• Nie Znaleziono Wyników

Satellite navigation in aviation

W dokumencie Silesia Airport, nr 34, 2011 (Stron 44-48)

W Polsce funkcjonuje obecnie 13 lotnisk użytku publicznego.

W zeszłym roku obsłużono na nich 20 mln 469 tys. pasażerów oraz wykonano 241 tys. operacji pasażerskich. Większość portów wyposażona jest w system ILS (Instrument Landing System), wspomagający lądowanie przy ograniczonej widzialności. Obsłu-ga techniczna tych urządzeń leży w zakresie kompetencji Polskiej

Agencji Żeglugi Powietrznej, któ- ra jest państwowym organem zarządzania ruchem lotniczym.

Montaż ILS to niezwykle kosz-towna inwestycja. System jest precyzyjny i składa się z kilku ele-mentów. Pierwszy z nich stanowi nadajnik kierunku, tzw. localizer, który montuje się w odległości 300 metrów od końca progu drogi startowej. Anteny localizera

formują płaską, pionową wiązkę radiową, wyznaczającą kierunek lądowania. Drugim elementem jest nadajnik ścieżki schodzenia, zwany w języku angielskim Glide Path (GP). Takie radiola-tarnie umiejscawia się z boku drogi startowej, w okolicy punktu przyziemienia. Emitują one wiąz-kę dwóch fal radiowych, które wyznaczają ścieżkę schodzenia statku powietrznego. System

uzupełniają tzw. markery, pełnią-ce zadanie znaczników odleg- łości do progu drogi startowej.

Wyróżnia się trzy kategorie syste- mu ILS – I, II i III. Ta ostatnia dzieli się ponadto na podkategorie „a”,

„b” i „c”. Przykładowo: na lotnis- ku, wyposażonym w system ILS kategorii III c, można lądować przy zerowej widzialności

po-ziomej, jak i podstawie chmur. fot. Ad

am Krawczyk, Andrzej felner

NOWE TECHNOlOGIE | new technoloGies

Międzynarodowy Port Lotniczy Katowice w Pyrzowicach (MPL Katowice) w chwili obecnej jest wyposażony w ILS kategorii I, przy wykorzystaniu którego moż- na lądować gdy widzialność po- zioma nie przekracza 800 met- rów, a podstawa chmur jest nie niżej niż 60 metrów. W MPL Kato-wice, statystycznie rzecz ujmując, występuje niewiele dni z mgłami uniemożliwiającymi lądowanie, stąd funkcjonowanie systemu ILS kategorii I jest jak najbardziej uzasadnione.

Do podstawowej wady ILS należą koszty jego instalacji oraz utrzy-mania. Dla porównania: montaż nowego systemu ILS w Katowice Airport w roku 2007 wyniósł 3 mln zł. Alternatywą tego syste-mu jest wykorzystanie nawigacji satelitarnej. 14 marca 2011 roku, w MPL Katowice, przedstawicie-le Ministerstwa Infrastruktury, Urzędu Lotnictwa Cywilnego oraz European Satellite Service Provider (ESSP), instytucji, która na zlecenie Komisji Europejskiej zarządza EGNOS (European Geo- stationary Navigation Overlay Service – Europejskim Systemem Wspomagania Satelitarnego), obserwowali pierwsze w Polsce podejście do lądowania z prowa-

dzeniem pionowym przy wyko-rzystaniu sygnału GNSS (ang.:

Global Navigation Satellite Sys-tem – Globalny SysSys-tem Nawigacji Satelitarnej), wykonane przez sa-molot mieleckiej szkoły lotniczej Royal-Star Aero.

1 października 2009 roku EGNOS został powszechnie udostępnio-ny przez Komisję Europejską. Sta- nowi wkład Europy w rozwój glo- balnego systemu nawigacji sate- litarnej GNSS. Nieodpłatnie mogą z niego korzystać zarówno insty- tucje, jak i osoby prywatne. Dzię- ki EGNOS zwiększy się precyzja nawigacji satelitarnej na konty-nencie. Dotychczas stosowany system GPS miał margines błędu rzędu 10 metrów, teraz ulegnie on redukcji do 2 metrów. Zda-niem przedstawicieli Komisji Eu-ropejskiej, nowy system będzie przydatny w wielu dziedzinach życia, m.in. w rolnictwie i trans-porcie, a po uzyskaniu stosow-nych certyfikatów – także wyko-rzystywany w lotnictwie.

System EGNOS stworzono w oparciu o transpondery umieszczone na trzech satelitach geostacjonarnych. Swym zasię- giem obejmuje terytoria więk-szości państw europejskich.

W przyszłości przewiduje się roz- szerzenie geograficzne na obsza-ry pozaeuropejskie, np. Afobsza-rykę Północną. Komisja Europejska zobowiązała się do długofalowe- go finansowania działalności EGNOS, z kolei Polska Agencja Żeglugi Powietrznej aktywnie działa na rzecz wdrożenia go w krajach Europy Wschodniej i uczestniczy w unijnych projek-tach z nim związanych. Wyrazem tego zaangażowania są pierwsze w Polsce eksperymentalne loty i podejścia do lądowania z pro- wadzeniem pionowym APV I, ko- rzystające z sygnału GNSS w ra- mach programów HEDGE i EGNOS APV, wykonane w Kato-wice Airport z użyciem samolotu Piper PA-34 Seneca II Royal-Star, wyposażonego w certyfikowany odbiornik Garmin GNS430W.

Podejście do lądowania z prowa-dzeniem pionowym APV I to pro-cedura nieprecyzyjna, w ramach której pilot otrzymuje informacje o swoim położeniu pochodzące z wyliczeń urządzeń pokłado-wych wykorzystujących dane systemu GPS, wzbogacone o poprawki z geostacjonarnych satelitów europejskiego systemu EGNOS. Jednak dzięki EGNOS komputer pokładowy jest w sta-

nie określić dokładną ścieżkę po- dejścia do lądowania zarówno w płaszczyźnie poziomej, jak i pionowej. Precyzja prowa-dzenia poziomego jest taka sama jak w kategorii I ILS, natomiast dokładność prowadzenia piono- wego jest nieznacznie gorsza od ILS I kategorii. 2 marca br.

EGNOS otrzymał status Safety of Life, który potwierdza możliwość bezpiecznego wykorzystania systemu w lotnictwie.

W ocenie prezesa Polskiej Agencji Żeglugi Powietrznej, Krzysztofa Banaszka, GNSS generuje dla pi- lota informację zbliżoną do kosz-townego systemu ILS. Ponadto Prezes Banaszek podkreśla, że główną zaletą zastosowania podejść EGNOS APV jest niski koszt świadczenia służb żeglugi powietrznej, gdyż ten rodzaj po-dejść do lądowania nie wymaga wysokich inwestycji w infrastruk- turę naziemnych pomocy nawi-gacyjnych, ani nie rodzi dodat-kowych kosztów ich utrzymania.

Wyniki testu posłużą przygoto- waniu wniosku do Urzędu Lot- nictwa Cywilnego, mającego na celu certyfikowanie procedur lądowania przy użyciu systemu GNSS.

silesia airport 43

There are 13 public airports in Po-land. Last year, 20 469 000 pas-sengers used these airports and 241 000 passenger operations were performed. The majority of these airports are equipped with ILS (Instrument Landing System).

These navigational aids are useful for landing in low visibility. The Polish Air Navigation Services Agency, the national authority managing air traffic, performs the technical maintenance of this equipment.

Installation of ILS is a particularly costly investment. The system is precise and is made up of several elements. The first of these is the localiser, which is installed 300 metres beyond the departure end of the runway. The localiser’s directional antennas form an array designating the direction of landing. The second element is the Glide Path (GP) antenna array. These beacons are situated along the sides of the runway in the touchdown zone. The signal of the GP is transmitted in two frequencies which indicate the aircraft’s glide path. The system is supplemented by marker bea-cons acting as distance markers from the runway’s threshold.

There are three ILS systems – I, II and III. This last category is divid-ed into three sub-categories “a”,

“b” and “c”. For example: aircraft landing at an airport equipped

with an ILS category IIIc are able to do so in conditions of zero ho- rizontal visibility and low cloud cover. Currently, Katowice Airport has an ILS category I system which allows for aircraft landings in situations where horizontal visibility does not exceed 800m and cloud cover is no lower than 60m. Statistically, Katowice Air-port does not have many days during which fog may disrupt landings, which is why the choice of the ILS category I system is entirely justified.

The installation costs as well as the system’s maintenance are amongst the main drawbacks of the ILS. For example: installation of the new ILS at Katowice Air-port in 2007 was 3 million PLN.

The alternative is to use satellite navigation. On 14 March 2011, representatives of the Ministry of Infrastructure, Civil Aviation Office and the European Satellite Service Provider (ESSP), the insti-tution which manages EGNOS (European Geostationary Naviga-tion Overlay Service), observed the first landing attempt using the Global Navigation Satellite System (GNSS) which was perfor- med by an aircraft from the Royal-Star Aero Flight School in Mielec.

On 1 October 2009, EGNOS, was universally accepted by the Euro-pean Commission. It constitutes

Europe’s contribution to the development of the GNSS. The system is free for institutions and individuals alike. With EGNOS sa- tellite navigation on the conti-nent will become much more precise. The GPS system which has been used until now has an error of approximately 10m. This will now be reduced to only two metres. Representatives of the European Commission believe that the system will be useful in many different situations includ-ing farminclud-ing and transport and, upon having received appropri-ate certification – also in aviation.

The EGNOS system was develo-ped based on transponders located on three geostationary satellites. The system’s range encompasses the majority of European countries. In the future, this system is also planned to be geographically extended to include territories beyond Europe eg. North Africa. The European Commission has committed to the long-term financing of EGNOS. The Polish Air Naviga-tion Services Agency is actively working towards introducing the system in Eastern European countries and those participating in related European Union pro- jects. This involvement is evident in the fact that the first experi- mental flights and landing ap-proaches with APV 1 vertical guidance using the GNSS signal

as part of the HEDGE and EGNOS APV programmes were held at Katowice Airport using the Piper PA-34 Seneca II Royal-Star aircraft, equipped with a certified Garmin GNS430W receiver.

Landing approaches using APV I vertical guidance are not precise procedures, during which the pilot receives information about his location based on calculations of on-board equipment using GPS data expanded by informa-tion provided by the EGNOS geostationary satellites. With the EGNOS, however, the on-board computer is able to determine the precise landing approach path in both the vertical and horizontal guidelines. The preci-sion of the horizontal guideline is the same as for the category I ILS, however the precision of the vertical guideline is slightly worse than in the category I ILS.

On 2 March this year, EGNOS was awarded the Safety of Life accreditation which serves to confirm the system’s safe use in aviation.

According to the President of the Polish Air Navigation Services Agency, Krzysztof Banaszek, the information that the GNSS generates for the pilot is close to that offered by the costly ILS system. In addition, Mr Banaszek emphasises that the main virtue of using EGNOS APV approaches is the low associated costs for air navigation services as this type of landing approach does not require large investments in ground infrastructure in terms of navigational aids and does not require additional maintenance costs. The results of the tests performed at Katowice Airport will help in the preparation of a proposal for the Civil Aviation Of-fice in order to provide certifica-tion for landing procedures using the GNSS system.

Piotr adamczyk fot. A

dam Krawczyk

NOWE TECHNOlOGIE | new technoloGies

W dokumencie Silesia Airport, nr 34, 2011 (Stron 44-48)

Powiązane dokumenty