣性導(dǎo)航系統(tǒng)( INS)可以精確導(dǎo)航不需要從飛機(jī)外進(jìn)行任何輸入。完全是自備式的。 INS由飛行員起始開(kāi)始工作,并向系統(tǒng)輸入飛機(jī)起飛前在地面的準(zhǔn)確位置。 INS也會(huì)對(duì)沿著飛行中預(yù)計(jì)航路上的航路點(diǎn)進(jìn)行分析。
1.4.6.1 INS的構(gòu)成
INS可以看作是一種單機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng),尤其當(dāng)多于一臺(tái)獨(dú)立裝置在飛機(jī)上時(shí)。機(jī)載設(shè)備包括一個(gè)加速計(jì)來(lái)測(cè)量加速度 —再加上時(shí)間,可以計(jì)算出速度 ---并配有陀螺儀來(lái)測(cè)量方向。
INS最新的版本被稱為慣性基準(zhǔn)系統(tǒng)( IRS),它使用激光陀螺儀以及計(jì)算機(jī);因此加速計(jì)不再需要與真北進(jìn)行校準(zhǔn)。由于修正重力以及方向誤差而作的計(jì)算,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以處理由此所增加的工作量。隨著加速計(jì)以及陀螺儀被捷聯(lián)到機(jī)身,而不是像傳統(tǒng)方式那樣相對(duì)于水平方向以及真北方向?qū)⑵浒惭b在一個(gè)裝置上保持固定,這些更新的系統(tǒng)有時(shí)被稱為捷聯(lián)系統(tǒng)。
1.4.6.2 INS誤差
INS相關(guān)的主要誤差為位置以及時(shí)間準(zhǔn)確性的降低。 INS通過(guò)準(zhǔn)確的位置輸入來(lái)計(jì)算位置,該位置隨著加速計(jì)以及陀螺儀提供的速度以及方向輸入持續(xù)發(fā)生變化。加速計(jì)以及陀螺儀的誤差非常小,但是隨著時(shí)間的增長(zhǎng),這些誤差可能會(huì)發(fā)生累計(jì)。
在飛越北大西洋 4到 6小時(shí)之后, INS/IRS顯示的最小誤差在 0.1到
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