مقالات علمی

سستم LAAS  چیست و چگونه کار می کند؟

بطور خلاصه LAAS سیستم تقویت کننده محلی فرود هواپیماست که  بر اساس تصحیح دیفرانسیل زمان واقعی با توجه به سیگنال های دریافتی از  سیستم  GPS عمل میکند .

سستم LAAS  چیست و چگونه کار می کند؟

بطور خلاصه LAAS سیستم تقویت کننده محلی فرود هواپیماست که  بر اساس تصحیح دیفرانسیل زمان واقعی با توجه به سیگنال های دریافتی از  سیستم  GPS عمل میکند . گیرنده های مرجع محلی واقع در اطراف فرودگاه
ارسال اطلاعات به یک موقعیت مرکزی در فرودگاه را انجام میدهند. این  اطلاعاتبرای فرموله کردن یک پیام اصلاحی مورد استفاده قرارمی گیرد ، که پس  از آن به کاربران از طریق یک سامانه ارتباطی VHF انتقال داده میشود.
گیرنده روی هواپیما از این اطلاعات برای تصحیح سیگنال GPS  استفاده مینماید ، که در این حالت نمایش استایل ILS استاندارد را فراهم می  کند تا یک طرح تقرب دقیق اجرا شود . سازمان بین المللی
هواپیمایی کشوری (ICAO)این نوع سیستم را ،سیستم تقویت زمین محور(GBAS) نامگذاری کرده است .

تامدت ها سیستم های فضای ایالات متحده (NAS) از یک سیستم سنتی موسوم به ILS برای ناوبری هواپیماهای خود استفاده می کرد.ILS مجموعه ای از آنتن های رادیویی است که در امتداد باند پرواز نصب شده اند.
بدین سبب اداره ی فدرال FAA  و آژانس فضایی ایالات متحده NASA با همکاری یکدیگر اقدام به راهاندازی سیستم فرود میکرویو MLS کردند که این سیستم موجب کاهش هزینه ها نسبت به ILS میشد.
باورود GPS به عنوان یک سامانه ی ناوبری جهانی نیاز به رسیدن به دقت های بالاتر در ناوبری کاملا محسوس بود.

1509216 732561676756186 916018492 n copy

تا اینکه در سال 1994 سیستم WAAS به صورت مشترک توسط وزارت حمل ونقل ایالات متحده DOC و اداره ی فدرال هوایی FAA راه اندازی شد.
بدون WAAS اختلالات اتمسفری بر روی سیگنال های رسیده از GPS وخطاهایی همچون خطای ساعت ماهواره موجب پائین آمدن دقت می شد. این سیستم از 2003 به بعد برای هوانوردی عمومی فعال شد و امروزه بیش از 95% ایالات متحده و بخش هایی از آلاسکا را تحت پوشش قرار می دهد که پس از این سیستم شاهد سیستم مشابه اما محلی موسوم به LAAS بودیم ....

img006

سامانه ی LAAS مخفف   Local Area Augmentation System سامانه ایی برای تصحیح بعضی مشکلات GPS در هوانوردی طراحی شه است. یکی از مشکلات عدم لحظه ای بودن و Monitoring توسط GPS است.
بدیم معنا که اولین سری سیستم های ILS توانایی هشدار در فاصله ای  بین 6 تا 10 ثانیه  به بعد از کشف ایراد بودند این درحالی است که GPS هیچ سیستم هشداردهنده ای ندارد.به طور مثال اگر خطای ساعت ماهواره افزایش یابد ، هیچ راهی برای هشدار سریع به کاربر برای استفاده نکردن از آن ماهواره وجود ندارد.
از طرفی مشکل دیگر در ناوبری دقیق است. منابع خطا مانند خطای ساعت ماهواره یا تاخیر اتمسفری می تواند چندین متر خطا در تعین موقعیت هواپیما ایجاد کند که این خطاها در ناوبری و تعین موقعیت دقیق باید اصلاح شود که WAAS و LAAS و دیگر راه های دیفرانسیلی توانایی حل این مشکل را دارند.

10 نمونه از سیستم LAAS به شرکت Honeywell در سال 2003 سفارش داده شد.
براساس بخشنامه ی اداره فدرال هوایی امریکا 4 سیستم برای آزمایش و ارزیابی مورد استفاده قرار گرفته و 6 سیستم دیگر در فرودگاه های بزرگ امریکا مورد استفاده قرار گرفته است.
نحوه ی کار سیستم LAAS بدینگونه است که در اطراف فرودگاه یک شبکه میکروژئودزی دقیق با استفاده از گیرنده های GPS می بندند و مختصات هر ایستگاه رو بصورت دقیق اندازه گیری می کنند.پس از آن مختصات هر ایستگاه با مختصات بدست آمده از سیگنال های GPS مقایسه شده و نتیجه به برج مراقبت در باند پرواز فرستاده می شود. از این داده ها در فرموله کردن یک پیغام صحیح استفاده می شود و سپس بروی باند VHF منتشر می گردد و بدین گونه GPS در لندینگ ایمن هواپیما ها نقش بهتری ایفا می کنند.
LAAS به صورت ویژه برای فرودگاهها طراحی شده است و پهنای عملکرد آن 20 تا 30 مایل از محل نصب در فرودگاه هاست.

یکی از اهداف LAAS در فرودگاه های بزرگ ، چندین برابر کردن دقت و همچنین کاهش هزینه ها در منطقه محل نصب است.برای مثال فرودگاه شیکاگو 12 باند فرود دارد که هر باند یک ILS دارد که می توان به جای همه این 12 عدد ILS از یک سیستم LAAS استفاده کرد که این نشان دهنده ی صرفه جویی LAAS  در هزینه هاست.
یک GPS با قابلیت LAAS  می تواند فرود اضطراری یک هواپیما را برای جلوگیری از برخورد با مانع یا کاهش سطح خطا در ناحیه تحت سلطه خود کنترل کند.
فدرال هوایی آمریکا معتقد است که هر واحد کامل تجهیزات ناوبری هواپیمایی به هر دو سیستم WAAS و LAAS  نیاز دارد. این کار باعث کاهش هزینه های اولیه و هزینه های نگهداری می شود چراکه دیگر نیازی به گیرنده های MLS و ILS  و VOR و DME  و NDB نیست. FAA امیدوار است همچنین این کار موجب کاهش هزینه های خطوط هواپیمایی و مسافران شود.
اگرچه سیستم LAAS  دارای مزیت هایی است ولی با این همه احتمالا FAA به سمت استفاده از سیستمی مشابهی موسوم به JPALS که تاکنون استفاده های نظامی داشته است حرکت می کند.