美国全球定位系统 (GPS) 标准定位服务 (SPS) 由绕地球运行的航天器产生的空间定位、导航和授时 (PNT) 信号组成,这些信号免费提供给全球民用、商业和科学用途。广域增强系统 (WAAS) 为 GPS 提供增强信号,免费提供给用户,该信号提供校正和完整性信息,旨在改善美国 (U.S.) 和加拿大和墨西哥部分地区的定位导航和授时 (PNT) 服务。WAAS 是符合国际民用航空组织 (ICAO) 标准的天基增强系统 (SBAS) 的首次运营实施。此 WAAS 性能标准 (WAAS PS) 指定了使用 GPS SPS 广播信号和 WAAS 增强信号的适当装备用户可用的导航性能级别。美国政府致力于满足本 WAAS PS 中规定的最低服务水平。有关 USG 对 GPS SPS 承诺的具体信息,请参阅 GPS SPS PS。自 WAAS 于 2003 年投入使用以来,实际性能通常达到并超过了本 WAAS PS 中规定的最低准确性、完整性、连续性和可用性性能要求,因此用户通常可以期望性能高于此处描述的最低水平。美国联邦航空管理局 (FAA) 在线提供实际实时性能、统计性能和实时数据。GPS 和 WAAS 的季度性能分析报告也可在 FAA 技术中心 WAAS 测试平台网站 ( http://www.nstb.tc.faa.gov/ ) 上找到。有兴趣的读者可以参考此网站和其他来源,了解最新的 GPS 和 WAAS 性能信息。请注意,基于 WAAS 的垂直定位器性能 (LPV) 引导程序的数量现已超过美国的仪表着陆系统 (ILS) 程序的数量。GPS 未来将提供三种新的现代化民用信号:L2C、L5 和 L1C。借助 L5 上的附加信号,机载接收器将能够校正视线电离层传播延迟误差。这种双频 (L1/L5) 操作模式将允许对基于 GPS 的增强服务(例如 WAAS)的交付进行更改,但本性能标准不考虑这些未来的变化。此 WAAS 性能标准仅适用于 L1 (1575.42 MHz) 粗/捕获 (C/A) 信号和地球静止卫星 (GEO) 广播的 WAAS 空间信号 (SIS) 的 WAAS 增强型 GPS SPS 用户。WAAS PS 将根据需要进行更新,以反映 WAAS 增强服务的重大变化。除了 WAAS PS,读者还可以参考 GPS SPS PS 和 FAA 技术标准命令 (TSO)-145/146,以了解基本 GPS SPS 服务和 WAAS 接收器设备的详细信息。WAAS 还符合或超过了 ICAO 附件 10,全球导航卫星系统 (GNSS) 卫星增强系统 (SBAS) 的标准和建议做法 (SARP)。
美国全球定位系统 (GPS) 标准定位服务 (SPS) 由绕地球运行的航天器产生的空间定位、导航和授时 (PNT) 信号组成,这些信号免费提供给全球民用、商业和科学用途。广域增强系统 (WAAS) 为 GPS 提供增强信号,免费提供给用户,该信号提供校正和完整性信息,旨在改善美国 (U.S.) 和加拿大和墨西哥部分地区的定位导航和授时 (PNT) 服务。WAAS 是符合国际民用航空组织 (ICAO) 标准的天基增强系统 (SBAS) 的首次运营实施。此 WAAS 性能标准 (WAAS PS) 指定了使用 GPS SPS 广播信号和 WAAS 增强信号的适当装备用户可用的导航性能级别。美国政府致力于满足本 WAAS PS 中规定的最低服务水平。有关 USG 对 GPS SPS 承诺的具体信息,请参阅 GPS SPS PS。自 WAAS 于 2003 年投入使用以来,实际性能通常达到并超过了本 WAAS PS 中规定的最低准确性、完整性、连续性和可用性性能要求,因此用户通常可以期望性能高于此处描述的最低水平。美国联邦航空管理局 (FAA) 在线提供实际实时性能、统计性能和实时数据。GPS 和 WAAS 的季度性能分析报告也可在 FAA 技术中心 WAAS 测试平台网站 ( http://www.nstb.tc.faa.gov/ ) 上找到。有兴趣的读者可以参考此网站和其他来源,了解最新的 GPS 和 WAAS 性能信息。请注意,基于 WAAS 的垂直定位器性能 (LPV) 引导程序的数量现已超过美国的仪表着陆系统 (ILS) 程序的数量。GPS 未来将提供三种新的现代化民用信号:L2C、L5 和 L1C。借助 L5 上的附加信号,机载接收器将能够校正视线电离层传播延迟误差。这种双频 (L1/L5) 操作模式将允许对基于 GPS 的增强服务(例如 WAAS)的交付进行更改,但本性能标准不考虑这些未来的变化。此 WAAS 性能标准仅适用于 L1 (1575.42 MHz) 粗/捕获 (C/A) 信号和地球静止卫星 (GEO) 广播的 WAAS 空间信号 (SIS) 的 WAAS 增强型 GPS SPS 用户。WAAS PS 将根据需要进行更新,以反映 WAAS 增强服务的重大变化。除了 WAAS PS,读者还可以参考 GPS SPS PS 和 FAA 技术标准命令 (TSO)-145/146,以了解基本 GPS SPS 服务和 WAAS 接收器设备的详细信息。WAAS 还符合或超过了 ICAO 附件 10,全球导航卫星系统 (GNSS) 卫星增强系统 (SBAS) 的标准和建议做法 (SARP)。
广域增强系统 (WAAS) 使用地面站网络对接收到的 GPS SPS 导航信号进行必要的校正。精确测量的地面参考站位于全国各地的战略位置,包括阿拉斯加、夏威夷和波多黎各,以收集 GPS 卫星数据。使用此信息,可以生成一条消息来纠正任何信号错误。然后,这些校正消息通过通信卫星以与 GPS 信号相同的频率广播到飞机上的接收器。WAAS 旨在提供额外的准确性、可用性和完整性,使用户能够在 WAAS 覆盖范围内所有合格机场的所有飞行阶段(从航路到进场)都依赖 GPS。WAAS 提供两组不同的校正:1 个校正的 GPS 参数(位置、时钟等)和 2 个电离层参数。第一组校正与用户位置无关(即,它们适用于位于 WAAS 服务区内的所有用户)。第二组校正是特定于区域的。WAAS 为 WAAS 服务区内的多个点(以网格模式组织)提供校正参数。用户接收器根据使用适合用户位置的网格点的算法计算接收到的 GPS 信号的电离层校正。此外,由于 GPS 卫星相对于用户位于天空中的不同位置,因此用户接收器接收和处理的每个 GPS 卫星信号的适当网格点可能不同。这两组校正的组合可以显著提高 WAAS 服务区内任何地方的用户位置准确性和置信度。
2 电离层参数。第一组校正与用户位置无关(即,它们适用于位于 WAAS 服务区内的所有用户)。第二组校正与区域有关。WAAS 为 WAAS 服务区内的多个点(以网格模式组织)提供校正参数。用户接收器根据使用适合用户位置的网格点的算法计算接收到的 GPS 信号的电离层校正。此外,由于 GPS 卫星相对于用户位于天空中的不同位置,因此用户接收器接收和处理的每个 GPS 卫星信号的适当网格点可能不同。这两组校正的组合可以显著提高 WAAS 服务区内任何地方的用户位置准确性和置信度。
– 第 6 版通过纠正 O&M、测试支持软件和网络关键消息记录功能的异常来改进 WAAS;部署于 2021 年 3 月完成 – 第 7 版将 GEO 7 集成到 WAAS 中,并在地面上行链路站 (GUS) 集成了新的信号发生器,包括在旧 GUS 站点进行改造。• 第 4B 阶段(22-31 财年)
区域系统 WAAS 是美国运输部和联邦航空管理局合作的成果,是支持 GPS 系统的联邦无线电导航计划的一部分 [Czaplewski & Goward, 2016]。它于 1994 年在北美推出,使飞机能够在起飞和降落期间使用高精度卫星导航(相当于仪表着陆系统 ILS 的 I 类)。直到 WAAS 推出,GPS 才开始用于航空。电离层延迟、时钟漂移和卫星轨道偏差导致 GPS 不够精确,无法满足精确飞机起飞和降落的要求。目前,WAAS 星座由四颗地球静止卫星组成,并向 GPS 接收器发送校正信息,将 GPS 提供的水平位置精度提高到 2-3 米。
标准航空电子套件:• Garmin G3X Touch 系统:包括 GDU 460 10.6 英寸红外触摸屏显示器,内置 WAAS GPS 接收器、视频输入和无线 Connext 功能、GTX 35R 转发器、GEA 24 发动机监视器、GMU 11 磁力计、GSU 25 ADAHRS、GA 36 WAAS 天线、GPS 20A ADS-B OUT、TCW 备用电池
摘要 卫星全球导航卫星系统 (GNSS) 技术正在开发中,用于民航运营。GNSS 的一个主要特点是可以在全球范围内提供精确导航。例如,美国联邦航空管理局 (FAA) 开发了广域增强系统 (WAAS),该系统通过提高系统准确性、完整性和可用性来增强全球定位系统 (GPS),以满足精密进近导航的航路要求。为了为 WAAS 开发提供平台,FAA 建立了国家卫星试验台 (NSTB)。NSTB 是一个原型 WAAS,其地面基础设施遍布美国和国际。为了在中非和中南地区建立用于开发 WAAS 类型 SBAS 系统的试验平台,ICAO 和 FAA 之间签署了一份谅解备忘录 (MOU)。备忘录于 2001 年 6 月 2 日签署。由此,联合国开发计划署/国际民航组织技术合作项目 RLA/00/009 应运而生,以下国家和国际组织加入了该项目:阿根廷、玻利维亚、巴西、智利、哥伦比亚、厄瓜多尔、巴拿马、秘鲁、美国、委内瑞拉和 COCESNA。通过 RLA/00/009 项目实施的 CAR/SAM 卫星平台测试平台被命名为 CAR/SAM 测试平台 (CSTB)。它是在 NSTB 的基础上设计的。CSTB 和 NTSB 都通过专用通信电路连接。该通信电路最初在智利圣地亚哥 (CSTB) 和美国大西洋城 (FAA 技术中心 (NSTB)) 之间实施,包括里约热内卢 (CSTB) 和大西洋城 FAA 技术中心 (NSTB) 之间的链路。为展示该计划的目标,采取了区域性方法,以帮助说明该区域系统如何使整个区域受益,而不仅仅是使积极参与其中的人受益。CSTB 的成立是为了促进基于 GPS 和 WAAS 类型 SBAS 技术的空中导航操作系统的收集、开发、购买和实施。CSTB 的实施是为了支持在中非和中美洲/南美地区的标准化 GPS 实施,建立一支区域技术专家队伍,并包括初始广域增强系统测试平台,稍后将补充针对每个国家的增强区域容量。)。该测试平台旨在通过开发可应用于运营环境(即场地选择和准备、安全地面通信链路、运营程序开发、飞机认证、培训等)的试验基础设施来降低运营实施成本。
摘要 卫星全球导航卫星系统 (GNSS) 技术正在开发中,用于民航运营。GNSS 的一个主要特点是可以在全球范围内提供精确导航。例如,美国联邦航空管理局 (FAA) 开发了广域增强系统 (WAAS),该系统通过提高系统准确性、完整性和可用性来增强全球定位系统 (GPS),以满足精密进近导航的航路要求。为了为 WAAS 开发提供平台,FAA 建立了国家卫星试验台 (NSTB)。NSTB 是一个原型 WAAS,其地面基础设施遍布美国和国际。为了在中非和中南地区建立用于开发 WAAS 类型 SBAS 系统的试验平台,ICAO 和 FAA 之间签署了一份谅解备忘录 (MOU)。备忘录于 2001 年 6 月 2 日签署。由此,联合国开发计划署/国际民航组织技术合作项目 RLA/00/009 应运而生,以下国家和国际组织加入了该项目:阿根廷、玻利维亚、巴西、智利、哥伦比亚、厄瓜多尔、巴拿马、秘鲁、美国、委内瑞拉和 COCESNA。通过 RLA/00/009 项目实施的 CAR/SAM 卫星平台测试平台被命名为 CAR/SAM 测试平台 (CSTB)。它是在 NSTB 的基础上设计的。CSTB 和 NTSB 都通过专用通信电路连接。该通信电路最初在智利圣地亚哥 (CSTB) 和美国大西洋城 (FAA 技术中心 (NSTB)) 之间实施,包括里约热内卢 (CSTB) 和大西洋城 FAA 技术中心 (NSTB) 之间的链路。为展示该计划的目标,采取了区域性方法,以帮助说明该区域系统如何使整个区域受益,而不仅仅是使积极参与其中的人受益。CSTB 的成立是为了促进基于 GPS 和 WAAS 类型 SBAS 技术的空中导航操作系统的收集、开发、购买和实施。CSTB 的实施是为了支持在中非和中美洲/南美地区的标准化 GPS 实施,建立一支区域技术专家队伍,并包括初始广域增强系统测试平台,稍后将补充针对每个国家的增强区域容量。)。该测试平台旨在通过开发可应用于运营环境(即场地选择和准备、安全地面通信链路、运营程序开发、飞机认证、培训等)的试验基础设施来降低运营实施成本。
图 7 测斜仪 1.10 全球定位系统 应用全球定位系统 (GPS) 进行现场精确导航。它使用卫星信号进行导航。GPS 是一种易于管理、重量轻、防水(和浮动)的仪器,具有清晰易读的 LCD 屏幕。这些设备基于导航原理工作。使用多达 12 颗卫星进行导航,启用 WAAS(广域增强系统 = 提供 GPS 信号校正的卫星和地面站系统),可存储多达 500 个地标和 50 条路线。这些设备具有内置数据库,显示城镇的位置,并具有大型用户友好的控制按钮和菜单控制软件。它们的定位精度<15 米。应用 WAAS 后,定位精度可提高至 3 米以内。