GPS destekli GEO artırılmış navigasyon - GPS-aided GEO augmented navigation

GEO artırılmış navigasyon sistemi
Tür Bölgesel uydu tabanlı büyütme sistemi
Geliştiriciler Hindistan Uzay Araştırma Örgütü ,
Raytheon ,
Hindistan Havaalanları Kurumu
Doğruluk Yatayda 1,5 metre
, dikeyde 2,5 metre
Başlatıldı 2001
Yörünge yarıçapı 26.600 km (yaklaşık)
Maksimum operasyonel ömür 15 yıl
Tarafından tamamen operasyonel 2013–14
Proje maliyeti ₹ 774 crore (110 milyon US $)

GPS destekli GEO navigasyon artar ( GAGAN ) bölgesel bir uygulamasıdır uydu tabanlı güçlendirme sistemine göre (SBAS) Hindistan Hükümeti . Referans sinyalleri sağlayarak bir GNSS alıcısının doğruluğunu artıran bir sistemdir . AAI operasyonel SBAS uygulanmasına yönelik çabaları, modern kabulüne yönelik ilk adım olarak görülebilir İletişim, navigasyon ve gözetim / Hava Trafik Yönetimi Hint hava sahası üzerinde sisteme.

Proje, 15 Hint referans istasyonu, 3 Hindistan navigasyon kara bağlantı istasyonu, 3 Hint görev kontrol merkezi ve ilgili tüm yazılım ve iletişim bağlantılarının kurulumunu kurdu. Pilotların Hindistan hava sahasında 3 m hassasiyetle seyretmesine yardımcı olacak. Bu, uçağın uçağın marjinal havalarda ve Mangalore ve Leh havalimanları gibi zor yaklaşımlarda inmesi için faydalı olacaktır .

Uygulama

₹ 7740000000 (ABD $ 109 milyon) projesi ile 2008'e kadar üç aşamada oluşturulan Hindistan Havaalanı Kurumu yardımıyla Hint Uzay Araştırma Organizasyonu 'ın (USAK) teknolojisi ve uzay desteği. Amaç, Hindistan hava sahasında ve bitişiğindeki alanda tüm uçuş aşamaları için navigasyon sistemi sağlamaktır. Yaşam güvenliği operasyonları için geçerlidir ve uluslararası sivil havacılık düzenleme kurumlarının performans gereksinimlerini karşılar.

Uzay bileşeni, başarıyla fırlatılan GSAT-8 iletişim uydusunda GAGAN yükünün fırlatılmasından sonra kullanılabilir hale geldi. Bu yük aynı zamanda, jeosenkron uydu fırlatma aracı (GSLV) Nisan 2010'da fırlatma sırasında başarısız olduğunda kaybedilen GSAT-4 uydusunun bir parçasıydı. Haziran 2012'de son bir sistem kabul testi gerçekleştirildi ve ardından Temmuz 2013'te sistem sertifikasyonu yapıldı.

Teknoloji

Hindistan hava sahası üzerinde uydu tabanlı bir büyütme sistemi uygulamaya başlamak için , Kasım 2001 ve Mart 2005'te Birleşik Devletler Hava Kuvvetleri ve ABD Savunma Bakanlığı'ndan L1 frekansı ve L5 frekansı için Geniş Alan Artırma Sistemi ( WAAS ) kodları alındı . Sistem. Delhi , Guwahati , Kolkata , Ahmedabad , Thiruvananthapuram , Bengaluru , Jammu ve Port Blair'de bulunan sekiz referans istasyonunu ve Bengaluru'daki bir ana kontrol merkezini kullanacak . ABD'li savunma yüklenicisi Raytheon , sistemi kurmak için teklif vereceklerini açıkladı.

Teknoloji gösterimi

Hindistan Havalimanları Otoritesi (AAI) ve ISRO tarafından ortaklaşa bir kavram kanıtı olarak Hindistan hava sahasında teknoloji gösteri sisteminin (TDS) uygulanmasını içeren bir uydu navigasyonu için ulusal bir plan hazırlanmıştır. TDS, 2007 yılında sekiz Hindistan havalimanına sekiz Hint Referans İstasyonu (INRES) kurarak ve Bengaluru yakınlarında bulunan Ana Kontrol Merkezine (MCC) bağlanarak başarıyla tamamlandı. Ön sistem kabul testleri, Aralık 2010'da başarıyla tamamlanmıştır. Raytheon tarafından kurulan GAGAN için yer segmenti , ülke geneline dağılmış 15 referans istasyonuna sahiptir. Bengaluru'daki Kundalahalli'de , bağlantılı yukarı bağlantı istasyonlarıyla birlikte iki görev kontrol merkezi kuruldu . Delhi'de bir kontrol merkezi ve yukarı bağlantı istasyonu daha gelecek. Programın bir parçası olarak, iyonosferin Hint bölgesi üzerindeki davranışını incelemek ve analiz etmek için Hindistan'ın çeşitli yerlerine 18 toplam elektron içeriği (TEC) izleme istasyonundan oluşan bir ağ kuruldu.

GAGAN'ın uzaydaki TDS sinyali, 7.6 metrelik gereksinime karşı üç metrelik bir doğruluk sağlar. GAGAN sinyalinin uçuş muayenesi Kozhikode , Haydarabad , Nagpur ve Bengaluru havalimanlarında gerçekleştirilmektedir ve sonuçlar şimdiye kadar tatmin edicidir.

İyonosfer Çalışması

GAGAN projesinin temel bileşenlerinden biri, Hindistan bölgesindeki iyonosferik davranışın incelenmesidir. Bu, bölgedeki iyonosfer davranışının belirsiz doğası nedeniyle özellikle ele alınmıştır. Çalışma, bölgedeki iyonosferik düzeltmeler için algoritmaların optimizasyonuna yol açacak.

İyonosferik davranışı tüm Hint hava sahasında daha etkili bir şekilde incelemek için, GAGAN için bölgesel bazlı iyonotropik modelin geliştirilmesinde yer alan Hindistan üniversiteleri ve Ar-Ge laboratuvarları, dokuz TEC istasyonu daha önerdi.

Teknoloji Entegrasyonu

GAGAN şu anda operasyonel aşamadadır ve geniş alan büyütme sistemi (WAAS), Avrupa Jeostasyonlu Navigasyon Yerleşimi Hizmeti (EGNOS) ve Çok Fonksiyonlu Uydu Büyütme Sistemi (MSAS) gibi diğer SBAS sistemleriyle uyumludur ve kesintisiz hava sağlayacaktır. bölgesel sınırlar boyunca navigasyon hizmeti. Yer bölümü, veri iletişim ağı, SBAS düzeltme ve doğrulama sistemi, operasyon ve bakım sistemi, performans izleme ekranı ve yük simülatörü gibi alt sistemlere sahip olacak sekiz referans istasyonu ve bir ana kontrol merkezinden oluşurken , Hindistan kara yukarı bağlantı istasyonlarına sahip olacaktır. çanak anten düzeneği. Uzay bölümü, bir coğrafi navigasyon transponderinden oluşacaktır.

Etkili uçuş yönetim sistemi

Daha sonra GAGAN'a dayalı bir uçuş yönetim sistemi, tırmanma, iniş ve motor performans profillerini yöneterek operatörlerin zaman ve paradan tasarruf etmesini sağlayacak. FMS, operatörün tercih ettiği yörüngelerin kullanımını artırarak verimliliği ve esnekliği artıracaktır. Her türlü hava koşulunda havaalanı ve hava sahası erişimini ve çevresel ve mania açıklık kısıtlamalarını karşılama becerisini iyileştirecektir. Aynı zamanda paralel rotalar ve çevresel olarak optimize edilmiş hava sahası koridorları içeren daha hassas terminal alanı prosedürleri tanımlayarak güvenilirliği artıracak ve gecikmeleri azaltacaktır.

  • GAGAN, piste rota yönlendirmeli üç boyutlu bir yaklaşma operasyonu kullanarak güvenliği artıracak, bu da araziye kontrollü uçuş riskini azaltacak, yani pilot kontrolünde uçuşa elverişli bir uçağın yanlışlıkla araziye uçtuğu bir kaza, bir engel, veya su.
  • GAGAN ayrıca Hindistan hava sahası gibi geniş bir coğrafi alanda yüksek konum doğruluğu sunacak. Bu pozisyon doğruluğu eşzamanlı olarak 80 sivil ve 200'den fazla sivil olmayan havalimanı ve hava meydanında mevcut olacak ve planlandığı gibi havalimanı sayısının 500'e çıkarılmasını kolaylaştıracaktır. Bu konum doğrulukları, zemin tabanlı, büyütme sistemi ile daha da artırılabilir.

Gelişmeler

İlk GAGAN vericisi, GSAT -4 sabit uyduya entegre edildi ve 2008'de faaliyete geçme hedefi vardı. Bir dizi gecikmenin ardından GSAT-4, 15 Nisan 2010'da fırlatıldı, ancak üçüncü aşamadan sonra yörüngeye ulaşamadı. arasında Eşzamanlı Uydu Fırlatma Araç taşıyordu Mk.II bozuldu.

Raytheon 2009 yılında 82 milyon dolarlık bir sözleşme kazandı. Esas olarak Hint hava seyrüsefer sistemini modernize etmeye adanmıştı. Komuta ve Kontrol Sistemleri başkan yardımcısı, Raytheon Network Centric Systems, Andy Zogg şunları söyledi:

GAGAN, dünyanın en gelişmiş hava seyrüsefer sistemi olacak ve Hindistan'ın hava seyrüseferinin ön saflarındaki liderliğini daha da güçlendirecek. GAGAN, Hindistan'ın artan hava trafik yönetimi ihtiyaçlarını karşılamak için güvenliği büyük ölçüde artıracak, tıkanıklığı azaltacak ve iletişimi geliştirecek

2012 yılında, Savunma Araştırma ve Geliştirme Örgütü , cihazın küresel konumlandırma sistemleri (GPS) ve küresel navigasyon uydu sistemlerinden (GNSS) tüm özelliklere sahip "minyatür bir versiyonunu" aldı . Yalnızca 17 gram ağırlığındaki modül, uçaklardan (örneğin kanatlı veya rotorlu gemiler) küçük teknelere ve gemilere kadar çok sayıda platformda kullanılabilir. Bildirildiğine göre, "anket uygulamalarına" da yardımcı olabilir. Uygun maliyetli bir cihazdır ve "muazzam" sivil kullanım alanı olabilir. Navigasyon çıkışı GPS, GLONASS ve GPS + GLONASS konumu, hız ve zaman verilerinden oluşur. DRDO tarafından yayınlanan bir açıklamaya göre, G3oM, Hint GAGAN'ın yanı sıra hem küresel konumlandırma sistemi hem de GLONASS sistemlerini entegre eden son teknoloji bir alıcıdır.

Deccan Chronicle'a göre:

Şehir merkezli Araştırma Merkezi Imarat'ın müdür yardımcısı G. Satheesh Reddy , ürünün GNSS teknolojisi alanında bir kuantum sıçraması sağladığını ve gelecek için oldukça minyatürleştirilmiş GNSS sistemlerinin yolunu açtığını söyledi.

30 Aralık 2012 tarihinde, Hindistan Sivil Havacılık Genel Müdürlüğü (SHGM), GPS destekli coğrafi artırılmış seyrüsefer (GAGAN) sistemini RNP0.1 (Gerekli Seyrüsefer Performansı, 0.1 Deniz Mili) hizmet seviyesine geçici olarak onaylamıştır. Sertifikasyon, SBAS ekipmanı ile donatılmış uçakların uzayda navigasyon amacıyla GAGAN sinyalini kullanmasını sağladı.

Uydular

GSAT-8 , 21 Mayıs 2011'de Ariane 5 kullanılarak başarıyla fırlatılan ve 55 derece E boylamında yer eşzamanlı yörüngede konumlandırılan bir Hindistan sabit uydularıdır .

GSAT-10'un artan Ku ve C-bant transponder ihtiyacını arttırması öngörülüyor ve 12 Ku Band, 12 C Band ve 12 Extended C Band transponder ve bir GAGAN yükü taşıyor. Uzay aracı, 3400 kg kaldırma kütlesiyle yaklaşık 6 kW güç işleme kapasitesine sahip standart I-3K yapısını kullanıyor. GSAT-10, 29 Eylül 2012'de Ariane 5 tarafından başarıyla başlatıldı .

GSAT-15 , Hindistan kapsama ışını ve bir GAGAN yükü ile 24 Ku bant transponder taşır. 10 Kasım 2015, 21:34:07 UTC tarihinde başarıyla başlatıldı ve takımyıldızı tamamlandı.

Hindistan bölgesel navigasyon uydu sistemi (NAVIC)

Ana madde: Hindistan Bölgesel Navigasyon Uydu Sistemi

Hint hükümeti denilen özerk bir bölgesel navigasyon sisteminin oluşturulmasını sağlamak amacıyla GAGAN sistemini yaratma deneyimini kullanmayı amaçladığı belirtildi Ben ndian R geçirilebilirliğini N ezinme S atellite S istem IRNSS operasyonel olarak bilinen NAVIC için (kısaltması Nav igation ile bir ndian Cı onstellation).

IRNSS takımyıldızının yedi uydusundan ilki olan IRNSS-1 Hindistan bölgesel seyrüsefer uydu sistemi (IRNSS) -1, bir seyrüsefer yükü ve bir C-bandı menzilli transponder taşır. Uzay aracı, yaklaşık 1660 W güç işleme kapasitesi ve 1425 kg kaldırma kütlesi ile optimize edilmiş bir I-1K yapısı kullanır ve 10 yıllık nominal bir görev ömrü için tasarlanmıştır. IRNSS takımyıldızı ilk uydu Teknede başlatıldı PSLV tam takımyıldızı 2014 zaman dilimi içinde gerçekleştirilmesi planlanan iken 1 Temmuz 2012 tarihinde (C22), daha sonraki uyduların fırlatma gecikmeli gördü.

Şu anda 7 uydunun tümü yörüngede ancak 2017'de IRNSS-1A gemisindeki üç  rubidyum   atom saatinin  de   başarısız olduğu ve Galileo takımyıldızındaki benzer hataları yansıttığı  açıklandı . İlk arıza Temmuz 2016'da meydana geldi ve ardından diğer iki saat de başarısız oldu. Bu, uyduyu biraz gereksiz hale getirdi ve değiştirilmesi gerekiyordu. Uydu hala başka işlevleri yerine getirse de, veriler kabadır ve bu nedenle doğru ölçümler için kullanılamaz. ISRO, Temmuz veya Ağustos 2017'de IRNSS-1H ile değiştirmeyi planlıyor.

Seyrüsefer sistemindeki iki saat daha anormallik belirtileri göstermeye başlamıştı, böylece toplam arızalı saat sayısı beşe çıkmıştı.

Navigasyon uydusunun çalışma ömrünü uzatmak için bir önlem olarak ISRO, kalan altı uyduda iki yerine yalnızca bir rubidyum atom saati çalıştırıyor. Her uydunun üç saati vardır, bu nedenle sistemdeki tüm uydular için (bekleme uyduları dahil) toplam 27 saat vardır. Hem IRNSS hem de GALILEO'nun saatleri SpectraTime tarafından sağlandı. ISRO, iki yedek NavIC uydusundaki atomik saatleri değiştirdi. Gerileme, IRNSS'nin henüz ticari operasyonlara başlamadığı bir zamanda gelir.

Başvurular

Karnataka Orman Departmanı, ormanlık alanları için yeni, doğru ve halka açık bir uydu tabanlı veri tabanı oluşturmak için GAGAN'ı kullandı. Bu, Yüksek Mahkeme direktifinin eyaletlerin ilgili orman haritalarını güncellemeleri ve asmaları için bir devamı niteliğindedir. Orman alanları pilotunun jeo-uzamsal veritabanı Cartosat-2 uydusundan gelen verileri kullandı. Ormanların baş koruyucusu (karargah) RK Srivastava'ya göre haritalar, otoriteleri orman sınırlarıyla ilgili belirsizliklerden kurtarmayı ve orman yöneticilerine, gelir yetkililerine ve aynı zamanda halka açıklık sağlamayı amaçlıyor.

Hindistan Ulusal Okyanus Bilgi Hizmetleri Merkezi (INCOIS), AAI ile birlikte derin deniz balıkçılarını yaklaşan felaketler konusunda uyaracak yeni bir uydu tabanlı GEMINI (Gagan Etkin Denizcinin Navigasyon ve Bilgi Enstrümanı) sistemini başlattı. GEMINI cihazından gelen sinyallerin kodunu çözer ve kullanıcıyı siklonlar, yüksek dalgalar, kuvvetli rüzgarlar ile birlikte PFZ ve arama kurtarma görevi gibi olası tehditler konusunda uyarır.

BrahMos da dahil olmak üzere çeşitli Hint yapımı füzeler rehberlik için GAGAN'ı kullanacak.

Ayrıca bakınız

Referanslar

daha fazla okuma

Dış bağlantılar