НАБЛЮДАТЕЛ: Как EGNOS революционизира начина, по който летим

12 секунди – толкова време е необходимо, за да се влезе в историята. На 17 декември 1903 г. двама собственици на магазин за велосипеди от Охайо, САЩ, Орвил и Уилбър Райт, извършват първия полет с двигател на самолет, по-тежък от въздуха. Полетът изминава 36 метра със скорост малко под 11 километра в час и продължава само 12 секунди. 

Летенето е извървяло дълъг път оттогава. През десетилетията напредъкът в технологиите е променил начина, по който летим, правейки въздушния транспорт по-безопасен, по-ефективен и по-достъпен. Едно технологично постижение, което революционизира въздушния транспорт, са глобалните навигационни спътникови системи (ГНСС).

ГНСС (глобална навигационна система с навигационна система) е ключова за широк спектър от приложения в днешния модерен, взаимосвързан свят. От ежедневни задачи като използване на карти на смартфони за навигация, до по-сложни системи, включващи логистика, аварийни служби и управление на инфраструктурата, сателитната навигация и определяне на времето играят важна роля. Докато ГНСС като „Галилео“ и GPS са достатъчни за ежедневно пътуване до работа, пилотите на самолети се нуждаят от по-високо ниво на точност, прецизност и най-вече от увереност в надеждността на сигналите, известна като цялостност, за да стигнат безопасно до местоназначението си и пътниците си. Представяме ви EGNOS, Европейската геостационарна навигационна служба за покритие.

В днешния брой на „Обзървър“ ще разгледаме как работи EGNOS и как той е революционизирал начина, по който летим.

Как работи EGNOS

EGNOS е регионалната европейска система за допълване, базирана на спътници. Тя подобрява производителността на глобалните навигационни спътникови системи (GNSS) в Европа и някои съседни региони и е от полза за потребителите в много сектори: от капитаните на борда на кораби, през фермерите, използващи тракторите си, до пилотите, приземяващи самолетите си.

Казано по-просто, EGNOS е система, която подобрява точността и, което е по-важно, целостта на GPS навигационните данни. В момента EGNOS работи само с GPS сигнали, но предстоящата версия (EGNOS v3) ще включва и поддръжка на Galileo. 

Обикновено местоположението на човек може да се определи с помощта на GPS сигнали от четири от над 30-те GPS спътника, които в момента обикалят около Земята. GPS приемниците, като тези в смартфоните, обаче обикновено имат точност от около пет метра на открити пространства. EGNOS подобрява тази точност, позволявайки на приемниците да определят местоположението с точност до един до два метра. 

EGNOS постига тази подобрена точност с помощта на повече от 40 наземни станции в цяла Европа, които приемат GPS сигнали и ги препращат към контролни центрове. Тези центрове анализират данните, за да открият грешки в GPS сигналите, като например грешки в сателитния часовник, ефемериди и йоносферни закъснения, и генерират корекционна информация и информация за целостта на данните. След това тази информация се изпраща към станции за връзка, които я предават на геостационарни спътници, носещи полезни товари на EGNOS. След това тези спътници препредават коригираните сигнали обратно към GPS приемници с активиран EGNOS на Земята, комбинирайки коригираните GPS сигнали със съобщенията за целостта на данните, за да предоставят на потребителите не само по-точни позиции, но и ключова гаранция за надеждността на тези сигнали. EGNOS също така предоставя високоточна времева референция, което допълнително подкрепя критични приложения.

Услугите на EGNOS накратко

Чрез набор от услуги, EGNOS предоставя корекции на данни на много различни типове потребители: Отворената услуга (OS) за публични приложения, Услугата за достъп до данни на EGNOS (EDAS) за професионален и търговски достъп и Услугата за безопасност на живота на EGNOS (SoL) за критични за безопасността операции. EDAS и OS поддържат ежедневни дейности като лична навигация, геодезия, проследяване на стоки и прецизно земеделие. Освен това, Услугата за подпомагане на безопасността на живота на EGNOS за морски потребители (ESMAS) предлага персонализирана поддръжка за морска навигация, докато услугата SoL остава централна за гражданската авиация, поддържайки процедури за кацане, като LPV-200 за прецизни подходи за самолети, и е предназначена и за бъдещи приложения в морския, железопътния и автомобилния транспорт. 

Услугата LPV-200, в частност, се превърна в революционен фактор за авиацията, като позволи кацания, еквивалентни на процедурите на системата за кацане по прибори от категория I (CAT I ILS), които позволяват на пилотите да кацат с ограничена видимост до височина на решение от 200 фута (около 60 метра), но без скъпата наземна инфраструктура.

EGNOS и авиация: услугата LPV-200

Когато самолет се приближава до летище и започва да се спуска към сушата, пилотите трябва да знаят точното си местоположение спрямо пистата.

Системата за кацане по прибори (ILS) е традиционна наземна радионавигационна система, която насочва пилотите по време на финалния подход за кацане, осигурявайки точно странично и вертикално насочване. Тя работи чрез комбинация от локализатор и предаватели за глисада, разположени около летището. Локализаторът подравнява самолета с централната линия на пистата, докато глисадата осигурява подравняване с правилната траектория на снижаване. 

Подходите за кацане по ILS се класифицират (категория I, II и III) въз основа на минималната видимост и височината за вземане на решение, необходими за кацане. Подходът по ILS от категория I обикновено изисква височина за вземане на решение от 200 фута (приблизително 60 метра) над пистата, като в този момент пилотът трябва да реши дали да кацне или да изпълни пропуснат втори кръг. Въпреки че ILS се използва широко и е известна със своята точност, тя изисква значителна наземна инфраструктура, включително антени и редовна поддръжка. Всичко това е скъпо за инсталиране, особено на по-малки или отдалечени летища. Тук се намесва EGNOS.

EGNOS LPV-200, което е съкращение от „Localizer Performance with Vertical Guidance“ (Производителност на локализатора с вертикално насочване), е процедура, която осигурява на пилотите странично и вертикално насочване по подобен начин на ILS. Вместо да разчита на наземни радиосигнали, LPV-200 използва сателитни сигнали на EGNOS. Тъй като EGNOS подобрява точността и надеждността на GPS, той позволява на самолета да следва точен път, сравним с този, осигурен от ILS. С височина на вземане на решение от 200 фута (61 м), LPV-200 позволява подходи, еквивалентни на процедурите на Cat I ILS.

Едно от основните предимства на услугата LPV-200 е, че тя разчита на сателитна технология, а не на специфична за летището инфраструктура. Това прави процедурите на LPV-200 по-гъвкави и рентабилни, особено за летища, които може да нямат ресурси за инсталиране и поддръжка на ILS. След сертифицирането си за използване в гражданската авиация през 2011 г., EGNOS се превърна във важен оперативен инструмент за европейската авиация. Днес EGNOS се използва на повече от 500 летища подобряване на безопасността и достъпността.

По-малко маневри, по-ниски разходи

Тези подходи за LPV, базирани на EGNOS, са не само по-безопасни, но и по-устойчиви. Наличието на LPV на всички летища предоставя по-голям избор от алтернативни места за кацане, което може да намали разстоянията на полета, разхода на гориво и емисиите. 

Благодарение на по-ниските височини за вземане на решения, пилотите могат по-точно да оценят условията за кацане, което често елиминира необходимостта от кръжене или отклоняване. Минимизирането на отклоненията и прекъснатите кацания значително намалява разхода на гориво, което е от полза както за авиокомпанията, така и за околната среда.

EGNOS и хеликоптерни аварийни служби

Въпреки че EGNOS е от голяма полза за търговските полети, системата предоставя и решаваща подкрепа за спасителни операции, извършвани от други типове летателни апарати, по-специално хеликоптери. Хеликоптерите играят важна роля в спасителните операции и операциите по медицинска евакуация (Medevac) в цяла Европа. Според Агенцията за авиационна безопасност на Европейския съюз (EASA), стотици хеликоптери, предназначени за спешни медицински услуги, работят в цялото Европейско икономическо пространство (ЕИП), което значително подпомага усилията за бърза критична помощ и транспорт; макар точните данни за флота да варират, годишният преглед на безопасността на EASA подчертава продължаващото значение на тези въртящи се самолети в европейските служби за въздушно спасяване.

Хеликоптерите извършват спасителни операции от въвеждането си в експлоатация през 1950-те години на миналия век, но лошото време или ниската видимост могат да направят достигането до отдалечени места опасно или дори невъзможно. EGNOS позволява създаването на сателитно насочвани маршрути за хеликоптери до места като болници, планински долини или офшорни платформи. Тези маршрути осигуряват точно насочване на пилотите, помагайки на спасителните и медицинските евакуационни екипи да достигнат до нуждаещите се хора по-безопасно, дори когато условията са трудни. 

EGNOS промени коренно начина, по който се ориентираме в небето, подобрявайки безопасността, достъпността и ефективността на авиацията в цяла Европа. С поглед към бъдещето, EGNOS v3 ще подобри производителността както на GPS, така и на Galileo сигналите, за да осигури още по-прецизна и надеждна навигация и да разшири покритието си извън Европа, което ще е от полза за още повече потребители.

Споделете тази статия: