GBAS: fundamentos, simulações e análises de disponibilidade em função do Sigma VIG
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2020 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UNESP |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/11449/193116 |
Resumo: | O GBAS (Ground – Based Augmentation System) é um sistema de navegação desenvolvido para a aviação, e é utilizado em aproximações de precisão e pouso de aeronaves. Baseia-se em estações GNSS (Global Navigation Satellite System) terrestre que fornecem correções para a melhoria da acurácia e integridade da navegação. Em alguns aeroportos do mundo, o GBAS vem sendo utilizado em substituição ao ILS (Instrument Landing System), que é um sistema de navegação que auxilia as aeronaves na aproximação e pouso. O ILS tem o alcance de cobrir somente uma cabeceira de pista, de modo que seu uso necessita que sejam instalados dispendiosos equipamentos de radiofrequência dentro e fora do aeroporto na direção da cabeceira de cada pista. Já o GBAS apresenta como uma de suas vantagens, a utilização de apenas uma estação para monitorar e oferecer serviço de aproximação e pouso para todas as pistas do aeroporto. Porém, em regiões equatoriais e de baixa de latitude (-20° a 20°), como o Brasil, as irregularidades da ionosfera é um dos fatores que limitam o GBAS a alcançar os requisitos de desempenho estabelecidos nas normas da aviação civil. A variabilidade da ionosfera, no contexto do GBAS é representada pelo parâmetro Sigma VIG (σvig), que consiste na incerteza do gradiente ionosférico vertical. A realização de pesquisas investigando cenários de variações da ionosfera pode ser relevante para compreender sua influência sobre a disponibilidade na aproximação de precisão com GBAS. Assim este trabalho tem a finalidade de apresentar fundamentos do posicionamento GBAS, bem como avaliar a performance no contexto de uma simulação GBAS utilizando as ferramentas implementadas no software PEGASUS EUROCONTROL. A partir de dados GNSS de estações de referência foram analisadas o desempenho das principais funcionalidades do Subsistema de Solo e Aeronave para cinco cenários de Sigma VIG. No experimento realizado, a acurácia horizontal de 1,8 m e vertical de 3,2 m, cumpre o requisito de performance para aproximação de precisão CAT I. Entretanto, a simulação GBAS mostrou o risco de perda integridade e disponibilidade da componente vertical para a CAT-I, à medida que se aumentou o valor de σvig, além da influência causada pelas mudanças de geometria dos satélites. Os cenários de σvig de 4 e 8mm/km tiveram percentual de disponibilidade para CAT-I, na componente vertical, de 96,5% e 99,99% do período analisado. Nos cenários de σvig de 12, 16 e 20 mm/km houve a perda de integridade com os níveis de proteção superando os limites de alerta vertical. |
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GBAS: fundamentos, simulações e análises de disponibilidade em função do Sigma VIGGBAS: fundamentals, simulations and availability analysis according to Sigma VIGAproximação de precisãoCorreções de pseudodistânciaErros de posiçãoNíveis de proteçãoIntegridadePrecision approachPseudorange correctionsPosition errorsProtection levelsIntegrityO GBAS (Ground – Based Augmentation System) é um sistema de navegação desenvolvido para a aviação, e é utilizado em aproximações de precisão e pouso de aeronaves. Baseia-se em estações GNSS (Global Navigation Satellite System) terrestre que fornecem correções para a melhoria da acurácia e integridade da navegação. Em alguns aeroportos do mundo, o GBAS vem sendo utilizado em substituição ao ILS (Instrument Landing System), que é um sistema de navegação que auxilia as aeronaves na aproximação e pouso. O ILS tem o alcance de cobrir somente uma cabeceira de pista, de modo que seu uso necessita que sejam instalados dispendiosos equipamentos de radiofrequência dentro e fora do aeroporto na direção da cabeceira de cada pista. Já o GBAS apresenta como uma de suas vantagens, a utilização de apenas uma estação para monitorar e oferecer serviço de aproximação e pouso para todas as pistas do aeroporto. Porém, em regiões equatoriais e de baixa de latitude (-20° a 20°), como o Brasil, as irregularidades da ionosfera é um dos fatores que limitam o GBAS a alcançar os requisitos de desempenho estabelecidos nas normas da aviação civil. A variabilidade da ionosfera, no contexto do GBAS é representada pelo parâmetro Sigma VIG (σvig), que consiste na incerteza do gradiente ionosférico vertical. A realização de pesquisas investigando cenários de variações da ionosfera pode ser relevante para compreender sua influência sobre a disponibilidade na aproximação de precisão com GBAS. Assim este trabalho tem a finalidade de apresentar fundamentos do posicionamento GBAS, bem como avaliar a performance no contexto de uma simulação GBAS utilizando as ferramentas implementadas no software PEGASUS EUROCONTROL. A partir de dados GNSS de estações de referência foram analisadas o desempenho das principais funcionalidades do Subsistema de Solo e Aeronave para cinco cenários de Sigma VIG. No experimento realizado, a acurácia horizontal de 1,8 m e vertical de 3,2 m, cumpre o requisito de performance para aproximação de precisão CAT I. Entretanto, a simulação GBAS mostrou o risco de perda integridade e disponibilidade da componente vertical para a CAT-I, à medida que se aumentou o valor de σvig, além da influência causada pelas mudanças de geometria dos satélites. Os cenários de σvig de 4 e 8mm/km tiveram percentual de disponibilidade para CAT-I, na componente vertical, de 96,5% e 99,99% do período analisado. Nos cenários de σvig de 12, 16 e 20 mm/km houve a perda de integridade com os níveis de proteção superando os limites de alerta vertical.O GBAS (Ground – Based Augmentation System) é um sistema de navegação desenvolvido para a aviação, e é utilizado em aproximações de precisão e pouso de aeronaves. Baseia-se em estações GNSS (Global Navigation Satellite System) terrestre que fornecem correções para a melhoria da acurácia e integridade da navegação. Em alguns aeroportos do mundo, o GBAS vem sendo utilizado em substituição ao ILS (Instrument Landing System), que é um sistema de navegação que auxilia as aeronaves na aproximação e pouso. O ILS tem o alcance de cobrir somente uma cabeceira de pista, de modo que seu uso necessita que sejam instalados dispendiosos equipamentos de radiofrequência dentro e fora do aeroporto na direção da cabeceira de cada pista. Já o GBAS apresenta como uma de suas vantagens, a utilização de apenas uma estação para monitorar e oferecer serviço de aproximação e pouso para todas as pistas do aeroporto. Porém, em regiões equatoriais e de baixa de latitude (-20° a 20°), como o Brasil, as irregularidades da ionosfera é um dos fatores que limitam o GBAS a alcançar os requisitos de desempenho estabelecidos nas normas da aviação civil. A variabilidade da ionosfera, no contexto do GBAS é representada pelo parâmetro Sigma VIG (σvig), que consiste na incerteza do gradiente ionosférico vertical. A realização de pesquisas investigando cenários de variações da ionosfera pode ser relevante para compreender sua influência sobre a disponibilidade na aproximação de precisão com GBAS. Assim este trabalho tem a finalidade de apresentar fundamentos do posicionamento GBAS, bem como avaliar a performance no contexto de uma simulação GBAS utilizando as ferramentas implementadas no software PEGASUS EUROCONTROL. A partir de dados GNSS de estações de referência foram analisadas o desempenho das principais funcionalidades do Subsistema de Solo e Aeronave para cinco cenários de Sigma VIG. No experimento realizado, a acurácia horizontal de 1,8 m e vertical de 3,2 m, cumpre o requisito de performance para aproximação de precisão CAT I. Entretanto, a simulação GBAS mostrou o risco de perda integridade e disponibilidade da componente vertical para a CAT-I, à medida que se aumentou o valor de σvig, além da influência causada pelas mudanças de geometria dos satélites. Os cenários de σvig de 4 e 8mm/km tiveram percentual de disponibilidade para CAT-I, na componente vertical, de 96,5% e 99,99% do período analisado. Nos cenários de σvig de 12, 16 e 20 mm/km houve a perda de integridade com os níveis de proteção superando os limites de alerta vertical.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)88882.433942/2019-01Universidade Estadual Paulista (Unesp)Monico, João Francisco Galera [UNESP]Universidade Estadual Paulista (Unesp)Silva, Weverton da Costa [UNESP]2020-08-05T13:17:36Z2020-08-05T13:17:36Z2020-06-05info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/11449/19311633004129043P0porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNESPinstname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)instacron:UNESP2024-06-20T12:25:22Zoai:repositorio.unesp.br:11449/193116Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.unesp.br/oai/requestopendoar:29462024-08-05T21:49:49.696393Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)false |
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