El aumento de un sistema global de navegación por satélite (GNSS) es un método para mejorar los atributos del sistema de navegación, como la precisión, confiabilidad y disponibilidad, mediante la integración de información externa en el proceso de cálculo. Existen muchos sistemas de este tipo y generalmente se nombran o describen en función de cómo el sensor GNSS recibe la información externa. Algunos sistemas transmiten información adicional sobre las fuentes de error (como la desviación del reloj , las efemérides o el retardo ionosférico ), otros brindan mediciones directas de cuánto estuvo apagada la señal en el pasado, mientras que un tercer grupo brinda información adicional del vehículo para ser integrado en el proceso de cálculo.
Sistema de aumentación basado en satélites
Los sistemas de aumentación basados en satélites ( SBAS ) soportan la aumentación regional o de área extensa mediante el uso de mensajes adicionales de transmisión por satélite. Usando mediciones de las estaciones terrestres, se crean mensajes de corrección y se envían a uno o más satélites para su transmisión a los usuarios finales como señal diferencial. SBAS es a veces sinónimo de WADGPS, GPS diferencial de área amplia . [1]
Los GBAS y SBAS que se han implementado o propuesto incluyen:
- El sistema de aumento de área amplia (WAAS), operado por la Administración Federal de Aviación de los Estados Unidos (FAA).
- El Servicio Europeo de Navegación por Complemento Geoestacionario (EGNOS), operado por la ESSP (en nombre de la UE 's GSA ).
- El sistema multi-funcional de aumento por satélite (MSAS), operado por Japón 's Ministerio de Tierra, Infraestructura y Transporte de Japón Oficina de Aviación Civil (JCAB).
- El sistema satelital Quasi-Zenith (QZSS), operado por Japón, inició sus operaciones iniciales en noviembre de 2018.
- El sistema de navegación aumentada GEO asistido por GPS (GAGAN) operado por la India . [2] [3]
- El GLONASS (Sistema de Corrección y Monitoreo Diferencial, SDCM), operado por Rusia con cobertura global.
- El sistema de aumento de navegación por satélite (SNAS), propuesto por China .
- La Red de Aumento de Posicionamiento Sur (SouthPAN), desarrollada por Australia y Nueva Zelanda, estará operativa en 2023. [4]
- El área GPS gran incremento (salarial), operado por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos para su uso por los receptores militares y autorizado.
- El sistema de navegación comercial StarFire , operado por John Deere y C-Nav Positioning Solutions ( Oceaneering ).
- El sistema comercial Starfix DGPS y el sistema OmniSTAR , operado por Fugro
- El sistema comercial Atlas GNSS Global Band Correction Service , operado por Hemisphere GNSS
- El GPS · C , abreviatura de Corrección de GPS, era una fuente de datos de GPS diferencial para la mayor parte de Canadá mantenida por el Sistema de Control Activo Canadiense, parte de Recursos Naturales de Canadá , ahora desmantelado.
Sistema de aumento basado en tierra
El sistema de aumento basado en tierra ( GBAS ) proporciona correcciones de GPS diferencial (DGPS) y verificación de integridad cerca de un aeropuerto, proporcionando aproximaciones, por ejemplo, para pistas que no tienen ILS . Los receptores de referencia en las posiciones encuestadas miden las desviaciones del GPS y calculan las correcciones emitidas a 2 Hz a través de la transmisión de datos VHF (VDB) dentro de 23 nmi (43 km). Un GBAS admite hasta 48 aproximaciones y cubre muchos extremos de pista con más flexibilidad de instalación que un ILS con localizador y antenas de senda de planeo en cada extremo. Un GBAS puede proporcionar múltiples enfoques para reducir la estela turbulenta y mejorar la resiliencia , manteniendo la disponibilidad y la continuidad de las operaciones. [5]
En diciembre de 2008, la Autoridad Portuaria de Nueva York invirtió $ 2.5 millones para instalar un GBAS en New York EWR con Continental (ahora United ) equipando 15 aviones por $ 1.1 millones, mientras que la FAA comprometió $ 2.5 millones para evaluar la tecnología. El diseño SLS-4000 GBAS de Honeywell fue aprobado por la FAA en septiembre de 2009 y sigue siendo el único. Ofrece Cat. 1 aterrizajes de instrumentos con una altura de decisión de 61 m (200 pies) y se puede actualizar a 30 m (100 pies) Cat. 2 con monitoreo en tiempo real de las condiciones ionosféricas a través de SBAS, mientras que el Cat. 3 SLS-5000 está esperando aviones compatibles. Las primeras instalaciones fueron aprobadas en EWR en 2012 y Houston / IAH en 2013. La Autoridad Portuaria recomienda un GBAS para New York JFK y LaGuardia (LGA) para aliviar la congestión. Newark y Houston GBAS se actualizaron a Cat. 2, Seattle-Tacoma , San Francisco SFO , JFK y LGA se esperan a continuación. [5]
Entre las 20 instalaciones de Honeywell GBAS en todo el mundo, las otras instalaciones de EE. UU. Son: las instalaciones de prueba de Honeywell en el condado de Johnson , Kansas; el Centro Técnico de la FAA en el Aeropuerto Internacional de Atlantic City , Nueva Jersey; Las instalaciones de prueba de Boeing en el condado de Grant , Washington; la planta B787 en Charleston International , Carolina del Sur; y el aeropuerto del condado de Anoka-Blaine cerca de Minneapolis. Los aeropuertos equipados en Europa son Bremen , Frankfurt , Málaga y Zurich . en Asia-Pacífico, los aeropuertos con instalaciones son Chennai , Kuala Lumpur , Melbourne , Seúl-Gimpo , Shanghai-Pudong y Sydney . Otras ubicaciones son Santa Elena en el Atlántico Sur, Punta Cana en la República Dominicana y Río de Janeiro-Galeão . Hay alrededor de 100 gatos. 1 Instalaciones de sistemas de aterrizaje GBAS (GLS) en Rusia con tecnología específica rusa. [5]
En los EE. UU., GBAS se conocía anteriormente como el sistema de aumento de área local, mientras que un SBAS con una red de referencias terrestres que proporciona correcciones de GPS se llama WAAS . En junio de 2016, la FAA abandonó Cat. 1 GBAS como WAAS tiene capacidades similares. En los EE. UU., Había más aproximaciones WAAS LPV que alcanzaban los 200 pies (61 m) que Cat. 1 Se acerca ILS para marzo de 2018. La FAA respalda las instalaciones aeroportuarias pero no financia GBAS a partir de septiembre de 2018, ya que analiza sus costos-beneficios . Un gato instalado. 1 GBAS cuesta entre 3 y 4 millones de dólares; y $ 700,000 más por Cat. 2. [5]
Para la primavera de 2018, Boeing entregó 3500 aviones de pasajeros con capacidad GLS, con 5000 pedidos: GLS Cat. 2/3 es estándar en los Boeing 747-8, 787 y 777, mientras que GLS Cat. 1 es opcional en los modelos 737NG / MAX y GLS Cat. 2/3 se ofrecerán a partir de 2020. Airbus ofrece GLS Cat. 1 con aterrizaje automático en A320, A330, A350 y A380. [5]
NextGen de la FAA promueve GBAS y GLS para aumentar la capacidad del aeropuerto y reducir el ruido y los retrasos climáticos. Boeing prefiere el apoyo de la FAA al financiamiento, mientras que la Asociación Nacional de Controladores de Tráfico Aéreo argumenta que los enfoques rígidos reducirán la flexibilidad de la gestión del tráfico, perdiendo rendimiento y capacidad, un punto de vista compartido por Delta Air Lines . Algunos miembros de la OACI verifican los tipos de servicio de aproximación GBAS-D (GAST-D) que admiten Cat. Aproximación y aterrizaje 2/3. [5]
Existen requisitos de seguridad más estrictos en los sistemas GBAS en relación con los sistemas SBAS, ya que GBAS está diseñado principalmente para la fase de aterrizaje donde la precisión en tiempo real y el control de la integridad de la señal son críticos, especialmente cuando el clima se deteriora hasta el punto que no hay visibilidad (CAT-I / Condiciones II / III) para las que SBAS no está diseñado o no es adecuado. [6]
El Sistema GPS Diferencial Nacional de EE. UU. (NDGPS) es un sistema de aumento para usuarios en tierra y vías fluviales de EE. UU. [7]
Sistema de aumentación basado en aeronaves (ABAS)
El aumento también puede tomar la forma de información adicional de los sensores de navegación que se combinan en el cálculo de la posición, o algoritmos internos que mejoran el rendimiento de la navegación. Muchas veces, la aviónica adicional opera a través de principios separados del GNSS y no necesariamente está sujeta a las mismas fuentes de error o interferencia. La OACI se refiere a un sistema como este como sistema de aumentación basado en aeronaves (ABAS). La forma más utilizada de ABAS es el monitoreo autónomo de la integridad del receptor (RAIM), que utiliza señales GPS redundantes para garantizar la integridad de la solución de posición y para detectar señales defectuosas. [8]
Los sensores adicionales pueden incluir:
- Receptores eLORAN
- Sistemas de navegación celeste automatizados
- Sistemas de navegación inercial
- Los equipos de medición de distancia , a menudo, se utilizan varios sistemas para crear una posición fija (DME / DME). También se puede utilizar con INS (DME / DME / INS).
- Sistemas simples de navegación a estima (compuestos por una brújula giroscópica y una medición de distancia)
Ver también
- GPS asistido (A-GPS)
- Mejora de GNSS
- Navegación satelital
Referencias
- ^ Kee, C., Parkinson, BW y Axelrad, P. (1991), "GPS diferencial de área amplia" , Journal of the Institute of Navigation , 38, 2 (verano de 1991). [ enlace muerto permanente ]
- ^ "Sistema GAGAN certificado para operaciones RNP0.1" (Comunicado de prensa). Organización de Investigación Espacial de la India . 3 de enero de 2014. Archivado desde el original el 3 de enero de 2014 .
- ^ Radhakrishnan, S. Anil (11 de enero de 2014). "Sistema GAGAN listo para operar" . El hindú .
- ^ "Prueba de posicionamiento preciso" . Geociencia Australia . 2019-10-05 . Consultado el 25 de abril de 2020 .
- ^ a b c d e f Bill Carey (11 de septiembre de 2018). "Aumento de GPS en el aeropuerto, pero los locales de Estados Unidos carecen de sistema" . Semana de la aviación y tecnología espacial .
- ^ http://www.gps.gov/multimedia/presentations/2011/09/ICG/lawrence.pdf
- ^ Página del gobierno de EE. UU. Sobre sistemas de aumento GPS
- ^ OACI (2005). Manual del Sistema Global de Navegación por Satélite (GNSS) (PDF) (Primera edición).
enlaces externos
- Sitio web de Airservices Australia GBAS y GNSS
- Página del gobierno de EE. UU. Sobre sistemas de aumento GPS
- Canadá retirará el sistema DGPS
- flygls.net enumera todos los sitios GLS en todo el mundo