SAPOS in der Luftfahrt - Anwendungen, Nutzen, Perspektiven (705 K)

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SAPOS in der Luftfahrt - Anwendungen, Nutzen, Perspektiven Abbildung 7 zeigt die Differenz zwischen der SAPOS-Positionslösung und der des Integrierten Systems. Man erkennt, daß die Abweichungen in Nordrichtung bei maximal 8 cm, die überwiegende Zeit jedoch bei ± 2 cm liegen. Ähnliches gilt für die Abweichungen in Ostrichtung. GPS-systembedingt ist die Höhe immer etwas schlechter. Aber selbst unter höherer Dynamik (ca. 2,3 g) liegen hier die maximalen Differenzen bei 10-12 cm. Bei größerer Querlage des Flugzeugs (> 30°) kommt es jedoch häufig zu Abschattungen der Satelliten durch die Tragflächen. Dadurch verlieren GPS-Empfänger bzw. die entsprechende Phasenlösungssoftware die gefundene Mehrdeutigkeitslösung. Es hat sich jedoch gezeigt, daß ein Wiederaufschalten on-the-fly innerhalb kurzer Zeit (4 sec – max. 1,5 min) möglich ist. Diese Ergebnisse zeigen, daß die Qualität einer Echtzeit-Phasenlösung mit SAPOS auch über mittlere Basislinien sehr hoch ist. Selbst unter großer Dynamik treten nur Abweichungen im Zentimeterbereich auf. Die Verfügbarkeit ist im Flugzeug bei den hier getesteten Entfernungen zum SAPOS-Sender (~ 5-10 km) immer gegeben. 6 Zusammenfassung In diesem Beitrag wurden einige Verfahren und Anwendungsgebiete für Differential- GNSS Korrekturdienste in der Luftfahrt vorgestellt. Je nach geforderter Genauigkeit und Integrität werden unterschiedliche Konzepte verfolgt. Einige Bereiche der Luftfahrt benötigen auf Grund gesetzlicher Regelungen keine hochpräzise Position, andere, insbesondere die kommerzielle Luftfahrt, verfolgen international standardisierungsfähige Lösungen. Anwendungsgebiete für SAPOS liegen daher besonders im Bereich der „Special Mission“-Flüge. Hier werden für die unterschiedlichsten Anwendungen hochpräzise Positionen verlangt. Lokal, in der Umgebung eines SAPOS 2m-Band Senders, funktioniert dies schon problemlos. Schwierigkeiten treten dann auf, wenn sich das Luftfahrzeug schnell d u rch die Sendegebiete mehre rer Stationen bewegt. Die zur Zeit verfügbare n Funkempfänger sind nicht in der Lage, automatisch die nächste bzw. die mit der besten Empfangsleistung einfallende Station zu wählen. Unter Sicherheitsaspekten ist einem Piloten die Bedienung des Funkempfängers und des SAPOS-Decoders nicht zumutbar. Für nichtprimäre Navigation, sondern zur Ermittlung der Position für z.B. Meßaufgaben ist SAPOS zur Zeit schon einsetzbar und vermindert so den Aufwand und die Kosten für eine eigene Bodenstation, Telemetrie usw. 7 Ausblick Für den Einsatz der SAP O S-Empfänger im Flugzeug wäre ein vere i n f a c h t e s Bedienkonzept und ein Diversityempfänger der selbsttätig den stärksten Sender auswählt wünschenswert. Ein weiterer Ausbau der Referenzstationen und Sender würde darüber hinaus auch die Verfügbarkeit in den Randgebieten erhöhen und die Länge der jeweiligen Basislinien vermindern. Durch die Ve rnetzung der Stationen und die Nutzung der Netzparameter im Flug kann die Genauigkeit gesteigert und die Zeit bis zur Festsetzung der Mehrdeutigkeitslösung vermindert werden. Auf Grund der hohen Dynamik eines Flugzeugs würde auch eine höhere Updaterate der Korrekturdaten (2 Hz, 4 Hz) die Genauigkeit verbessern. Die Zeit zwischen den einzelnen Korrekturdatensätzen wird derzeit noch durch eine relativ ungenaue Extrapolation der Daten bzw., wenn verfügbar, durch Stützung mit Hilfe einer Trägheitsplattform überbrückt. Im Hinblick auf das zukünftige euro p ä i s c h e Satellitennavigationssystem GALILEO sollte über eine Integration in SAPOS nachgedacht werden.
SAPOS in der Luftfahrt - Anwendungen, Nutzen, Perspektiven Referenzen [1] Abdelmoula, F.: Neue Konzepte und Lösungsansätze bei der Fluggravimetrie, Geodätische Woche 98, Kaiserslautern, Oktober 1998 [2] Abdelmoula, F.: Design of an Open-Loop Gust Alleviation Control System for Airborne Gravimetry, Aerospace Science and Technology, No. 6, 379-389, 1999 [3] Altmayer,C.: Cycle Slip Detection and Correction by Means of Integrated Systems, Proceedings of the ION National Technical Meeting, Anaheim, California, January 2000 [4] Deutscher Funknavigationsplan 1999, Hrsg. Bundesministerium für Verkehr, Bauund Wohnungswesen [5] Martin, S., Jahn, C.-H.: High Precision Real-Time Differential Correction Network for Geodetic Applications, Proceedings of the ION-GPS-98, Nashville, Tennessee, September 1998 [6] Martin, S.: Geodetic Real-Time Diff e rential Correction Network – Data Communication, Service In-stallation and Results, Proceedings of the 55th ION Annual Meeting, Cambridge, MA, June 1999 [7] Wende, G.,Ronig, S.: Using of GNSS-Carrier Solution for Flight Performance Determination, Society of Flight Test Engineers, Proceedings of the 30th Annual Symposium, St. Louis, August 1999
Seite 1 und 2: SAPOS in der Luftfahrt - Anwendunge
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