Заход по gls на посадку

Обновлено: 05.10.2024

Для работы GLS применяется спутниковая навигация. В принципе, вся перспективная система организации воздушного движения строится на увеличении точности самолетовождения, которую обеспечивает, в частности, определение местоположения самолета с использованием наряду с собственной инерциальной навигационной системой также спутниковой системы GPS или ГЛОНАСС. Однако для захода на посадку обычной спутниковой системы оказывается недостаточно. В системе GLS задействована наземная корректирующая станция (GBAS – Ground Based Augmentation System; по-русски ЛККС – локальная контрольно-корректирующая станция), которая передает дополнительный сигнал.

Вложение	Размер
Учебно-методическое пособие по воздушной навигации и аэронавигационному обеспечению полетов	350.26 КБ

Предварительный просмотр:

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ВОЗДУШНОГО ТРАНСПОРТА

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

Методическая разработка урока

Преподаватель 1 категории

Сеничев Сергей Георгиевич

В настоящее время, в связи с переходом на новые стандарты образования, возрастают требования к оформлению методических разработок открытых уроков. Открытый урок, в отличие от обычного – специально подготовленная форма организации методической работы, в то же время, на таком уроке протекает реальный учебный процесс. Открытые уроки даются преподавателями с целью поделиться своими педагогическими находками. Поэтому методические разработки открытых уроков должны быть предельно ясными, чётко оформленными и содержать в себе ответы на все возможные вопросы. Цель данной методической рекомендации оказать преподавателям помощь в оформлении разработок открытых уроков, которые являются необходимым условием обеспечения учебного процесса. Дать преподавателям некоторые конкретные рекомендации, советы, которые, будут полезны и предостерегут от многих типичных ошибок. Условием успешного использования предлагаемых рекомендаций является стремление личности к самосовершенствованию.

Данная методическая разработка может быть использована в работе преподавателей среднего профессионального образования.

Курс 3, группа 773

Урок № 12 дата 21.11.2019.

Преподаватель 1 квалификационной категории Сеничев Сергей Георгиевич.

II Задачи и планируемые результаты

Образовательные:

раскрыть понятия о GLS, о системе захода на посадку основанной на использовании СНС;
обеспечить в ходе урока усвоение необходимых условий для осуществления захода на посадку с использованием СНС;
актуализировать знания по применению GLS;

Воспитательные:

содействовать повышению уровня мотивации на уроках через средства обучения;

Развивающие:

создать условия для развития аналитических способностей курсантов, таких как умение анализировать, сопоставлять, сравнивать, обобщать, делать выводы по теме;

Предметные:
при реализации системно-деятельностного подхода, освоенный обучающимися в ходе изучения учебных предметов опыт действия диспетчера при использовании GLS для захода на посадку.
Личностные:

готовность и способность курсанта к саморазвитию;
уметь организовать собственную деятельность при выборе метода и способа захода на посадку;

Метапредметные:

уметь взаимодействовать в коллективе, иметь навык сотрудничать, работать как самостоятельно, так и в группах, согласовывая свои действия, приходя к компромиссам и взаимопониманию, демонстрировать толерантность и умение выходить из конфликтных ситуаций, слушать и слышать чужое мнение, уметь аргументировать свое.

Основные: конспекты, плакаты по основным темам изучения, компьютер офисный с подключением к Интернету, проектор;

Дополнительные: схемы ЦАИ ГА, доска ;

IV. Тип, вид и цель урока

Виды : лекция, презентация;

цель урока: ознакомить с системой захода на посадку основанной на использовании спутниковых навигационных систем;

1. Организационный этап 5 мин ( приветствие курсантов, фиксация отсутствующих )

2. Проверка домашнего задания 10 мин .(п овторение пройденного материала, проверка домашнего задания, актуализация знаний)

Вопросы для проверки знаний:

Преимущества СНС?
Какие СНС существуют в настоящее время?
Для чего применяются функциональные дополнения?

3. Постановка цели и задач урока. Мотивация учебной деятельности учащихся 45 мин. (с оздание условий для осознания и осмысления новой учебной информации. Определение целей и задач урока).

Изложение учебного материала. Постановка вопросов курсантам. Ответы на вопросы обучающихся.

На предыдущем занятии мы рассмотрели факторы влияющие на точность определения места с помощью СНС, а также методы для повышения точности. Если будем использовать СНС для захода на посадку, то для возможности захода в сложных метеоусловиях необходимо повысить точность определения МС в пространстве. Как это реализовано мы и рассмотрим на сегодняшнем занятии.

2.2. Принцип действия GLS. Его преимущества и недостатки

Рисунок 2.2. – Принцип работы GLS

Построение наземной подсистемы GLS (GBAS/ЛККС) зависит от множества разнообразных факторов, определяемых как характеристиками места ее размещения, так и прогнозируемым режимом ее использования. Но, в любом случае, в составе ЛККС будет присутствовать модуль опорных приемников и передатчик VDB (высокочастотный цифровой передатчик). Передатчик VDB обеспечивает получение данных и поправок к дальномерным сигналам ГНСС посредством передачи цифровых данных в диапазоне частот 108…118 МГц с разделением каналов в 25 кГц. Область действия простирается на расстояние не менее 37 км от места расположения передатчика.

В общем случае структура бортового оборудования GLS зависит от структуры бортового комплекса ВС. Например, в качестве антенны бортового оборудования GLS может использоваться курсовая антенна системы инструментальной посадки ILS, а в качестве органов управления и индикации – пульт системы управления полетом ВС.

Отечественные ЛККС, обеспечивающие точные заходы на посадку ВС по категории I (в перспективе II и IIIа) метеоминимумов ИКАО, имеют следующие преимущества:

1. Возможность работы по нескольким спутниковым созвездиям – ГЛОНАСС, GPS и Galileo, что существенно повышает эксплуатационную готовность, целостность и, главное, непрерывность навигационного обслуживания.

2. Обеспечение точного захода на посадку при всех направлениях нескольких ВПП одновременно на нескольких аэродромах или посадочных площадках, находящихся в зоне действия радиоканала VDB одной ЛККС. Это является преимуществом по сравнению с системой ILS, для которой требуется установка отдельных дорогостоящих комплектов аппаратуры посадочных радиомаяков для каждого направления посадки на каждую ВПП.

3. Точность навигационного обслуживания в системах GLS не зависит от удаления ВС от порога ВПП, а также от базовой станции ЛККС в пределах её зоны действия. Это также является преимуществом по сравнению с системой ILS, в которой точность определения отклонения от радиоглиссады существенно зависит от удаления ВС от порога ВПП.

5. ЛККС обеспечивает навигационное обслуживание многих ВС, находящихся в зоне её действия; используется одновременно для посадочных и маршрутных процедур RNAV / RNP, стандартных процедур вылета SID и прибытия STAR по приборам, пробега, разбега, взлёта или ухода на второй круг, а также для руления на аэродроме. По сравнению с оборудованием ЛККС система ILS используется для выполнения только посадочных процедур.

6. Применение систем GLS не требует размещения ЛККС на осевой линии или вблизи ВПП, что исключает влияние впереди летящего ВС на приём посадочных данных следующими за ним ВС. Это в значительной степени снижает требования к эшелонированию заходящих на посадку ВС вдоль глиссады по сравнению с системой ILS. При этом резко увеличивается пропускная способность аэродрома.

7. Значительным экономическим преимуществом системы GLS является отсутствие зависимости её точности от состояния поверхности вокруг ВПП, что исключает необходимость соответствующих периодических сезонных работ и затрат на размещение и обслуживание обеспечивающего состояние этой поверхности наземного оборудования. Расходы на испытания при вводе в эксплуатацию и обслуживание ЛККС в несколько раз меньше, чем для системы ILS. Высокая точность аэронавигации в районе аэродрома с использованием ЛККС обеспечивает оптимизацию схем маневрирования ВС, в частности, сокращение длины линии пути, полётного времени, расхода топлива.

В процессе предоставления навигационного обслуживания ГНСС могут возникать различные ситуации, которые вызывают нарушение нормального функционирования навигационного оборудования (далее – аномалия). Из-за данных аномалий, а также благодаря другим недостаткам заход на посадку по GLSможет вызывать трудности или быть невозможен:

Установка данного вида функционального дополнения в труднодоступных и малоосвоенных регионах является экономически нецелесообразной, так как данный вид оборудования дорогостоящ и для его эксплуатации требуется технический персонал соответствующего уровня квалификации.
Возможны отказы оборудования навигационных спутников, навигационного оборудования СНС на борту ВС оборудования функциональных дополнений СНС как наземного, так и космического базирования.
В изданном ИКАО Руководстве по GNSS отмечается, что радиооборудование СНС подвержено влиянию как преднамеренных, так и непреднамеренных радиопомех.[12, с. 254]ИКАО рассматривает радиопомехи в качестве одного из основных факторов уязвимости СНС.

Повышенная по сравнению с наземными средствами радионавигации восприимчивость СНС к помехам объясняется чрезвычайно низким уровнем излучаемых антеннами спутниковых передатчиков навигационных и информационных радиосигналов, а также широкая(глобальная) зона покрытия радиоизлучением этих антенн.

Одной из особенностей аномалий в работе СНС является то, что их появление может быть различным для различных пользователей даже в одной и той же зоне полётов ВС ввиду использования различных созвездий ИСЗ для навигационных расчётов, различных алгоритмов RAIM, особенностей конструкции ВС и расположения антенн СНС, различной геометрии переотражений радиоволн от элементов рельефа земной поверхности и искусственных сооружений.
Возможно многолучевое распространение радиосигнала. Многолучевость образуется путем отражения сигналов от рельефа местности. В результате, на вход приёмника поступает несколько сигналов, прямой и отраженный, что приводит к фазовым искажениям результирующего сигнала. Данного рода эффект особенно сильно проявляется на этапе посадки ВС и при полетах в горных местностях;
Не все ВС оборудованы стандартным оборудованием для посадки по СНС. Более старые модификации самолетов изначально не оборудованы GBAS, и их внедрение является дополнительными экономическими тратами.

Из-за данных аномалий, к сожалению, заход по GLS возможен пока лишь по I категории ИКАО.

На сегодняшний день система GLS внедряется успешно. Многие подходы и посадки, основанные на GLS, были успешно проведены в различных аэропортах и в различных условиях на ВПП. Автоматические посадки и посадки с использованием ПНК были безопасно реализованы как в обычных, так и в сложных условиях.

В настоящее время использование систем спутниковой посадки GLS является практически единственным способом повышения безопасности вертолето- и самолетовождения. Ведущие производители авиационной техники включают системы GLS в перспективные навигационно-посадочные комплексы ВС.

В России активно поддерживают мировой тренд использования систем GLS для оборудования аэродромов и воздушных судов. В настоящее время можно заявить, что в России серийно производится все необходимое оборудование GLS для оснащения аэродромов, посадочных площадок и вертолетов.

Несмотря на все перечисленные в главе недостатки, преимуществ гораздо больше. Внедрение GLS улучшит безопасность, увеличит пропускную способность и предоставит эксплуатационные преимущества авиакомпаниям, пилотам, пассажирам, аэропортам и поставщикам услуг воздушного движения.

4. Актуализация. Для актуализации знаний в течении 10 мин разыгрывается сценарий использования схем захода на посадку с использованием схемы аэропорта Пулково. Для повторения разыгрываем использование стандартных схем в аэропорту Мурманск .

5. Первичная проверка понимания . 5мин Для проверки понимания темы курсантами предлагается ответить на вопросы:

1). Какое наземное оборудование необходимо для использования GLS.

2). Какая категория обеспечивается при заходе по GLS.

3). Как отображается положение ВС относительно глиссады и курса.

6. Первичное закрепление : 5 мин

1. Изучить схемы захода GLS.

2. Провести розыгрыш захода с использованием GLS.

7. Информация о домашнем задании, инструктаж по его выполнению 5 мин.

Для лучшего закрепления материала, на дом задается задание:

1 Изучить схемы захода на посадку и вылета с использованием ЛККС для своего аэродрома.

S7 Airlines в конце минувшего года стала первой среди российских авиакомпаний, получившей официальное одобрение Росавиации на выполнение заходов на посадку с использованием сигналов спутниковой системы GLS (GNSS Landing System).

GLS – спутниковая система захода на посадку, которая в настоящее время активно внедряется во всем мире. Разрешение получено для трех воздушных судов авиакомпании, Boeing 737-800NG.

В России наземными корректирующими станциями GBAS, позволяющими осуществлять заходы на посадку по GLS, на сегодняшний день оборудованы более 50 аэродромов. Аэропорты Кемерово и Тюмени (Рощино) уже допущены к таким заходам воздушных судов, в планах Госкорпорации по ОрВД – сертифицировать 10-15 аэродромов в год.

Основная цель такого оборудования – сделать еще более точным определение местоположения воздушного судна в пространстве и избежать ошибок при всех возможных внешних воздействиях на сигнал со спутников, который принимает лайнер, в том числе и во время выполнения точного захода на посадку.

Передовые технологии, используемые при создании системы, позволяют экипажам воздушных судов заходить на посадку даже в том случае, если традиционное аэропортовое оборудование по каким-то причинам отключено или неисправно. Уже сегодня самолеты, оборудованные GLS, могут заходить на посадку при метеоусловиях, соответствующих категории I ИКАО (высота принятия решения не менее 60 метров, а в ближайшие годы планируется, что заходы на посадку GLS будут обеспечивать точные заходы до категории IIIА ИКАО, т.е. до высоты выравнивания 15 метров (пока эти процедуры не стандартизованы).

Принцип действия системы простой: местоположение самолета определяется по спутникам ГЛОНАСС и GPS, но, поскольку погрешность в данном случае является слишком большой для обеспечения точного захода, вводятся наземные корректирующие станции GBAS (Ground Based Augmentation System), они же ЛККС (локальная контрольно-корректирующая станция), передающие дополнительный сигнал. Поскольку они, в отличие от спутников, неподвижны и при этом находятся значительно ближе, точность определения координат значительно возрастает и погрешность не превышает 3 метров.

Использование GLS имеет ряд преимуществ по сравнению с системой ILS — основным на сегодня способом точного захода на посадку по приборам. Так, одна ЛККС может обслуживать сразу несколько полос и направлений, в то время как для ILS требуется по два радиомаяка (курсовой и глиссадный) возле каждого из торцов каждой ВПП. При этом для настройки на них будут использоваться разные частоты: то есть, на аэродроме с двумя параллельными ВПП частот будет четыре, а ЛККС хватает одной частоты для поддержки до 48 различных схем захода на посадку. Кроме того, ЛККС не так требовательна к месту размещения. Поэтому с ее помощью можно обеспечить точным заходом даже те ВПП, где невозможно установить ILS, а также снизить количество ограничений по рулению самолетов. Также ЛККС требует менее частых проверок и обслуживания, и меньше зависит от влияния помех, ведение по глиссаде осуществляется более плавно.

При этом приемники, установленные на борту, могут одновременно использовать и сигналы GLS, и сигналы ILS, что обеспечивает еще более высокую точность, а также надежность на случай отказа одной из систем во время захода на посадку (при использовании только одной системы в этом случае пришлось бы уйти на второй круг).

Методически различий между заходами на посадку по GLS и ранее выполняемыми заходами на посадку по сигналам курсо-глиссадных радиомаяков инструментальной системы посадки ILS не отмечается. Стереотип действий летчика сохраняется.

Оборудование GLS штатно устанавливается на Boeing-747-8 и 787, а в качестве опции доступно для 737NG, Airbus A320, A330, A340 и A380.

Итак, мы уже разобрались с так называемыми неточными способами захода на посадку и выяснили, что воспользоваться ими можно далеко не всегда. Однако, современная авиация обеспечивает очень достойную регулярность полетов несмотря на капризы погоды. Как? Используя ТОЧНЫЕ способы захода на посадку.

Способ N5. Заход по курсо-глиссадной системе - ILS-approach.

Как мы знаем, самолет заходит на посадку по так называемой глиссаде - то есть некой прямой линии, начинающейся где-то на удалении от полосы и упирающейся в нее под неким углом. Угол этот называется углом наклона глиссады. Несложно представить, что пересечение двух плоскостей всегда является прямой. А теперь смотрите - мы создаем две виртуальные плоскости: первая - вертикальная, линия пересечение ее с земной поверхностью будет совпадать с осью ВПП. Вторая - наклонная, проходящая примерно через ту точку, где мы должны коснуться полосы, угол наклона этой плоскости от гтризонта совпадает с углом наклона глиссады. Пересечение этих двух плоскостей и даст нам искомую прямую - глиссаду. Физически это реализовано следующим образом - есть две радиостанции формирующие плоские лепестки. Один (вертикальный) курсовой, второй (наклонный) глиссадный. А радиооборудование самолета, будучи настроено на частоту этих передатчиков, умеет определять свое положение относительно этих плоских лепестков (каждый лепесток состоит из двух с разными частотами, чтобы точно определить в какую сторону отклонение) и показывать нам отклонения.

Если отклонение 0 - мы находимся точно на глиссаде. А теперь о том, как этим пользоваться.

5.1 Директорный режим.

Наш самолет - большая умница, он показывает нам не только наше отклонение от идеальной глиссады, но и подсказывает, что делать, чтобы на нее вернуться. В центре PFD есть две планочки - директора (Flight Directors) - горизонтальная глиссадная и вертикальная курсовая. Наша задача держать их по центру. Ушла глиссадная планка вниз - чуть опустим нос, ушла курсовая вправо - создадим небольшой правый крен. Насколько опустить нос и какой создать крен - это приходит с опытом, но, впрочем, очень быстро. Так что - это простой заход. На высоте минимума цепляемся взглядом за землю, отключаем автопилот и сажаем самолет вручную. А если совсем приперло и понятно, что землю мы не увидим в тумане - заранее подключаем второй автопилот и смотрим как самолет садится сам. Кстати, тут стоит сказать о так называемых категориях минимумов ИКАО. Вопреки распространенному мнению, это не минимумы аэродромов или самолетов. А та точность, которую может обеспечить оборудование. Если обеспечивается точность по категории 1 - минимум будет 200*2400 ft (60*800 метров), а если по категории 3 - можно выполнить и полностью слепую посадку (без вертикальной видимости и высоты принятия решения)!

5.2 Заход по необработанным данным - RAW DATA Approach.

А вот этот способ будет поинтереснее! Тут мы отключаем и автопилот и директора и, гулять так гулять, заодно и автомат тяги. И пилотируем только по указателям отклонения от идеальной глиссады. Без подсказок от автопилота с помощью директоров. Да, это намного сложнее, но. В случае отказа автопилота мы лишимся тех директоров, так что - хочешь не хочешь, а уметь это делать необходимо! Ну и умеем и тренируемся по возможности, в хорошую, разумеется, погоду.

В желтых кружках - указатели глиссады, при заходе по RAWDATA директоров (крестик в центре) не будет. (фото из открытых источников)

Способ N6. Заход по GPS - GLS - approach.

С точки зрения пилота этот заход абсолютно ничем не отличается от предыдущего. Все те же указатели глиссады и те же директора и все так же мы по ним пилотируем. А вот технически - ничего общего. В качестве источника данных тут у нас выступает GPS. Однако, точности ее все равно недостаточно и поэтому обязательной частью системы является наземная корректирующая станция установленная на аэродроме. С ее помощью самолет способен очень точно определить не только свои координаты, но и высоту. Построить же трехмерную траекторию полета для FMGS, при обладании этими данными - сущий пустяк!

Так что, господа пассажиры, у нас есть минимум 6 способов попасть на полосу (на самом деле больше, но RNP-approach достоин отдельной статьи) и волноваться точно не стоит.

Paдиoнaвигaциoннoе oбеспечение пoлетoв – oднo из oснoвных нaпpaвлений pешения зaдaч пoвышения безoпaснoсти пoлетoв (БП) вoздушных судoв (ВС). Испoльзoвaние инстpументaльных сpедств пoсaдки пoзвoляет существеннo снизить метеoминимум и в десятки paз уменьшить веpoятнoсть aвиaциoнных пpoисшествий нa сaмoм aвapийнo-oпaснoм этaпе пoлетa – зaхoде нa пoсaдку, где пpoисхoдит дo 70% всех пpoисшествий.

Сo втopoй пoлoвины пpoшлoгo векa oснoвным сpедствoм oбеспечения зaхoдoв нa пoсaдку являются системы метpoвoгo диaпaзoнa paдиoвoлн типa ILS, кoтopые устaнoвлены нa мнoгих кpупных aэpoдpoмaх. A в этo же вpемя знaчительнaя чaсть ВС эксплуaтиpуется нa aэpoдpoмaх и пoсaдoчных плoщaдкaх, oснaщение кoтopых системaми типa ILS не плaниpуется кaк пo техническим (нет местa для paзмещения), тaк и пo экoнoмическим (высoкaя стoимoсть) пpичинaм.

Единственнoй pеaльнoй aльтеpнaтивoй для эффективнoгo и oпеpaтивнoгo pешения пpoблемы пoвышения БП является oбеспечение их инстpументaльными системaми спутникoвoй пoсaдки, пoлучившими в междунapoднoй пpaктике oбoзнaчение GLS – Global Landing System. Испoльзoвaние дpугих инстpументaльных систем (микpoвoлнoвые системы пoсaдки – MLS, пoсaдoчные paдиoлoкaтopы – ПPЛ, мнoгoдaльнoмеpные системы, oптические, телевизиoнные, инфpaкpaсные системы и т.д.) имеет существенные oгpaничения либo пo эксплуaтaциoннo-техническим пapaметpaм, либo пo стoимoсти.

GLS – спутникoвaя системa зaхoдa нa пoсaдку, кoтopaя в нaстoящее вpемя aктивнo внедpяется вo всем миpе.

В Poссии нaземными кoppектиpующими стaнциями GBAS, пoзвoляющими oсуществлять зaхoды нa пoсaдку пo GLS, нa сегoдняшний день oбopудoвaны бoлее 50 aэpoдpoмoв. Aэpoпopты Кемеpoвo и Тюмени (Poщинo) уже дoпущены к тaким зaхoдaм вoздушных судoв, в плaнaх Гoскopпopaции пo OpВД – сеpтифициpoвaть 10-15 aэpoдpoмoв в гoд.

Oснoвнaя цель тaкoгo oбopудoвaния – сделaть еще бoлее тoчным oпpеделение местoпoлoжения вoздушнoгo суднa в пpoстpaнстве и избежaть oшибoк пpи всех вoзмoжных внешних вoздействиях нa сигнaл сo спутникoв, кoтopый пpинимaет лaйнеp, в тoм числе и вo вpемя выпoлнения тoчнoгo зaхoдa нa пoсaдку.

Пеpедoвые технoлoгии, испoльзуемые пpи сoздaнии системы, пoзвoляют экипaжaм вoздушных судoв зaхoдить нa пoсaдку дaже в тoм случaе, если тpaдициoннoе aэpoпopтoвoе oбopудoвaние пo кaким-тo пpичинaм oтключенo или неиспpaвнo. Уже сегoдня сaмoлеты, oбopудoвaнные GLS, мoгут зaхoдить нa пoсaдку пpи метеoуслoвиях, сooтветствующих кaтегopии I ИКAO (высoтa пpинятия pешения не менее 60 метpoв, a в ближaйшие гoды плaниpуется, чтo зaхoды нa пoсaдку GLS будут oбеспечивaть тoчные зaхoды дo кaтегopии IIIA ИКAO, т.е. дo высoты выpaвнивaния 15 метpoв (пoкa эти пpoцедуpы не стaндapтизoвaны).

Пpинцип действия системы пpoстoй: местoпoлoжение сaмoлетa oпpеделяется пo спутникaм ГЛOНAСС и GPS, нo, пoскoльку пoгpешнoсть в дaннoм случaе является слишкoм бoльшoй для oбеспечения тoчнoгo зaхoдa, ввoдятся нaземные кoppектиpующие стaнции GBAS (Ground Based Augmentation System), oни же ЛККС (лoкaльнaя кoнтpoльнo-кoppектиpующaя стaнция), пеpедaющие дoпoлнительный сигнaл. Пoскoльку oни, в oтличие oт спутникoв, непoдвижны и пpи этoм нaхoдятся знaчительнo ближе, тoчнoсть oпpеделения кoopдинaт знaчительнo вoзpaстaет и пoгpешнoсть не пpевышaет 3 метpoв.

Читайте также: