Navegação aumentada GEO auxiliada por GPS - GPS-aided GEO augmented navigation
| Sistema de navegação aumentada GEO | |
|---|---|
| Modelo | Sistema regional de aumento baseado em satélite |
| Desenvolvedores |
Organização Indiana de Pesquisa Espacial , Raytheon , Autoridade de Aeroportos da Índia |
| Precisão | 1,5 metros na horizontal, 2,5 metros na vertical |
| Lançado | 2001 |
| Raio orbital | 26.600 km (aprox) |
| Vida operacional máxima | 15 anos |
| Totalmente operacional por | 2013–14 |
| Custo do projeto | ₹ 774 crore (US $ 110 milhões) |
A navegação aumentada GEO auxiliada por GPS ( GAGAN ) é uma implementação de um sistema regional de aumento baseado em satélite (SBAS) pelo Governo da Índia . É um sistema para melhorar a precisão de um receptor GNSS , fornecendo sinais de referência. Os esforços da AAI para a implementação do SBAS operacional podem ser vistos como o primeiro passo para a introdução de um sistema moderno de comunicação, navegação e vigilância / gerenciamento de tráfego aéreo no espaço aéreo indiano.
O projeto estabeleceu 15 estações de referência indianas, 3 estações de uplink terrestres de navegação indianas, 3 centros de controle de missão indianos e instalação de todos os softwares e links de comunicação associados. Será capaz de ajudar os pilotos a navegar no espaço aéreo indiano com uma precisão de 3 m. Isso será útil para pousar aeronaves em condições meteorológicas marginais e abordagens difíceis como os aeroportos de Mangalore e Leh .
Implementação
O projeto de $ 7,74 bilhões (US $ 109 milhões) foi criado em três fases até 2008 pela Autoridade Aeroportuária da Índia com a ajuda da tecnologia e suporte espacial da Organização de Pesquisa Espacial Indiana (ISRO). O objetivo é fornecer sistema de navegação para todas as fases do vôo sobre o espaço aéreo indiano e na área adjacente. É aplicável a operações de segurança de vida e atende aos requisitos de desempenho dos órgãos reguladores da aviação civil internacional.
O componente espacial tornou-se disponível após o lançamento da carga útil GAGAN no satélite de comunicação GSAT-8, que foi lançado com sucesso. Esta carga útil também fazia parte do satélite GSAT-4 que foi perdido quando o veículo de lançamento de satélite geossíncrono (GSLV) falhou durante o lançamento em abril de 2010. Um teste final de aceitação do sistema foi conduzido em junho de 2012, seguido pela certificação do sistema em julho de 2013.
Tecnologia
Para começar a implementar um sistema complementar baseado em satélites sobre o espaço aéreo indiano, Wide Area Augmentation System ( WAAS ) Códigos para a freqüência L1 e frequência L5 foram obtidos a partir da United States Air Force e US Departamento de Defesa em novembro de 2001 e março de 2005. O sistema usará oito estações de referência localizadas em Delhi , Guwahati , Calcutá , Ahmedabad , Thiruvananthapuram , Bengaluru , Jammu e Port Blair , e um centro de controle mestre em Bengaluru . A contratada de defesa dos EUA, Raytheon , declarou que fará uma oferta para construir o sistema.
Demonstração de tecnologia
Um plano nacional para navegação por satélite, incluindo a implementação de um sistema de demonstração de tecnologia (TDS) no espaço aéreo indiano como prova de conceito, foi preparado em conjunto pela Autoridade de Aeroportos da Índia (AAI) e a ISRO. O TDS foi concluído com sucesso em 2007 com a instalação de oito Estações de Referência Indianas (INRESs) em oito aeroportos indianos e ligados ao Centro de Controle Mestre (MCC) localizado perto de Bengaluru. Os testes preliminares de aceitação do sistema foram concluídos com sucesso em dezembro de 2010. O segmento de solo para GAGAN, que foi colocado pela Raytheon, tem 15 estações de referência espalhadas por todo o país. Dois centros de controle de missão, juntamente com estações de uplink associadas, foram instalados em Kundalahalli, em Bengaluru. Mais um centro de controle e uma estação de uplink devem surgir em Delhi. Como parte do programa, uma rede de 18 estações de monitoramento de conteúdo eletrônico total (TEC) foram instaladas em vários locais na Índia para estudar e analisar o comportamento da ionosfera na região indiana.
O sinal TDS da GAGAN no espaço fornece uma precisão de três metros em comparação com o requisito de 7,6 metros. A inspeção de vôo do sinal GAGAN está sendo realizada nos aeroportos de Kozhikode , Hyderabad , Nagpur e Bengaluru e os resultados têm sido satisfatórios até o momento.
Estudo da Ionosfera
Um componente essencial do projeto GAGAN é o estudo do comportamento ionosférico na região indiana. Isto foi especialmente considerado em vista da natureza incerta do comportamento da ionosfera na região. O estudo levará à otimização dos algoritmos para as correções ionosféricas na região.
Para estudar o comportamento ionosférico de forma mais eficaz em todo o espaço aéreo indiano, universidades e laboratórios de P&D indianos, que estão envolvidos no desenvolvimento de um modelo ionotrópico de base regional para GAGAN, sugeriram mais nove estações TEC.
Integração de Tecnologia
O GAGAN está agora em fase operacional e é compatível com outros sistemas SBAS, como o sistema de aumento de área ampla (WAAS), o Serviço Europeu de Sobreposição de Navegação Geoestacionária (EGNOS) e o Sistema de Aumento de Satélite Multifuncional (MSAS) e fornecerá ar contínuo serviço de navegação através das fronteiras regionais. Enquanto o segmento terrestre consiste em oito estações de referência e um centro de controle mestre, que terá subsistemas como rede de comunicação de dados, sistema de correção e verificação SBAS , sistema de operação e manutenção, monitor de desempenho e simulador de carga útil, estações de uplinking terrestres indianas terão conjunto de antena parabólica. O segmento espacial consistirá em um transponder de geo-navegação.
Sistema de gerenciamento de voo eficaz
Um sistema de gerenciamento de voo baseado no GAGAN estará pronto para economizar tempo e dinheiro dos operadores, gerenciando os perfis de subida, descida e desempenho do motor. O FMS aumentará a eficiência e a flexibilidade, aumentando o uso de trajetórias preferidas pelo operador. Vai melhorar o acesso ao aeroporto e ao espaço aéreo em todas as condições meteorológicas e a capacidade de cumprir as restrições ambientais e de eliminação de obstáculos. Ele também aumentará a confiabilidade e reduzirá os atrasos, definindo procedimentos mais precisos na área do terminal que apresentam rotas paralelas e corredores de espaço aéreo ambientalmente otimizados.
- GAGAN aumentará a segurança usando uma operação de abordagem tridimensional com orientação de curso para a pista, o que reduzirá o risco de voo controlado no terreno, ou seja, um acidente em que uma aeronave, sob controle do piloto, inadvertidamente voe para o terreno, um obstáculo, ou água.
- O GAGAN também oferecerá alta precisão de posição em uma ampla área geográfica, como o espaço aéreo indiano. As precisões dessas posições estarão disponíveis simultaneamente para 80 aeroportos civis e mais de 200 não civis e aeródromos e facilitarão um aumento no número de aeroportos para 500, conforme planejado. Essas precisões de posição podem ser ainda mais aprimoradas com o sistema de aumento baseado em solo.
Desenvolvimentos
O primeiro transmissor GAGAN foi integrado ao satélite geoestacionário GSAT-4 , e tinha a meta de estar operacional em 2008. Após uma série de atrasos, o GSAT-4 foi lançado em 15 de abril de 2010, porém não conseguiu atingir a órbita após a terceira fase do Veículo Lançador de Satélite Geossíncrono Mk.II que o transportava apresentou defeito.
Em 2009, a Raytheon ganhou um contrato de 82 milhões de dólares. Foi principalmente dedicado a modernizar o sistema de navegação aérea indiano. O vice-presidente de Sistemas de Comando e Controle da Raytheon Network Centric Systems, Andy Zogg, comentou:
GAGAN será o sistema de navegação aérea mais avançado do mundo e reforça ainda mais a liderança da Índia na vanguarda da navegação aérea. GAGAN irá melhorar muito a segurança, reduzir o congestionamento e melhorar as comunicações para atender às crescentes necessidades de gestão do tráfego aéreo da Índia
Em 2012, a Organização de Pesquisa e Desenvolvimento de Defesa recebeu uma "versão miniaturizada" do dispositivo com todos os recursos de sistemas de posicionamento global (GPS) e sistemas de navegação global por satélite (GNSS). O módulo pesando apenas 17 gm, pode ser usado em várias plataformas que vão desde aeronaves (por exemplo, embarcações aladas ou rotor) a pequenos barcos, navios. Supostamente, ele também pode ajudar "aplicativos de pesquisa". É um dispositivo de baixo custo e pode ser de "tremendo" uso civil. A saída de navegação é composta por dados de posição, velocidade e tempo GPS, GLONASS e GPS + GLONASS. De acordo com um comunicado divulgado pelo DRDO, o G3oM é um receptor de tecnologia de ponta, integrando o GAGAN indiano, bem como o sistema de posicionamento global e os sistemas GLONASS.
De acordo com a crônica do Deccan:
G. Satheesh Reddy , diretor associado do Centro de Pesquisa Imarat, com sede na cidade, disse que o produto está trazendo um salto quântico na área da tecnologia GNSS e abriu o caminho para sistemas GNSS altamente miniaturizados para o futuro.
Em 30 de dezembro de 2012, a Direcção-Geral da Aviação Civil (DGCA) da Índia certificou provisoriamente o sistema de navegação geo-aumentada auxiliada por GPS (GAGAN) para o nível de serviço RNP0.1 (Desempenho de Navegação Requerido, 0.1 Milha Náutica). A certificação permitiu que aeronaves equipadas com equipamento SBAS usassem o sinal GAGAN no espaço para fins de navegação.
Satélites
GSAT-8 é um satélite geoestacionário indiano, que foi lançado com sucesso usando o Ariane 5 em 21 de maio de 2011 e está posicionado em órbita geossíncrona a 55 graus E de longitude.
O GSAT-10 está previsto para aumentar a necessidade crescente de transponders de banda Ku e C e transporta transponders de banda Ku 12, banda C 12 e banda C 12 estendida e uma carga útil GAGAN. A espaçonave emprega a estrutura padrão I-3K com capacidade de manuseio de energia de cerca de 6 kW com uma massa de decolagem de 3400 kg. GSAT-10 foi lançado com sucesso pelo Ariane 5 em 29 de setembro de 2012.
GSAT-15 transporta 24 transponders de banda Ku com feixe de cobertura da Índia e uma carga útil GAGAN. foi lançado com sucesso em 10 de novembro de 2015, 21:34:07 UTC, completando a constelação.
O governo indiano declarou que pretende usar a experiência de criar o sistema GAGAN para permitir a criação de um sistema de navegação regional autónoma chamado de I ndian R EGIONAL N avigation S atellite S istema IRNSS , operacionalmente conhecido como Navíc (acrônimo para Nav igation com a C onstelação I ndiana).
IRNSS-1 Sistema de satélite de navegação regional indiano (IRNSS) -1, o primeiro dos sete satélites da constelação IRNSS , carrega uma carga útil de navegação e um transponder de alcance da banda C. A espaçonave emprega uma estrutura I-1K otimizada com uma capacidade de manuseio de energia de cerca de 1660 W e uma massa de decolagem de 1425 kg, e é projetada para uma vida de missão nominal de 10 anos. O primeiro satélite da constelação IRNSS foi lançado a bordo do PSLV (C22) em 1 de julho de 2012. Enquanto a constelação completa estava planejada para ser realizada durante o período de 2014, o lançamento dos satélites subsequentes foi atrasado.
Atualmente, todos os 7 satélites estão em órbita, mas em 2017 foi anunciado que todos os três relógios atômicos de rubídio a bordo do IRNSS-1A falharam, refletindo falhas semelhantes na constelação Galileo . A primeira falha ocorreu em julho de 2016, após a qual dois outros relógios também falharam. Isso tornou o satélite um tanto redundante e exigiu sua substituição. Embora o satélite ainda execute outras funções, os dados são imprecisos e, portanto, não podem ser usados para medições precisas. ISRO planeja substituí-lo por IRNSS-1H em julho ou agosto de 2017.
Mais dois relógios no sistema de navegação começaram a mostrar sinais de anormalidade, elevando o número total de relógios com falha para cinco.
Como precaução para estender a vida operacional do satélite de navegação, a ISRO está executando apenas um relógio atômico de rubídio em vez de dois nos seis satélites restantes. Cada satélite tem três relógios, portanto, um total de 27 relógios para todos os satélites do sistema (incluindo satélites em espera). Os relógios de IRNSS e GALILEO foram fornecidos pela SpectraTime. A ISRO substituiu os relógios atômicos em dois satélites NavIC em standby. O revés vem em um momento em que a IRNSS ainda não iniciou suas operações comerciais.
Formulários
O Departamento Florestal de Karnataka usou o GAGAN para construir um banco de dados de satélite novo, preciso e disponível ao público de suas áreas florestais. Este é um seguimento da diretiva do Supremo Tribunal para os estados atualizarem e colocarem seus respectivos mapas florestais. O banco de dados geoespacial do piloto de áreas florestais usou dados do satélite Cartosat-2. Os mapas têm como objetivo livrar as autoridades de ambigüidades relacionadas aos limites da floresta e dar clareza aos administradores florestais, funcionários da receita e também ao público, de acordo com RK Srivastava, conservador-chefe de florestas (sede).
O Centro Nacional Indiano para Serviços de Informação Oceânica (INCOIS), juntamente com a AAI, lançou um novo sistema GEMINI (Instrumento do Marinheiro Gagan Habilitado para Navegação e Informação) baseado em satélite que alertará os pescadores de alto mar sobre os próximos desastres. O aplicativo GEMINI no celular decodifica os sinais do dispositivo GEMINI e alerta o usuário sobre ameaças iminentes como ciclones, ondas altas, ventos fortes junto com PFZ e missão de busca e salvamento.
Vários mísseis manufaturados indianos, incluindo o BrahMos , usarão o GAGAN para orientação.
Veja também
- Sistema de Posicionamento Global
- Aumento GNSS
- Sistema de aumento de área ampla
- Sistema multifuncional de aumento de satélites (MSAS)