Кафедра УВД и Н
Материалы промежуточной аттестации по дисциплине С3.В. ДВ.3.2 – «Спутниковые системы навигации»
Направление подготовки (специальность) 25.05.05 Эксплуатация воздушных судов и организация воздушного движения
Специализация 25.05.05_01 Организация лётной работы
Квалификация (степень) выпускника – инженер
Срок обучения – 6 лет; 12 семестр
Форма контроля: зачёт
1. Контрольные вопросы для проведения промежуточной аттестации
1. Каковы предпосылки создания спутниковых систем навигации (СНС) ?
2. Для каких целей применяются СНС в гражданской авиации (ГА) ?
3. Какие СНС применяются в ГА всего мира?
4. Каковы требования к навигационному обеспечению полётов воздушных судов (ВС) гражданской авиации на различных этапах полёта?
5. Назовите основные документы ИКАО и РФ, регламентирующие лётную эксплуатацию СНС.
6. Поясните метод определения местоположения ВС при использовании СНС.
7. Каков состав СНС и размещение компонентов системы?
8. Поясните принципы функционирования СНС.
9. Перечислите основные физико-технические принципы, используемые для определения координат ВС в СНС.
10. Какой принцип положен в основу определения координат ВС в СНС?
11. Какой принцип положен в основу измерения времени прохождения радиосигналов от навигационных спутников?
12. Почему для высокоточного определения координат ВС необходим одновременный приём радиосигналов четырёх навигационных спутников?
13. Каковы основные отличия спутниковых систем навигации GPS и ГЛОНАСС?
14. Как осуществляется совместное использование систем GPS и ГЛОНАСС ?
15. Для каких целей используется геоцентрическая система координат в СНС?
16. Какая система координат принята в качестве основной при использовании СНС?
17. Почему необходимо использовать единую всемирную систему координат?
18. Что такое геоид и «волна геоида» ? Для чего необходимо знать значение «волны геоида» ?
19. Дайте определение понятию «ортометрическая высота».
20. В каком виде навигационная информация СНС представляется экипажу ВС?
21. Перечислите основные условия, влияющие на точность определения координат ВС в СНС.
22. Поясните влияние «геометрического фактора» на точность определения координат ВС в СНС.
23. Какие основные навигационные параметры вычисляются в бортовой аппаратуре СНС?
24. Как осуществляется контроль целостности навигационных определений в бортовой аппаратуре СНС?
25. Как реализуется функция RAIM в бортовой аппаратуре СНС ?
26. Каковы методы повышения точности и целостности определения навигационных параметров в СНС?
27. Поясните принцип дифференциального режима работы СНС.
28. Каково назначение и принцип действия широкозонных систем функционального дополнения – SBAS (WAAS, EGNOS, MSAS, GAGAN) ?
29. Каково назначение и принцип действия региональных систем функционального дополнения – GBAS (ЛККС) ?
30. Поясните принципы использования региональных систем функционального дополнения – GBAS (ЛККС) для точного (по категориям ИКАО) захода на посадку ВС - GLS.
31. Поясните принципы реализации системы неточного захода на посадку на основе зональной навигации RNAV.
32. Каковы основные требования к бортовому оборудованию спутниковых систем навигации? Приведите основные положения стандарта TSO-129.
33. Приведите классификацию бортовых приёмовычислителей СНС, применяемых в ГА Российской Федерации.
34. Укажите классы и подклассы бортовых приёмовычислителей СНС и их особенности.
35. Поясните, что означает термин «Автономное (самодостаточное) навигационное средство».
36. Поясните, что означает термин «Дополнительное навигационное средство».
37. Поясните, что означает термин «Основное навигационное средство».
38. Какие базы данных аэронавигационной информации используются в приёмовычислителях СНС?
39. Как осуществляется их обновление и проверка правомерности использования перед полётом ВС?
40. Что означает цикл AIRAC?
41. Укажите основные режимы работы бортовых приёмовычислителей СНС.
42. В каком виде представляются навигационные данные бортовых приёмовычислителей СНС экипажу ВС?
43. Какие основные условные обозначения навигационных параметров отображаются на дисплеях авиационных приёмовычислителей СНС?
44. С каким бортовым оборудованием ВС и с какой целью осуществляется сопряжение приёмовычислителей СНС?
45. Какие бортовые средства функционального дополнения – ABAS применяются совместно с авиационными приёмовычислителями СНС, и с какой целью?
46. Каковы основные приёмы лётной эксплуатации приёмовычислителей СНС на различных этапах полёта?
47. Как осуществляется планирование полёта в приёмовычислителях СНС?
48. Поясните эксплуатационные ограничения бортового оборудования спутниковых систем навигации.
49. Каковы роль и место СНС в реализации концепции CNS/ATM ?
50. Что означают сокращения PBN, RNP, ADS-C, ADS-B, RNAV?
51. Каковы требуемые значения RNP на различных этапах полёта (взлёт, полёт в зоне аэродрома, полёт по маршруту, заход на посадку и уход на второй круг) ?
52. Каковы принципы применения бортового оборудования СНС в системе ADS?
53. Какие преимущества даёт применение СНС для реализации зональной навигации RNAV?
54. Каковы перспективы применения бортового оборудования СНС в системе КОСПАС-SARSAT?
55. Какие преимущества даёт применение СНС в европейской программе SESAR и американской программе NexGen?
56. Каковы перспективы развития отечественной и зарубежных СНС?
2. ПЕРЕЧЕНЬ УЧЕБНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ, РЕСУРСОВ ИНФОРМАЦИОННО-ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННОЙ СЕТИ «ИНТЕРНЕТ», НЕОБХОДИМЫХ ДЛЯ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Основная литература
1. Воздушная навигация и аэронавигационное обслуживание полётов: учеб. пособие / сост. – Ульяновск: УВАУ ГА (И), 2014. - 268 с.
2. Лушников, и приборное оборудование самолёта DA 40NG и его лётная эксплуатация : учеб. пособие / . – Ульяновск : УВАУ ГА(И), 2013. – 154 с.
Дополнительная литература
1. Соловьёв, навигация и её приложения / ёв. – М.: Эко-Трендз, 2003. – 326 с.
2. Стулов, авиационного оборудования спутниковой навигации / . – М.: Возд. транспорт, 2002. – 256 с.
3. Спутниковые навигационные системы: методическое пособие / , , / Под ред. . – СПб.: Академия ГА Научный лётно-методический комплекс, 1998. – 78 с.
4. Затучный, системы навигации и УВД: пособие по проведению практических занятий для студ V курса спец. 160905 всех форм обуч. / . – М.: МГТУ ГА, 2008. – 24 с.
5. Марков, на международных воздушных линиях: учебное пособие для вузов / ; ГЛАУ. – 5-е изд., испр. и доп. – Кировоград: ГЛАУ, 2010. – 496с.
6. Воздушная навигация: учебное пособие / сост. . – Ульяновск: УВАУ ГА (И), 2013. – 191 с.
В ходе изучения дисциплины обучающиеся могут воспользоваться ресурсами электронно-библиотечных систем (ЭБС) доступ к которым обеспечивается институтом: «elibrary», «UlAvia Book», «IPR books». Доступ к ЭБС обеспечивается через официальный сайт Ульяновского института гражданской авиации имени Главного маршала авиации . В ходе самостоятельной работы обучающиеся могут работать с электронными базами данных «Консультант ПЛЮС», «Авиатор» и с Интернет-ресурсами: http://elibrary. ru; http://uvauga. ukoo. ru; www. iprbooks. ru
3. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ ОБУЧАЮЩИХСЯ ПО ОСВОЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ
Радионавигационные системы в значительной степени определяют интенсивность, регулярность, экономичность и безопасность полётов ВС. От них зависит эффективность самолётовождения, а также пропускная способность воздушного пространства.
Во время самостоятельной работы при подготовке к практическим занятиям и к зачёту важно обратить внимание на основные принципы, положенные в основу работы радионавигационных систем, в частности СНС. Это прямолинейность распространения электромагнитных волн – радиоволн, постоянство скорости их распространения, большая дальность действия и незначительное влияние атмосферы Земли, которое учитывается при обработке радиосигналов в бортовом оборудовании СНС. Для глубокого понимания принципов работы СНС необходимо иметь представление о путях распространении электромагнитных волн, поляризации электромагнитных волн, об эффекте Доплера, изученных в курсе физики. При этом необходимо изучить принципы измерения дальности импульсным методом, нашедшим наибольшее применение в дальномерных навигационных системах, к которым относятся СНС. Необходимо также обратить внимание на преимущества импульсного метода.
По рекомендуемой учебной литературе изучить назначение, решаемые задачи, состав и размещение наземного, космического и бортового оборудования СНС, основные режимы работы, принципы извлечения навигационной информации в системах СНС, режимы работы бортового оборудования СНС.
Особое внимание следует обратить на изучение спутниковых систем глобальной навигации GNSS (ГЛОНАСС и GPS), их характеристик точности, целостности, непрерывности обслуживания и уязвимости при воздействии естественных и преднамеренных радиопомех. Необходимо обратить внимание также на основные эксплуатационные и технические характеристики изучаемого бортового радионавигационного оборудования СНС. Изучить принципы функционирования, размещение и использование бортовых приёмовычислителей СНС для аэронавигации, самолётовождения, обеспечения безопасности полётов и УВД.
Необходимо обратить внимание принципам повышения точности, целостности и снижения уязвимости СНС, в частности принципам дифференциального режима работы СНС. Для этого используются широкозонные системы функционального дополнения, включающие дополнительный космический сегмент – SBAS (WAAS, EGNOS, MSAS, GAGAN и др.). Кроме того, для повышения точности, целостности и снижения уязвимости СНС используются региональные системы функционального дополнения наземного базирования – GBAS (ЛККС). Важно обратить внимание на применение СНС для посадки ВС. В настоящее время внедряются системы неточного захода на посадку на основе зональной навигации RNAV и точные системы посадки, обеспечивающие посадку по 1-й и 2-й категориям метеоминимумов ИКАО, на основе функционального дополнения наземного базирования – GBAS (ЛККС), т. е. системы GLS.
По рекомендуемой учебной литературе изучить требования к бортовому оборудованию СНС (технический стандарт TSO-129), классификацию бортовых приёмовычислителей СНС, режимы работы бортовых приёмовычислителей СНС (режим «Direct to», «Moving map» и др.). Обратить внимание на использование различных баз данных аэронавигационной информации, устанавливаемых и хранящихся в энергонезависимой памяти приёмовычислителей СНС; обновление этих баз данных по циклам AIRAC.
Важное значение при эксплуатации СНС имеет сопряжение приёмовычислителей СНС с бортовым оборудованием ВС, таким как, система воздушных сигналов (барометрический высотомер), инерциальная навигационная система БИНС, вычислительная система самолётовождения ВСС, система раннего предупреждения о приближении земли EGPWS и, в будущем, система TCAS III. Барометрический высотомер и БИНС являются бортовыми средствами функционального дополнения – ABAS, позволяющими повысить целостность и достоверность навигационных определений.
Важное значение при изучении данной учебной дисциплины имеет изучение основных приёмов лётной эксплуатации бортовых приёмовычислителей СНС на различных этапах полёта, а также ознакомление с принципами планирования полёта, т. е. создания и модификации (коррекции) флайт-плана в бортовых приёмо-вычислителях СНС.
Необходимо обратить внимание ознакомлению с эксплуатационными ограничениями бортового оборудования спутниковых систем навигации.
По рекомендуемой учебной литературе ознакомиться с перспективами использования GNSS для целей обслуживания воздушного движения в соответствии с концепцией CNS/ATM, а также для целей совершенствования системы поиска и спасания КОСПАС-SARSAT.
По вопросам, касающимся изучения дисциплины, обращаться на кафедру Управления воздушным движением и навигации (УВД и Н)
Телефон: 8(8422)39-81-29;
e-mail: kafedra_uvd@list.ru
