Uniwersytet Warmińsko-Mazurski

Prezentacja na temat: "Uniwersytet Warmińsko-Mazurski"— Zapis prezentacji:

1 Uniwersytet Warmińsko-Mazurski
IMPLEMENTACJA INNOWACYJNYCH TECHNIK SATELITARNYCH GNSS NA LOTNISKU OLSZTYN DAJTKI Konferencja „Satelitarne metody wyznaczania pozycji we współczesnej geodezji i nawigacji” Uniwersytet Warmińsko-Mazurski

2 LOTNISKO OLSZTYN – DAJTKI
Aeroklub Warmińsko-Mazurski istnieje już 68 lat. Lotnisko w zeszłym roku obchodziło swoją 100 rocznicę powstania. Nasze lotnisko należy do jednych z najnowocześniejszych i najlepiej wyposażonych lotnisk aeroklubowych w Polsce. W 2004 roku zmieniono infrastrukturę. Powstały nowoczesne hangary oraz budynek biurowo – szkoleniowy.

3

4 LOTNISKO OLSZTYN – DAJTKI
Dwa lata później dzięki środkom unijnym do użytku zostały oddane dwa pasy startowe, oświetlony pas asfaltowy o wymiarach 23x850m oraz najnowocześniejszy w Polsce pas trawiasty o wymiarach 100x850m.

5 LOTNISKO OLSZTYN – DAJTKI
Na naszym terenie odbywają się nie tylko loty szkolno – rekreacyjne (szybowcowe, samolotowe, spadochronowe), stacjonuje tu również Lotnicze Pogotowie Ratunkowe oraz baza p.poż. W ostatnich latach zaobserwować można coraz większą ilość lotów turystycznych (z Niemiec, Litwy oraz między polskimi lotniskami) oraz biznesowych. Władze Aeroklubu dążą do dalszego rozwoju lotniska poprzez budowę infrastruktury nawigacyjnej oraz nowoczesnej stacji paliw.

6 CELE PROJEKTU Głównym celem projektu „Implementacja innowacyjnych technik satelitarnych GNSS na lotnisku Olsztyn – Dajtki” jest budowa infrastruktury nawigacyjnej w postaci prototypowego podejścia do lądowania wg nawigacji obszarowej RNAV z użyciem innowacyjnych technik satelitarnych GNSS dla lotnictwa GA. Instrumentalne procedury podejścia do lądowania na lotnisku zarządzanym przez Aeroklub Warmińsko – Mazurski przełożą się na podniesienie bezpieczeństwa wykonywania operacji lotniczych, poprawę dostępności olsztyńskiego lotniska oraz wzrost konkurencyjności regionu Warmii i Mazur. Najważniejszym zadaniem instrumentalnych procedur lotu jest zapewnienie bezpiecznego przewyższenia nad przeszkodami i terenem oraz bezpieczne odseparowanie trasy lotu od innych samolotów w warunkach ograniczonej widoczności ziemi.

7 Zastosowanie innowacyjnych technik satelitarnych GNSS może poprawić użyteczność lotniska Olsztyn – Dajtki poprzez niższe minima, bez potrzeby instalacji tradycyjnych (kosztownych) pomocy nawigacyjnych na lotnisku. Lotnisko posiada utwardzoną drogę startową o wymiarach 23x850m. Wymiary drogi startowej pozwalają na operacje lotnicze statków powietrznych w kategorii A i B. Natomiast brak wyposażenia radionawigacyjnego na lotnisku umożliwia jedynie wykonanie operacji lotniczych przy warunkach meteorologicznych dla lotów z widzialnością (VFR) także w nocy dzięki zainstalowanemu systemowi oświetlenia na pasie asfaltowym. Zwiększenie dostępności lotniska poprzez obniżenie dopuszczalnych minimalnych warunków atmosferycznych dla operacji lotniczych możliwe jest tylko poprzez wdrożenie odpowiedniej instrumentalnej procedury podejścia do lądowania

8 NAWIGACJA RNAV Załogi statków powietrznych wykonujących lot RNAV do określenia swojej pozycji wykorzystują sensory pomocy nawigacyjnych naziemnych (DME, VOR), pokładowych systemów inercyjnych oraz satelitarnych systemów nawigacyjnych (GNSS). Jedynie te ostatnie ze względu na dokładność wskazań, pozwalają na wykonanie instrumentalnych podejść do lądowania. Metoda nawigacji RNAV pozwala na zaprojektowanie procedur lotu po dowolnych punktach niezależnie od lokalizacji pomocy nawigacyjnych.

9 NAWIGACJA RNAV W związku z powyższym we wszystkich opublikowanych w Europie procedurach instrumentalnych podejść do lądowania RNAV segment końcowego podejścia przebiega wzdłuż osi drogi startowej. Jednak ze względu na lokalizację znaczącej przeszkody lotniczej, tj. wieży telewizyjnej o wysokości 506 m.n.p.m. w odległości 6490m od progu podejścia głównej drogi startowej mierzonej wzdłuż osi tej drogi i 1728m na południe od osi drogi startowej, konieczne będzie odsunięcie nominalnej trasy procedury od powyższej przeszkody, czyli zastosowanie podejścia z tzw. „off-setem”.

10 PRZESZKODY TERENOWE LOTNISKO komin Pas startowy Wieża TV komin

11 WPROWADZANE PROCEDURY
W ramach projektu planuje się opracowanie procedur RNAV (GNSS) NPA oraz APV SBAS dla obydwu kierunków drogi startowej (RWY). RNAV (GNSS) NPA to podejście nieprecyzyjne bez wskazań pionowych prawidłowego położenia statku powietrznego na ścieżce zniżania. APV SBAS to podejście, w którym prawidłowe położenie statku powietrznego względem ścieżki zniżania wyznaczone jest przez dane pochodzące z nawigacyjnego systemu satelitarnego. Tak więc pokładowy system nawigacyjny może określić zarówno położenie poziome jak i pionowe opierając się na sygnałach pochodzących z systemu satelitarnego np. GPS wspomaganego przez satelitę EGNOS. Podejście do lądowanie z prowadzeniem pionowym APV będzie procedurą nieprecyzyjną, w którym pilot otrzyma informacje o swoim położeniu, pochodzące z wyliczeń urządzeń pokładowych wykorzystujących dane systemu GPS, wzbogacone o poprawki z geostacjonarnych satelitów europejskiego systemu EGNOS.

12 ELEMENTY POZWALAJĄCE NA WPROWADZENIE I KORZYSTANIE Z SYSTEMU GNSS:
Profesjonalna stacja pogodowa a) czujnik wiatru przyziemnego z możliwością mierzenia siły podmuchów b) barometr cyfrowy z podawaniem QFF, QFE, QNH i trendu ciśnienia c) czujnik temperatury i wilgotności powietrza d) celiometr – urządzenie służące do mierzenia wysokości podstawy chmur e) czujnik pogody bieżącej z możliwością wykrywania opadów atmosferycznych oraz mierzenia widoczności poziomej f) bezprzewodowa transmisja danych do jednostki centralnej z możliwością ich prezentacji w formie graficznej oraz eksportem na stronę www

13 ELEMENTY POZWALAJĄCE NA WPROWADZENIE I KORZYSTANIE Z SYSTEMU GNSS:
2. Urządzenia do wizualnej sygnalizacji ścieżki podejścia PAPI na obu kierunkach pasa startowego. Procedura podejścia NPA wg GNSS jest procedurą nieprecyzyjną, co oznacza, że pilot prowadzony jest przez urządzenia nawigacyjne tylko w płaszczyźnie poziomej. Procedura APV natomiast zapewnia prowadzenie w płaszczyźnie pionowej i poziomej, ale tylko do określonej wysokości decyzyjnej (300ft). Ostatni fragment podejścia pilot musi wykonać oceniając wzrokowo czy jest na odpowiedniej wysokości. W tym celu powszechnie stosuje się na świecie urządzenia PAPI, sygnalizujące światłami odpowiedniego koloru czy podejście jest za wysokie, za niskie czy prawidłowe.

14 ELEMENTY POZWALAJĄCE NA WPROWADZENIE I KORZYSTANIE Z SYSTEMU GNSS:
3. Stacja monitorująca sygnał EGNOS Stacja referencyjna GNSS, w skład której będzie wchodzić: odbiornik wraz z systemem antenowym (sygnały GPS i EGNOS) jednostka komputerowa rejestrująca dane, system archiwizacji danych oraz niezbędne oprogramowanie

15 ELEMENTY POZWALAJĄCE NA WPROWADZENIE I KORZYSTANIE Z SYSTEMU GNSS:
4. Samolot z wyposażeniem nawigacyjnym do wykonywania podejść w oparciu o GNSS 5. Opracowanie Numerycznego Modelu Terenu lotniska oraz terenu niezbędnego do wykonania podejścia do lądowania 6. Opracowanie operatu przeszkodowego lotniska Olsztyn-Dajtki 7. Opracowanie mapy procedur RNAV (GNSS) NPA+APV SBAS 8. Projekt struktur przestrzeni powietrznej, publikacja standardowych tras dolotowych, analiza kolizyjności z sąsiednimi lotniskami, projekt struktur przestrzeni powietrznej

16 PORÓWNANIE SYSTEMU ILS I RNAV
System ILS jest obecnie standardowym radiowym systemem nawigacyjnym umożliwiającym precyzyjne prowadzenie samolotu od granicy zasięgu do pewnego punktu na ścieżce schodzenia lub do punktu przyziemienia na pasie startowym. Prawie każde większe lotnisko posiada co najmniej jeden kierunek podejścia obsługiwany przez system ILS. ILS Kategorii I (CAT I) pozwala na precyzyjne podejście i lądowanie wg wskazań przyrządów, przy: a) wysokości decyzji nie mniejszej niż 60 m (200 stóp); oraz b) widzialności nie mniejszej niż 800 m

17 PORÓWNANIE SYSTEMU ILS I RNAV
Ma on jednak kilka wad, np: wyznacza w przestrzeni tylko jedną ścieżkę podejścia, ścieżka ta jest linią prostą; posiada tylko 40 kanałów pracy, co może być problemem przy kilku lotniskach mieszczących się niedaleko siebie; jest ciągle zagrożony zakłóceniami ze strony rozgłośni pracujących na sąsiednich częstotliwościach; ma wysokie wymagania co do lokalizacji, teren przed antenami musi być wyrównany, a odbicia sygnału od gruntu i budynków mogą powodować zakłócenia koszt budowy i eksploatacji ILS to ok. 4 miliony złotych. roczny koszt utrzymania to ok. 250 tyś. zł

18 PORÓWNANIE SYSTEMU ILS I RNAV
Głównymi zaletami systemu RNAV GNSS są: Zwiększona dokładność nawigacji, co zwiększa powtarzalność trajektorii lotu; np. pozwala unikać przelotów nad obszarami wrażliwymi akustycznie. Większa dowolność / elastyczność w ustalaniu trajektorii lotu w ramach zdolności statku powietrznego; np. pozwala na optymalną organizację ruchu lotniczego, skrócenie tras lotu, osiąganie optymalnych gradientów wznoszenia / zniżania (co prowadzi do zmniejszenia zużycia paliwa i w konsekwencji emisji CO2). Optymalizacja infrastruktury radionawigacyjnej; wykorzystanie systemów satelitarnych co pozwala na racjonalizację naziemnej infrastruktury ( zmniejszenie nakładów inwestycyjnych i kosztów utrzymania). Zmniejszenie obciążenia Kontroli Ruchu Lotniczego (ATC) i załogi. Minima operacyjne do lądowania zbliżone do procedur konwencjonalnych systemów radionawigacyjnych, np. ILS

19 PODSUMOWANIE Podejście GNSS to sposób naprowadzania samolotów na pas, do którego nie potrzeba żadnych urządzeń instalowanych na lotnisku. System opiera się na satelitach GPS, dodatkowo (dla zwiększenia dokładności i niezawodności) uzupełnianych przez sygnał z naziemnych stacji EGNOS, zlokalizowanych w całej Europie. Jego zaletą jest to, że podejście wg GNSS może wykonać każdy samolot, wyposażony w odbiornik GPS nowej generacji, a takie są już na standardowym wyposażeniu nawet najmniejszych produkowanych seryjnie samolotów. Podejście GNSS nie wymaga (w przeciwieństwie od powszechnie stosowanych na dużych lotniskach bardzo drogich systemów ILS) żadnych urządzeń naziemnych. Wprawdzie podejścia GNSS nie są tak dokładne, jak ILS i nie mogą być wykonywane w bardzo trudnych warunkach pogodowych (gęsta mgła, bardzo niskie podstawy chmur) – jednak i tak znacząco poprawią dostępność lotniska Olsztyn-Dajtki. W chwili obecnej piloci mogą na nim lądować wyłącznie w lotach VFR (Visual Flight Rules) – czyli przez cały czas muszą wzrokowo obserwować teren.

20 W dni pochmurne oznacza to konieczność pozostania pod chmurami, na niskich wysokościach, co praktycznie wyklucza (ze względu na bezpieczeństwo i ekonomię) loty na dalsze dystanse i loty większymi samolotami. Podejście GNSS jest podejściem instrumentalnym, co oznacza, że można je wykonywać w locie IFR (Instrument Flight Rules  - wyłącznie w oparciu o przyrządy). Tak więc będzie można „przebić” warstwę chmur – jedynym warunkiem koniecznym do lądowania będzie dostrzeżenie wzrokowo pasa startowego na tak zwanej wysokości decyzyjnej, która wyniesie około 300 stóp (100m) nad terenem. Podejścia tego typu są już powszechnie stosowane w tak zwanym „małym lotnictwie” w USA, od kilku lat są też stopniowo wprowadzana na mniejszych  lotniskach Europy Zachodniej. W Polsce do tej pory podejścia RNAV zostały wprowadzone jedynie na lotniskach kontrolowanych. Dajtki mają więc szansę stać się pierwszym z kilkudziesięciu polskich lotnisk aeroklubowych, gdzie będzie można wykonać podejście GNSS.

21 DZIĘKUJEMY mgr Magdalena Łukaszewicz mgr Konrad Trochimiuk
Aeroklub Warmińsko-Mazurski ul. Sielska OLSZTYN tel/fax