Европейское космическое агентство, Европейская комиссия и Европейская организация по безопасности воздушной навигации (Евроконтроль) совместно разрабатывают Европейскую систему функционального дополнения спутниковой на-вигации EGNOS в рамках Европейской Трехсторонней группы.
Европейское кос-мическое агентство является ответственным за руководство всей деятельностью по разработке, развертыванию и техническому контролю. Евроконтроль представляет требования гражданских авиационных потребителей и поддержку Европейской деятельности в области сертификации, а Европейская Комиссия обобщает все тре-бования потребителей, осуществляет надзор за разработкой приемников EGNOS и соответствующей деятельностью по стандартизации и испытаниям, а также под-держку доступа к навигационным транспондерам Инмарсат-III EGNOS в рамках Европейского Союза, является частью Европейской Объединенной Сети Навигации и Позиционирования в соответствии с инструктивными материалами Транспорт-ной Трансевропейской Сети.
EGNOS представляет собой функциональное дополнение (SBAS по терми-нологии Стандартов и Рекомендованной практики ИКАО по GNSS) к глобальным спутниковым навигационным системам GPS и ГЛОНАСС и предназначена удовле-творять нужды авиации, мореплавания и наземного транспорта. В случае авиации главная цель EGNOS заключается в том, чтобы обеспечить требуемые навигацион-ные параметры для полетов по маршруту, в зоне аэродрома, неточных заходов на посадку и точных заходов на посадку первой категории метеоминимума. Планиру-ется создание EGNOS осуществить в два этапа: этап начальной эксплуатации (АОС) и окончательный этап (FОС). На начальном этапе эксплуатации (с 2004 г.) предполагается для полетов по маршруту, в зоне аэродрома и для точного захода на посадку первой категории применение бортовых средств спутниковой навигации в качестве основного средства, а на окончательном этапе эксплуатации (с 2008 г.) в качестве единственного средства навигации. Принципы функционирования, часто-ты сигналов и тип модуляции сигналов EGNOS согласуются со Стандартами и Ре-комендованной практики ИКАО для SBAS систем.
Начальный этап, обслуживаемой EGNOS, будут районы полетной информа-ции (FIR) Европейской организации гражданской авиации (Европейские страны за исключением государств СНГ) и Турция, северные моря и восточная часть Атлан-тического океана. В дальнейшем зона действия EGNOS может быть распростране-на на Африку, Южную Америку, страны СНГ и Средний восток, которые находят-ся в прямой видимости геостационарных спутников EGNOS.
Планируется, что при полетах над земной поверхностью зоны действия ха-рактеристики будут соответствовать значениям, приведенным в нижеприведенной таблице.
Таблица
Точность плановых координат Точность по верти-кали Риск потери целостности Время до тре-воги Горизонталь-ный предел тревоги Вертикаль-
ный предел тревоги
16 м от 7,7 до 4 2•10-7/150с 6 с 40 м От 20 м
до 10 м
При этом предполагается, что неточные заходы на посадку, а также точные заходы на посадку при высоте принятие решения 100 м будут обеспечиваться без использования сигналов навигационных спутников ГЛОНАСС, а точные заходы первой категории метеоминимума будут обеспечиваться только при использовании сигналов навигационных спутников ГЛОНАСС дополнительно к сигналам навига-ционных спутников GPS и геостационарных спутников EGNOS.
EGNOS будет обеспечивать следующие виды обслуживания:
-дополнительные дальномерные сигналы с геостационарных спутников, ко-торые будут подобные дальномерным сигналам GPS; это позволит увеличить коли-чество доступных пользователем навигационных спутников и, следовательно, дос-тупность спутниковой навигации с использованием автономного контроля целост-ности (RAIМ);
- передача информации о целостности. Это увеличит доступность спутни-ковой навигации при использовании навигационных сигналов GPS, ГЛОНАСС и EGNOS вплоть до неточных заходов на посадку;
- передача широкозонных дифференциальных поправок. Это обеспечит увеличение точности определения местоположения вплоть до значений, соответст-вующих требованием точного захода на посадку первой категории метеоминимума.
EGNOS состоит из космического сегмента, сегмента пользователей и назем-ной инфраструктуры. Космический сегмент составляют геостационарные спутники AOR-E и IOR Инмарсат и геостационарного спутника Artemis Европейского кос-мического агентства. Сегмент пользователей состоит из приемников EGNOS.
Наземная инфраструктура на начальном этапе эксплуатации будет состоять из 4 центров управления системой (МСС), 34 станций измерений дальности и мо-ниторинга (RIMS), 6 наземных навигационных станций (NLES), а также вспомога-тельных станций. Все компоненты наземной инфраструктуры EGNOS соединены между собой подсистемой связи (EWAN).
Центры управления системой (МСС) выполняют следующие функции:
- расчет, размножение, проверка и передача информации о дальности и це-лостности геостационарных спутников, а также широкозонных дифференциальных поправок. Данную функцию выполняет центральный процессор;
- управление и мониторинг системы EGNOS. Эту функцию выполняет центральный контролер.
Центральный процессор формирует широкозонные дифференциальные по-правки на основе данных накопленных RIMS, а также данных об ионосфере в зоне обслуживания. Поправки формируются к эфемеридам и часам навигационных спутников GPS, ГЛОНАСС и геостационарных спутников
AOR-E, IOR, Artemis. Поправки передаются в виде стандартных сообщений в меж-дународно согласованном формате (стандарт SARРS GNSS) в станции закладки NLES для последующей передачи потребителям через геостационарные спутники. Независимая вычислительная линейка использует данные RIMS для оценки цело-стности полученных результатов. Основными функциями процессора является:
- поправка входных данных перед началом обработки;
- формирование информации о дальности;
- формирование информации о целостности;
- формирование широкозонных поправок;
- поправка информации, формируемой элементами наземного сегмента
- формирование навигационного сообщения.
Центральный контролер принимает от элементов системы всю информацию о состоянии, и вырабатывают решение по управлению, направленное на поддержа-ние заданного уровня функционирования EGNOS. В его задачи входит также взаи-модействие с другими центрами управления и сбор всей измерительной информа-ции для последующего архивирования: Основными функциями контролера явля-ются:
- мониторинг системы EGNOS;
- планирование технического обслуживания;
- управление системой EGNOS и системой передачи данных;
- архивирование информации;
- системное моделирование и прогнозирование эксплуатационных харак-теристик.
Станции измерения дальности и мониторинга RIMS располагаются, глав-ным образом, на территории, обслуживаемой EGNOS. Только несколько RIMS рас-полагаются по всему миру для контроля эфемерид геостационарных спутников. Они накапливают измерения дальности к навигационным спутникам GPS и ГЛО-НАСС, к геостационарным спутникам EGNOS и направляют их в соответствующий Центр управления системой МСС. Для этого каждая RIMS оснащена приемником GNSS, способным принимать и обрабатывать сигналы GPS, ГЛОНАСС и EGNOS на частотах L1 и L2, а также высокоточными атомными часами. RIMS передают накопленную информацию в Центры управления системой ежесекундно. RIMS пе-редают информацию по двум каналам. По каналу А передаются исходные данные для расчета широкозонных поправок, а по каналу В передаются данные для форми-рования информации о целостности.
Наземные навигационные станции NLES частично выполняют функции RIMS, а также используются для закладки навигационной информации на борт и управление геостационарными спутниками. Передаваемые навигационные сооб-щения геостационарных спутников должны быть точно синхронизированы с сис-темным временем GPS. При закладке информации на борт геостационарных спут-ников одна станция NLES является основной, а вторая резервной. Основные функ-ции NLES заключается в следующем:
- формирование сообщений;
- синхронизация сигналов;
- закладка информации на геостационарные спутники.
Состав космического сегмента и наземной инфраструктуры EGNOS для окончательного этапа эксплуатации (FOC) в настоящее время еще не определен. Предполагается увеличениe количества геостационарных спутников, центров управления системой (МСС), станций измерения дальности и мониторинга RIMS, наземных навигационных станций NLES с целью обеспечения возможности пре-вращения бортовых средств спутниковой навигации в единственное средство на-вигации для полетов по маршруту, в зоне аэродрома и заходов на посадку, включая точные заходы на посадку первой категории метеоминимума.
Следует отметить, что европейские авиакомпании, аналогично авиакомпа-ниям США, не испытывают энтузиазма в отношении оснащения воздушных судов бортовой навигационной аппаратурой на основе приемников EGNOS. Это объясня-ется тем, что оговоренная контрактом точность определения высоты 7,7 м транс-лируется для пилота в 350 футовую высоту принятия решения. С такими высотами также хорошо работают существующие средства неточного захода на посадку, на-пример, VOR. Это означает также, что EGNOS не заменит полностью инструмен-тальную систему посадки ILC даже для точных заходов на посадку первой катего-рии метеоминимума. Особенно в случае, когда не будет иметь места полномас-штабное развертывание глобальной навигационной спутниковой системы ГЛОНАСС.