Как работи навигационната система на самолетите
GPS е на всички места — ще го откриете в колата си, в смарт телефона си, даже в часовника си. Има го и в самолетите. Той ви оказва помощ да стигнете от точка А до точка Б без изпитание. Помага и да пристигнете на вярното място, акцентирайки най-безопасния и елементарен маршрут.
Това споделя " Нова телевизия ".
Навигационната система на един аероплан е електронна система, която дава отговор за даването на цялата нужна информация за полета на водача, тъй че той да може да се концентрира върху ръководството на самолета. Тя е основен детайл по време на полета. Тя е един от инструментите, които професионалният авиатор би трябвало да познава и владее, с цел да подсигурява, че машината ще доближи до крайната си дестинация, без значение от изискванията на околната среда.
Навигационна система на аероплан
Навигационната система се дефинира като цялост от устройства в пилотската кабина, които подкрепят водача при определянето на позицията на самолета. Навигационните системи включват както бордови системи на самолета, по този начин и радионавигационни средства.
Съществуват няколко типа бордови навигационни системи, които могат да бъдат разграничени на:
► Глобална навигационна сателитна система – GNSS
► Инерциална референтна система – IRS
► Система за ръководство на полета – FMS
Преди полета водачът би трябвало да зареди маршрута, по който ще се лети, в системата. След като е той е програмиран, водачът ще може да го следи. Навигационната система ще открива детайли, които могат да повлияят на полета, като летища, други самолети, неприятно време, планини и други
Глобална навигационна сателитна система (GNSS)
GNSS е цялост от навигационни системи, които оказват помощ на водача да знае координатите, скоростта, височината и други параметри на самолета. Трите най-утвърдени системи в международен мащаб са:
► GPS (Глобална позиционираща система)
► GLONASS (Глобална навигационна сателитна система на Русия – Global’naya Navigatsionnaa Sputnikovaya Sistema)
► Galileo (Европейска сателитна система за позициониране и радионавигация)
Инерциална референтна система (IRS)
Инерциалната референтна система е навигационна система, която не изисква външни данни по време на полета. IRS, посредством акселерометър и жироскоп, регистрира преместването по всяка ос и пресмята позицията на самолета.
Нейната работа е изцяло самостоятелна и единственото, което се изисква, е при започване на полета, преди политане, водачите да вкарат в системата настоящото състояние на самолета по географска широчина и дължина.
Система за ръководство на полета (FMS)
Тази навигационна система може да се смята за " мозъка " на самолета. Нейната функционалност, както подсказва и името ѝ, е ръководството на полета. Чрез въведените данни за заложения маршрут, FMS дава на водачите калкулации на параметрите на полета.
Някои функционалности на системата за ръководство на полета са:
• Конфигуриране на автопилота.
• Задаване на направления за политане и заход за кацане, както и информацията, излъчена от диспечерите на въздушното придвижване.
• Препоръки за понижаване на разхода на гориво.
Произход на системата за въздушна навигация
Първоначално магнитният компас и картата са били единствените принадлежности за въздушна навигация. Чрез въздушната скорост и измереното време водачите са могли почти да дефинират позицията си и да доближат до крайната цел.
Тази навигационна техника, известна като „ мъртво изчисление “ (dead-reckoning), е била неакуратен способ, при който доста елементарно са се натрупвали неточности заради ненадеждна информация. Подобрение на тази техника настава с въвеждането на радиовълните, които разрешават доста по-точна навигация.
Какво е GPS и по какъв начин работи?
Глобалната позиционираща система (GPS) е навигационна система, която употребява спътници, правоприемник и логаритми за синхронизиране на данни за местонахождение, скорост и време при пътешестване по въздух, море и суша.
Спътниковата система се състои от съзвездие от най-малко 31 спътника, ситуирани в шест орбитални равнини към Земята, всяка с по четири спътника. Те обикалят на височина от 20 000 км над планетата и се движат със скорост от 14 000 км/ч.
За да се дефинира местонахождение на повърхността на Земята, са нужни единствено три спътника. Четвърти сателит обаче постоянно се употребява за поправяне на грешката в часовника на приемника, което разрешава по-прецизно позициониране.Той разрешава и да се пресметна надморската височина на устройството, което ни дава информация в трето измерение.
Кои са трите съставния елемент на GPS?
GPS се състои от три разнообразни съставния елемент, наречени сегменти, които работят дружно, с цел да дават информация за местоположението.
Трите сегмента на GPS са:
► Космос (спътници): Спътниците обикалят към Земята и предават сигнали на потребителите за географското състояние и часа на деня. За транспортни средства тези спътници разрешават следене в действително време и тъкмо навигиране по маршрут, даже в отдалечени региони без мобилна връзка.
► Наземно ръководство: Контролният сегмент се състои от наземни мониторингови станции, основни контролни станции и наземни антени. Дейностите на контролния сегмент включват следене и ръководство на спътниците в космоса, както и наблюдаване на излъчените сигнали. Мониторингови станции има на съвсем всеки континент, в това число Северна и Южна Америка, Африка, Европа, Азия и Австралия.
► Потребителско съоръжение: Включва GPS приемници и предаватели, като да вземем за пример часовници, смарт телефони и телематични устройства. Устройства като телематични модули или смарт телефони на водачите одобряват сателитните сигнали и пресмятат точните позиции, с цел да подкрепят диспечирането и сигурността на транспортното средство.
Как работи GPS технологията?
GPS работи посредством техника, наречена трилатерация. Тя се употребява за пресмятане на местонахождение, скорост и височина, като събира сигнали от спътници, с цел да даде информация за позицията.
Ето по какъв начин работи:
Спътниците, които обикалят Земята, изпращат сигнали, които се одобряват и интерпретират от GPS устройство, намиращо се на или покрай повърхността на Земята. За да пресметна местоположението, GPS устройството би трябвало да може да приема сигнали най-малко от четири спътника.
Всеки сателит в мрежата обикаля Земята два пъти на ден и изпраща неповторим сигнал, параметри на орбитата и време. По всяко време GPS устройството може да приема сигнали от шест или повече спътника.
Един сателит излъчва микровълнов сигнал, който се приема от GPS устройството и се употребява за пресмятане на дистанцията сред устройството и спътника. Тъй като GPS устройството дава информация единствено за дистанцията до спътника, един сателит не може да даде точна информация за местоположението. Спътниците не излъчват информация за ъглите, по тази причина местоположението на GPS устройството може да бъде на всички места на повърхността на сфера с радиус равно на дистанцията до спътника.
Когато сателит изпраща сигнал, той основава окръжност с радиус, измерен от GPS устройството до спътника. След прибавянето на втори сателит се основава втора окръжност и местоположението се стеснява до една от двете точки, където окръжностите се пресичат. С третия сателит местоположението на устройството може да бъде дефинитивно несъмнено, защото то се намира в пресечната точка на трите окръжности.
Трябва да се има поради, че живеем в тримерен свят, което значи, че всеки сателит основава сфера, а не окръжност. Пресечната точка на три сфери са две точки, като се избира тази, която е по-близо до Земята.
Когато GPS устройствата се движат, радиусът (разстоянието до спътника) се трансформира. При смяна на радиуса се основават нови сфери, което ни дава нова позиция. Тези данни, комбинирани с времето от спътника, се употребяват за установяване на скоростта, пресмятане на дистанцията до дестинацията и предстоящото време за идване (ETA).
