Гражданская авиация критически зависит от систем спутниковой навигации. Пока рукотворные помехи им были редкостью и заранее вносились в извещения летному составу, серьезных проблем не возникало. Но последние годы «глушилки» стали распространенным оборудованием, что приводит к непредсказуемым трудностям для воздушного трафика. Европейское космическое агентство выделило средства на разработку специальной спутниковой системы, которая будет защищать самолеты от потери сигнала спутниковой навигации.
©Warner Bros. Pictures
Спутниковые системы навигации (ГНСС) нужны гражданской авиации в первую очередь, вовсе не для построения маршрута. Самолет должен знать, где он находится, чтобы транслировать эту информацию другим летательным аппаратам и станциям управления воздушным движением (ATC). Именно так работает технология АЗН-В (ADS-B), лежащая в основе всей современной аэронавигации. Для повышения точности и расширения покрытия ответчиков (транспондеров) на самолетах используют системы космических ретрансляторов, например Aireon.
В условиях, когда сигнал GPS по какой-то причине становится скомпрометирован — возникли сильные помехи или его подменяют, — транспондер переходит в режим работы на основе инерциальной системы навигации (ИНС) самолета. Воздушное судно теперь определяет координаты с непредсказуемой для ATC точностью. А любое, даже на первый взгляд незначительное снижение безопасности в авиации — причина для перестраховки. И если сигналы ГНСС «глушат» в районе с интенсивным воздушным трафиком, особенно вблизи аэропортов, как минимум часть бортов приходится перенаправлять.
Проще говоря, диспетчерские службы вынуждены брать больший запас по безопасным дистанциям и требуемому времени на взлет или посадку для самолетов в зоне их контроля. Это уменьшает общую пропускную способность аэропорта или целого региона — а ведь всегда нужно учитывать потенциальные экстренные ситуации. Отправления задерживаются, прибытия тоже или вовсе уходят в другой город. Люди опаздывают, компании теряют деньги, окружающая среда получает дополнительную порцию загрязнений. Недовольны все.
В Евросоюзе давно размышляют, что с этим можно делать и очередной раз тема вышла на первые полосы СМИ после проблем с сигналом GPS над Балтикой весной-летом этого года. Но военные «глушилки» — не единственная помеха гражданской авиации, менее мощные устройства устанавливают, например, на частных яхтах, чтобы избежать съемки знаменитостей с коммерческих дронов. Некоторое время назад конкурс на поиск способа повышения надежности навигации воздушных судов объявило Европейское космическое агентство (ЕКА).
Как сообщил SpaceNews, выиграла его группа организаций под предводительством американской компании Spire Global. Команда получит 16 миллионов евро (18 миллионов долларов) на дальнейшую разработку предложенного решения и создание демонстратора технологий. Что любопытно, большая часть средств поступит от Германского космического агентства (DLR). Поэтому для работ над проектом Spire Global откроет дочернюю компанию в Мюнхене.
Предлагаемый финалистами конкурса способ прост, а потому имеет все шансы на успех. Самое главное, что никаких изменений в существующее оборудованием на самолетах вносить не придется — это сразу устраняет потенциальный шквал проблем, связанных с бюрократией, безопасностью и финансами. Разрабатываемое Spire Global решение включает в себя низкоорбитальную спутниковую группировку, аппараты которой будут принимать сигналы транспондеров ADS-B. Измеряя разницу между прохождением сигнала от одного самолета до нескольких разных спутников, система будет уточнять координаты борта.
Эти уточненные координаты затем можно передавать по тем же каналам, которые используют ответчики ADS-B. В результате у всего воздушного трафика появится еще одна независимая система навигации, дополнительный инструмент повышения надежности.
А ситуация, когда полностью блокируются сразу два диапазона частот — и GPS и ADS-B, — маловероятна и похожа на гипотетическую обстановку, в которой гражданской авиации точно делать нечего. Перспективная система получила имя Eurialo, на изготовление демонстратора технологии у Spire Global есть три года.
Комментарии
"низкоорбитальную спутниковую группировку, аппараты которой будут принимать сигналы транспондеров ADS-B. Измеряя разницу между прохождением сигнала от одного самолета до нескольких разных спутников, система будет уточнять координаты борта."
А почему это не спутниковая навигация, Василий? Спутниковая система определяет координаты борта. GPS одним методом, эта спутниковая система другим, в нём сигнал просто идёт в обратную сторону, не от спутника к самолёту, а от самолёта к спутнику. Разница лишь в методе, а база - спутниковая система с известными параметрами движения и текущими координатами спутников - принципиально та же самая. Это просто аналог координирования телефона в сотовой сети, только база сделана из спутников. И именно эта спутниковая система определит координаты самолёта. Почему же эта навигация — не спутниковая? Как озвучено в заголовке: "спутники, позволяющие самолетам летать без спутниковой навигации" Если координаты борта определяют спутники, почему эта навигация "не спутниковая"? :-)) извини, не пойму сходу логику такой "неспутниковости".
"А почему это не спутниковая навигация"
Насколько я помню, принцип работы современных спутниковых систем навигации -- измерение расстояния от антенны на объекте (координаты которого необходимо получить) до спутников.
Тут система повернута в другую сторону: измерения де-факто осуществляют спутники, а не система на борту самолета. Спутник ловит сигнал с Земли, а не с Земли ловят сигнал спутника.
Если исходить из принципа работы, то это не столько спутниковая система навигации, сколько "самолетная" -- как источники сигнала работают транспондеры самолетов ведь. Разве нет?
Расстояние между объектом и спутниками, так вернее. Система GPS предусматривает передатчик на спутнике, приёмник на объекте. Неважно, в какую сторону идёт сигнал — от спутника или на спутник. База этих измерений — система спутников с известными параметрами их движения и координатами. Именно эти данные о спутниках позволяют получить координаты (и их производные) объекта вне спутниковой системы - на поверхности Земли, в воздухе или в космосе.
Пример - спутниковые системы предупреждения о ракетном нападении. Они координируют инфракрасный источник на земле, в воздухе и в космосе. А источник лишь круговой излучатель тепла. Такие системы наблюдения являются и спутниковой системой, и поставляют спутниковую информацию. В том числе навигационную для управления перехватом этой цели.
Навигация, использующая спутниковую информацию, является спутниковой навигацией.
Вот я щас всю дискуссию почитал и понял, что изначально можно было сделать гораздо более крутой заг, но я до него просто не додумался
В англоязычной литературе часто такое определение: "Спутниковая навигационная система satnav, satellite navigation, или система спутниковой навигации — это система, которая использует спутники для обеспечения автономного геопозиционирования." Если используются спутники для определения координат - это спутниковая навигация. В какую сторону ходят сигналы между спутниками и объектом, это не определяющий момент, а лишь выбор метода, которые могут быть разными. Если база для определения координат спутниковая система, то это спутниковая навигация.
Точно так же как системы спутниковой связи называются так независимо от того, идёт ли сигнал со спутника или на спутник. Система спутниковой связи Гонец принимает сообщения с Земли. Спутниковый телефон звонит на спутник, и принимает сигнал со спутника. Неважно туда или оттуда, это всё равно спутниковая связь. С навигацией аналогично: база - спутниковая система.
Алсо, по теме дискуссии -- все это верно и спорить мне точно не с чем. Задача зага была сохранить хоть какую-то интригу, он ее выполнил. Но я не подумал, что тут принципиально некорректная формулировка выходит.
Ща чонить придумаем. Наверное
Уже из названия статьи видно, что это просто ещё одна спутниковая система. Ей точно также могут воспользоваться военные, а значит их будут так же глушить.
Я бы посмотрел на военное применение ГНСС, которая открыто транслирует местоположение всех пользователей. Ну, кроме случаев, когда надо посмотреть, где все находятся. Тогда и глушить смысла нет, кроме как прикрыть воздух
Как определить понятие "спутниковая навигация"? Любая навигация, построенная на данных со спутников, является спутниковой навигацией. Неважно, с них идёт сигнал или к ним, а могут быть и разные другие варианты и сочетания, это всё лишь вариации методов использования спутниковой базы как источника навигационных данных. Навигация на основе этих спутниковых данных является спутниковой навигацией, а какой же ещё.
Шедевральный заголовок, у меня даже дочь (13 лет) с него ухохоталась: "(Европа заказала) спутники, позволяющие самолетам летать без спутниковой навигации".Можно же изящнее: "Европа заказала спутники, позволяющие воздушным судам определять своё местоположение в условиях отсутствия сигнала GPS"
Быть автором непросто, Андрей. Человек мог заработаться, глаз замылиться, материал писаться в цейтноте, и тп. Камень пусть кинет тот, кто напишет столько же материалов, сколько Василий, но без единой ошибки. Я отношусь к таким вещам мягче. Потому что сам ошибался в своих работах, и знаю, что такое может быть всегда, к сожалению. Даже глубочайшие профессионалы ошибаются регулярно. Поэтому ракеты при летно-технических испытаниях падают и взрываются, а отладка программы от ошибок занимает времени в разы больше её написания. Хотя и ракеты, и программы создают опытные профессионалы. А снайперы любых уровней промахиваются. Говорю как стрелок со спортивным разрядом) Эрраре хуманум эст.
Мне очень лестна такая оценка труда, спасибо
Если даже подросток ухохотался, значит заголовок удался с:
>Европа заказала спутники, позволяющие воздушным судам определять своё местоположение в условиях отсутствия сигнала GPS
Но ADS-B работает не только с GPS, там и Galileo и Beidou и ГЛОНАСС возможны (правда, я не на 100% уверен, в каких пропорциях и используются ли вообще). Это раз. Два --- заголовок, в котором полностью раскрыта суть новости никто не кликнет, если это не тема входящая в очень размытый и ситуативный список всегда любопытных тем. А мне очень хотелось, чтобы побольше людей узнали: почему ГНСС так важны для гражданской авиации, чем чревато лавинообразное распространение "глушилок" (а со все большей распространенностью дешевых дронов они будут стоять на каждой крыше) и как с этим довольно оригинально можно бороться. Собственно, только ради просвещающей функции научпопа новости и пишу.
"Собственно, только ради просвещающей функции научпопа новости и пишу"
Полностью аналогично, только у меня формат подлинее, чисто фичерный.
Сейчас уже есть одна группировка низкоорбитальных спутников, а не подходе еще несколько.
Нельзя ли договориться с ними ставить дополнительное оборудование на спутники?
По-идее это будет дешевле, чем запускать 100500 новых спутников на орбиту
Это давно распространенная практика. Собственно, в этой новости даже упоминается:
>Для повышения точности и расширения покрытия ответчиков (транспондеров) на самолетах используют системы космических ретрансляторов, например Aireon
Эти ретрансляторы стоят в качестве дополнительной полезной нагрузки на спутниках Iridium последнего поколения.
А если брать в общем, то пока что узкоспециализированные аппараты дешевле. Но дальнейшее развитие платформы Starlink идет именно в этом направлении (многофункциональное спутниковое шасси с возможностью конфигурации нагрузки буквально на лету)
Эмм,а Галилео что,все? Я не силён в всех системах навигации но точно помню что есть gps,глонасс,qzсс,beidou,galileo(было время когда на тилибонах было все плохо с навигацией,и ковыряние gps.conf с gps test было чуть ли не обязательным ритуалом). И я точно помню что Галилео европейская система,хотя мне удавалось только gps и глонасс использовать.
Я к тому что идея низко-орбитальной системы выделенной под авиацию интересная,но разве мало и так?
С ходу не вспомню, что там у японцев с китайцами, но галилео, гпс и глонасс все работают на близких частотах. Кроме того, Eurialo выполняет еще и функцию трансляции положения пользователей --- она же сама определяет положение самолетов, а не как привычные ГНСС