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新系统让飞行员更容易在恶劣天气飞行

美国联邦航空局的广域增强系统(WAAS)基于GPS的导航网络由美国大陆、加拿大和墨西哥部分地区的39个地面参考站、两个主站和三个数据上行链路站组成。WAAS为飞行员提供精确到25英尺以内的位置,并允许在降落前将下降的飞机引导到200英尺的垂直高度,使仪器在恶劣天气下接近比以前更多的美国小型机场成为可能。

最近安装的一种名为广域增强系统(WAAS)的美国联邦航空局导航系统使美国通用航空飞行员的生活变得更加轻松,尤其是在恶劣天气下试图在小型机场降落时。

由于WAAS,在美国大陆、加拿大和墨西哥大部分地区驾驶配备了最新全球定位系统(GPS)设备的飞机的飞行员现在能够将自己的位置精确定位在25英尺以内。

WAAS是一个由39个精确测量的地面参考站组成的网络,位于美国、加拿大和墨西哥的部分地区。该系统还包括两个主站,分别位于西海岸和东海岸,以及三个数据上行站。

WAAS网络中的地面参考站收集GPS卫星数据并开发消息,以纠正由电离层扰动、时间和卫星轨道误差引起的任何信号误差。

这些校正信息通过通信卫星广播到配备WAAS-GPS接收器的飞机、船只和陆地车辆上的GPS接收器。WAAS还向管理卫星星座的美国空军第50太空联队提供GPS卫星完整性信息。

全球定位系统

全球定位系统由31颗卫星组成,以大约12660英里的中轨道环绕地球。卫星将信号传输到GPS接收器,这在飞机、海上船只和陆地车辆中已经很常见。某些型号的手机和手表也有GPS接收器。

GPS接收器利用卫星通过微波信号传输的数据来确定它们的位置、速度和方向,并向用户显示信息。卫星信号还包括精确的时间。

非WAASGPS接收器提供精确到大约50英尺以内的位置定位。在飞机上,这种接收器不向飞行员提供垂直引导,也不提供仪表进近。

但WAAS提供了使用GPS导航所需的额外精度、完整性和可用性,用于飞行的所有阶段,从途中飞行到WAAS覆盖范围内合格机场的仪表进场。

正因为如此,著名的航空组织,如国家商业航空协会和飞机所有者和飞行员协会(AOPA)一直是WAAS的坚定支持者。

AOPA总裁Phil Boyer在2006年3月表示:“我们已经敦促国会和美国联邦航空管理局推进这项计划,因为它通过提供所需的精确垂直制导来提高航空安全,尤其是在恶劣的天气条件下。”Andit更好地利用了国家的机场系统,因为目前只有在好天气下才能使用的数千个机场可以成为全天候的

横向精度、垂直制导

WAAS GPS使用先进的LPV仪器方法提供横向精度、垂直制导(LPV),可在200英尺高空进行。WAAS主题飞机的优势在于,在恶劣天气下,它们可以在比以前更多的机场,特别是在较小的通用航空机场,使用仪器进近。因此,WAAS提高了美国国家空域系统的效率和容量。

然而,由于一些接收WAAS校正信号的卫星位于赤道上空,北美山区的GPS-WAAS用户可能难以接收WAAS信号。在安装更多的地面参考站之前,信号接收最好在开阔的陆地和海洋环境中进行。

美国联邦航空局和运输部于1994年开始开发WAAS。自2001年8月以来,该系统已可用于视觉飞行规则(VFR)和娱乐用途。2003年7月,WAAS被批准用于非精密飞机仪表操作,2006年3月,LPV进近可用。WAAS项目预计将于2013年完成,最终价格为33亿美元。

WAAS为FAA节省成本

绘制和发布一种新的WAAS-GPS LPV方法大约需要5万美元。相比之下,1类仪表着陆系统(ILS)由安装在机场的电子设备组成,该设备可将飞机水平和垂直引导至跑道上方200英尺,每条跑道末端的成本从100万美元到150万美元不等。

美国联邦航空局的成本节约是WAAS的另一个优势,它允许多余的地面导航辅助设备退役。WAAS还提供了ILS中断时的后备能力。

其他国家的政府正在开发类似WAAS的导航系统。日本正在开发多功能卫星增强系统(MSAS),而欧洲正在开发欧洲地球静止导航叠加服务(EGNOS)。

总有一天,世界上任何地方配备GPS的飞行员都将能够精确地确定自己的位置,并使用WAAS、MSAS、EGNOS和其他兼容系统进行导航。


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