science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Tien jaar veiliger luchten met Europa's andere navigatiesysteem

Het doel van de European Geostationary Navigation Overlay Service, EGNOS, is om de realtime prestaties van Amerikaanse GPS-satellieten te volgen, genereer vervolgens een correctiebericht, met informatie over de betrouwbaarheid en nauwkeurigheid van hun plaatsbepalingsgegevens, die vervolgens via de geostationaire satellieten van EGNOS worden uitgezonden naar alle goed uitgeruste satellietontvangers. EGNOS bestaat uit drie geostationaire satellieten en een Europees grondsegment dat bestaat uit twee hoofdcontrolestations, zes uplinkstations en een netwerk van 40 meetstations, allemaal verbonden en communiceren in realtime. Krediet:ESA

Met 26 satellieten in een baan om de aarde en meer dan twee miljard ontvangers in gebruik, Het Europese Galileo-satellietnavigatiesysteem heeft een enorme impact gehad. Maar ons continent heeft nog een satellietnavigatiesysteem dat al tien jaar diensten biedt voor de beveiliging van mensenlevens - de kans is groot dat u er ongemerkt van hebt geprofiteerd.

Zijn naam is EGNOS, de European Geostationary Navigation Overlay Service. Zenden van signalen van een duo satelliettransponders in een geostationaire baan, EGNOS geeft extra precisie aan Amerikaanse GPS-signalen, met een gemiddelde precisie van 1,5 meter boven Europees grondgebied, een tienvoudige verbetering ten opzichte van niet-verbeterde signalen in het ergste geval - en ook een bevestiging van hun 'integriteit' - of betrouwbaarheid - door aanvullende berichten die eventuele resterende fouten identificeren.

Hoewel de Open Service al sinds 2009 in gebruik is, EGNOS is in maart 2011 begonnen met de door de EU gegarandeerde dienst voor de beveiliging van mensenlevens.

ESA ontwierp EGNOS als het Europese equivalent van de Amerikaanse WAAS, Wide Area Augmentation-systeem, nauw samenwerken met het Europese agentschap voor luchtverkeersbeheer Eurocontrol, doorgeven aan het Europees GNSS-Agentschap, GSA, operationeel te lopen.

Lijnvliegtuigen naar beneden leiden

In de eerste plaats zijn vliegtuigen de belangrijkste klant. Stel je een vliegtuig voor dat landt bij Charles de Gaulle, of een andere grote Europese luchthaven, bij slecht weer. De piloten kunnen hun landingsbaan niet zien door wolken en regen, maar zonder begeleiding vanaf de grond kunnen ze nog steeds vol vertrouwen afdalen tot op slechts 60 meter hoogte voordat ze visueel contact moeten maken met het asfalt, dankzij EGNOS.

De Franse luchthaven Pau Pyrénées was de eerste luchthaven die gebruikmaakte van EGNOS, op 17 maart 2011. Vandaag, meer dan 385 luchthavens en helikopters en 60 luchtvaartmaatschappijen in heel Europa maken momenteel gebruik van dergelijke op EGNOS gebaseerde LPV-200-benaderingen, afkorting voor 'Localizer Performance met verticale geleiding—200 ft (60 m)'. De vrij beschikbare EGNOS-service vereist geen enkele grondapparatuur, vervanging van de naar boven gestraalde radiogeleiding door traditionele CAT I Instrument Landing System (ILS)-infrastructuur zonder prestatieverlies.

Cockpit van een nieuwe met EGNOS uitgeruste Airbus 350 XWB, te zien tijdens de inaugurele EGNOS-dag op de luchthaven Toulouse-Blagnac op 7 mei 2015. Credit:GSA

EGNOS bedient drones

Na honderdduizenden passagiers veilig naar beneden te hebben geleid in de afgelopen tien jaar - en veel gebruikt in andere sectoren zoals de zeevaart - wordt EGNOS nu gezien als de enabler van kleinere luchtvaartuigen die veilig gebruik maken van het luchtruim, in de vorm van autonome drones.

De GSA heeft via haar EGNSS4RPAS-project talrijke proeven ondersteund met 'op afstand bestuurde vliegtuigsystemen' die zijn uitgerust met zowel EGNOS als Galileo. De projectie is dat bemande vliegtuigen in onze lucht enorm in de minderheid zullen zijn door allerlei soorten geautomatiseerde luchtvaartuigen, ingezet voor alles, van weers- en milieumonitoring tot gepersonaliseerde bezorgservices.

Het traditionele, op personen gebaseerde traditionele luchtverkeersleidingsmodel zal moeten evolueren om een ​​dergelijke verschuiving op te vangen, gebaseerd op geautomatiseerde monitoring, verkeersmanagement en het vermijden van botsingen. Deze sterk geautomatiseerde versie van luchtverkeersleiding wordt 'U-space' genoemd.

Meer dan 385 luchthavens en helikopters en 60 luchtvaartmaatschappijen in heel Europa maken vanaf maart 2021 gebruik van op EGNOS gebaseerde LPV-200-benaderingen, afkorting voor 'Localizer Performance with Vertical guidance - 200 ft (60 m)'. De vrij beschikbare EGNOS-service vereist geen enkele grondapparatuur, vervanging van de naar boven gestraalde radiogeleiding door traditionele CAT I Instrument Landing System (ILS)-infrastructuur zonder prestatieverlies. Krediet:GSA

De dienst voor de beveiliging van mensenlevens van EGNOS wordt als essentieel beschouwd om dit mogelijk te maken, het verplaatsen van de huidige situatie waarin drones beperkt zijn tot specifieke luchtcorridors en zichtlijnen, zodat ze vrij maar veilig kunnen zwerven in het drukke luchtruim en de bebouwde kom.

"Het hele idee achter de beveiliging van mensenlevens van EGNOS was om satellietnavigatie voldoende betrouwbaar te maken voor elk soort gebruik, " legt Didier Flament uit, het leiden van het EGNOS-team van ESA. "Na tien jaar foutloze operaties, nieuwe toepassingen worden duidelijk:dronevlucht is een voorbeeld, en EGNOS wordt ook geëvalueerd voor treinpositionering en geassisteerd en autonoom autorijden."

Nieuwe generatie service

ESA blijft verantwoordelijk voor de toekomstige evolutie van het systeem, en het midden van dit decennium zou het debuut moeten zijn van zijn nieuwe generatie, bekend als 'EGNOS v3'.

  • ESA BIC Zwitserland start-up INVOLI biedt een oplossing om het bewustzijn van het luchtverkeer op bestaande drone-systemen te vergroten, zonder de hardware van de drone aan te passen. Ontmoet INVOLI op het 10e ESA Investment Forum in ESOC 31 januari 2019. Credit:INVOLI

  • Operationele en geplande op satellieten gebaseerde augmentatiesystemen over de hele wereld. Krediet:ESA

Didier voegt toe:"Hoewel het huidige systeem alleen werkt met GPS-signalen met één frequentie, EGNOS v3 zal werken op een multifrequentie, multi-constellatie basis, in staat om alle beschikbare satellietsignalen in zowel de L1- als de L5-band te versterken, waaronder Galileo. Het resultaat zal aanzienlijk verbeterde prestaties en betrouwbaarheid zijn.

"In aanvulling, we werken samen met ontwikkelaars van andere satellietgebaseerde augmentatiesystemen over de hele wereld om ervoor te zorgen dat ze volledig interoperabel blijven, zodat bijvoorbeeld met EGNOS uitgeruste vliegtuigen naadloos tussen continenten kunnen vliegen. Een dergelijke interoperabiliteit in combinatie met de komst van de andere SBAS-systemen die in ontwikkeling zijn in andere regio's, zal in het jaar 2030 leiden tot een quasi-wereldwijde dekking voor de beveiliging van mensenlevens."