ระบบตำแหน่งทั่วโลกหรือจีพีเอสตามที่ทราบกันทั่วไปถือเป็นองค์ประกอบสำคัญของ การนำทางอากาศยาน สมัยใหม่และเป็นส่วนประกอบที่ทรงคุณค่าของโปรแกรม NextGen ของ FAA
ข้อมูล GPS ช่วยให้นักบินสามารถหาข้อมูลตำแหน่งสามมิติหรือสี่มิติได้อย่างแม่นยำ ระบบ GPS ใช้ triangulation เพื่อกำหนดตำแหน่งที่แน่นอนของเครื่องบินรวมทั้งความเร็วติดตามระยะทางหรือไปจากจุดตรวจและเวลา
ประวัติ GPS
กองทัพสหรัฐฯเคยใช้ GPS เป็นเครื่องมือนำร่องในทศวรรษ 1970 ในช่วงทศวรรษที่ 1980 รัฐบาลสหรัฐฯได้ให้บริการ GPS แก่ประชาชนทั่วไปไม่เสียค่าใช้จ่ายโดยมีการจับกุม: โหมดพิเศษที่เรียกว่า Selective Availability จะสามารถใช้เพื่อลดความแม่นยำของ GPS สำหรับผู้ใช้สาธารณะโดยสงวนเฉพาะข้อมูลที่ถูกต้องที่สุดเท่านั้น รุ่นของ GPS สำหรับทหาร
ในปีพ. ศ. 2543 ภายใต้การบริหารของคลินตันมีการเลือกใช้ห้องว่างและความถูกต้องเหมือนทหารที่ได้รับประโยชน์จากประชาชนทั่วไป
ส่วนประกอบ GPS
ระบบ GPS มีส่วนประกอบสามส่วนคือส่วนพื้นที่ส่วนควบคุมและกลุ่มผู้ใช้
คอมโพเนนต์อวกาศประกอบไปด้วยดาวเทียม GPS 31 ดวง กองทัพอากาศสหรัฐฯดำเนินการ 31 ดาวเทียมเหล่านี้รวมทั้งดาวเทียมที่ปลดประจำการสามถึงสี่ดวงที่สามารถใช้งานได้อีกครั้งหากจำเป็น ในช่วงเวลาใดก็ตามดาวเทียมอย่างน้อย 24 ดวงจะใช้งานได้ในวงโคจรที่ได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อให้แน่ใจว่ามีดาวเทียมอยู่อย่างน้อยสี่ดวงในเวลาเดียวกันจากเกือบทุกจุดบนโลก
ความครอบคลุมทั้งหมดที่ดาวเทียมนำเสนอทำให้ระบบ GPS เป็นระบบนำทางที่น่าเชื่อถือที่สุดในการบินสมัยใหม่
ส่วนของการควบคุมประกอบด้วยชุดของสถานีภาคพื้นดินที่ใช้ในการตีความและถ่ายทอดสัญญาณดาวเทียมไปยังเครื่องรับต่างๆ สถานีภาคพื้นประกอบด้วยสถานีควบคุมหลักสถานีควบคุมหลักสำรองเสาอากาศ 12 แห่งและสถานีตรวจสอบ 16 แห่ง
ส่วนของผู้ใช้ระบบ GPS เกี่ยวข้องกับผู้รับหลายประเภทจากทุกอุตสาหกรรม ความมั่นคงแห่งชาติการเกษตรพื้นที่การสำรวจและการทำแผนที่เป็นตัวอย่างของผู้ใช้ปลายทางในระบบ GPS ในการบินผู้ใช้มักจะเป็นนักบินผู้ที่ดูข้อมูล GPS บนจอแสดงผลในห้องนักบินของเครื่องบิน
มันทำงานอย่างไร
ดาวเทียม GPS โคจรรอบเราประมาณ 12,000 ไมล์และโคจรครบทุก 12 ชั่วโมง ใช้พลังงานแสงอาทิตย์บินในวงโคจรของโลกขนาดกลางและส่งสัญญาณวิทยุไปยังเครื่องรับบนพื้นดิน
สถานีภาคพื้นดินใช้สัญญาณเพื่อติดตามและตรวจสอบดาวเทียมและสถานีเหล่านี้จะมีสถานีควบคุมหลัก (MCS) พร้อมด้วยข้อมูล จากนั้น MCS จะให้ข้อมูลตำแหน่งที่แม่นยำกับดาวเทียม
ตัวรับสัญญาณในเครื่องบินจะได้รับข้อมูลเวลาจากนาฬิกาอะตอมของดาวเทียม จะเปรียบเทียบเวลาที่ใช้ในการรับสัญญาณจากดาวเทียมไปยังเครื่องรับและคำนวณระยะทางตามเวลาที่แม่นยำและเฉพาะเจาะจงมาก ตัวรับสัญญาณ GPS ใช้ triangulation - วันที่จากดาวเทียมสามดวง - เพื่อระบุตำแหน่งสองมิติที่แม่นยำ มีข้อมูลตำแหน่งสามมิติอย่างน้อยสี่ดวงในมุมมองและการดำเนินงาน
ข้อผิดพลาด GPS
การแทรกแซงของ Ionosphere: สัญญาณจากดาวเทียมชะลอตัวลงเมื่อผ่านบรรยากาศของโลก
บัญชีเทคโนโลยี GPS มีข้อผิดพลาดนี้โดยใช้เวลาเฉลี่ยซึ่งหมายความว่าข้อผิดพลาดยังคงมีอยู่ แต่มีข้อ จำกัด
- ข้อผิดพลาดนาฬิกา: นาฬิกาบนตัวรับสัญญาณ GPS อาจไม่แม่นยำเท่านาฬิกาอะตอมของดาวเทียม GPS ทำให้เกิดปัญหาความถูกต้องเล็กน้อย
- ข้อผิดพลาดเกี่ยวกับวงโคจร: การคำนวณวงโคจรอาจไม่ถูกต้องทำให้เกิดความกำกวมในการระบุตำแหน่งที่แน่นอนของดาวเทียม
- ข้อผิดพลาดในตำแหน่ง: สัญญาณ GPS สามารถกระเด็นออกจากอาคารภูมิประเทศและแม้กระทั่งสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้าอาจเกิดขึ้นได้ สัญญาณ GPS จะใช้ได้เฉพาะเมื่อผู้รับสามารถ "ดู" ดาวเทียมซึ่งหมายความว่าข้อมูลจะหายไปหรือไม่ถูกต้องระหว่างอาคารสูงภูมิประเทศหนาแน่นและใต้ดิน
การใช้ GPS ที่เป็นประโยชน์
GPS ใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านการบินในปัจจุบันเป็นแหล่ง การนำทางในพื้นที่ เกือบทุกเครื่องที่สร้างขึ้นในวันนี้มาพร้อมกับชุด GPS ที่ติดตั้งเป็นอุปกรณ์มาตรฐาน
การบินทั่วไปการบินทางธุรกิจและการบินพาณิชย์มีประโยชน์ทั้งหมดสำหรับ GPS
จากข้อมูลการนำทางพื้นฐานและข้อมูลตำแหน่งไปจนถึงการติดตามการบินและสถานที่ตั้งของสนามบิน GPS เป็นเครื่องมือที่มีค่าสำหรับนักบิน
หน่วย GPS ที่ติดตั้งไว้จะได้รับการอนุมัติให้ใช้ใน IMC และสำหรับ เที่ยวบิน IFR อื่น ๆ นักบินเครื่องมือ หา GPS เพื่อเป็นประโยชน์อย่างยิ่งในการรักษาความตระหนักในสถานการณ์และวิธีการใช้เครื่องมือการบิน อุปกรณ์มือถือในขณะที่ไม่ได้รับอนุญาตสำหรับการใช้งาน IFR อาจเป็นเครื่องมือสำรองที่เป็นประโยชน์สำหรับความผิดพลาดของเครื่องมือเช่นเดียวกับเครื่องมือที่มีค่าสำหรับการรักษาความตระหนักในสถานการณ์ในทุกสถานการณ์
นักบินที่บิน VFR ยังใช้ GPS เป็นเครื่องมือนาวิเกตและการสำรองข้อมูลแบบเดิม ๆ และเทคนิคการคำนวณที่ตายแล้ว
นักบินทุกคนสามารถรับข้อมูลจีพีเอสในสถานการณ์ฉุกเฉินได้เนื่องจากฐานข้อมูลจะช่วยให้พวกเขาสามารถค้นหาสนามบินที่ใกล้ที่สุดคำนวณเวลาระหว่างเดินทางน้ำมันบนเรือเวลาพระอาทิตย์ตกและพระอาทิตย์ขึ้นและอื่น ๆ อีกมากมาย
ล่าสุด FAA ได้เปิดใช้วิธีการ WAAS GPS สำหรับแนวทางแนะนำวิธีการใหม่ที่มีความแม่นยำสำหรับนักบินในรูปแบบของ Localizer Performance ด้วยแนวทางแนวตั้ง (แนวตั้ง) (LPV) นี่คือวิธีการที่แม่นยำซึ่งจะช่วยให้ระบบน่านฟ้าแห่งชาติมีประสิทธิภาพมากขึ้นและช่วยในการตอบสนองความต้องการของ ระบบน่านฟ้าแห่งชาติ ในอนาคต