Varför behöver flygplan sikt för GPS till jobbet?

-1

Varför är det nedan sant när mobila enheter som mobiltelefoner och designerklockor med nödbrickor fungerar utan synfält?

Most commercial aircraft transmit their GPS-based position twice per second. This is part of their ADS-B broadcasts. The problem with providing world-wide receiver coverage for this system is that the frequency it uses only travels line via line of sight, so it won't travel past the horizon.

Providing coverage over large bodies of water would require a network of buoys, which would be quite expensive.

Another possibility is to put ADS-B receivers on satellites. This concept is being developed by Thales Alenia Space and Iridium (Aireon) at the moment. The first satellites will launch next year, the system is expected to be operational in 2018.

Från: Varför don ' T alla kommersiella flygplan överför GPS-data i realtid?

    
uppsättning sclarius 10.09.2015 05:48

3 svar

10

tl; dr: Mobila enheter och designklockor med (RF) nödbrickor gör inte utan synfält att någon sorts mottagare . De flesta typer av RF-kommunikationssignaler kräver en nära approximation av siktlinjen mellan sändaren och mottagaren för att fungera.

Alla GPS-mottagare kräver synvinkel för att fixa sin position. Men denna synlinje är uppe (eftersom satelliterna är i omloppsbana) som vanligtvis inte hindras om du inte befinner dig i en byggnad, under vatten, under en bro, under marken etc. Varje GPS-mottagare kommer sluta arbeta under dessa omständigheter. Flygplan är mycket sällan i situationer där deras GPS-mottagare inte har en fungerande signal, förutom när de är i en hangar. Eftersom de normalt är över marken och ute, har de normalt inga problem att få en GPS-signal.

När problemet kommer in sänder det sin plats tillbaka till någon som lyssnar på det. Detta kräver antingen radiokommunikation till något markbaserat system (eller ett annat flygplan) som ADS-B-mottagare som nämns i frågan. (Ungefär) siktlinje krävs för detta. Detsamma gäller för mobila enheter. De måste också vara inom räckvidd (vilket ofta är mindre än synvinkel) hos en mottagare som lyssnar på sin platsöverföring. När det gäller mobiltelefoner kommer dessa mottagare bara att vara celltorn. Det är därför vi exempelvis inte kan spåra ställningen för någon besättning eller passagerars telefon när vi letar efter en båt eller ett flygplan som har gått till sjöss (där det inte finns några celltorn i intervallet).

Observera att radiofrekvenssignaler (t.ex. ADS-B eller cellulär kommunikation) kan tränga in i vissa objekt, men denna förmåga är väldigt begränsad, särskilt när du flyttar till högre frekvenser. Tjocka, täta föremål (som betongparaggregat, övergångar och tunneltak) kommer att minska ( dämpa ) signalen snabbare och ledande föremål (som vatten eller metaller som koppar eller aluminium) kommer nästan att eliminera signalen med endast ganska tunna skikt. Också generellt kommer de högfrekventa RF-signalerna att dämpas mycket snabbare än de lägre frekvenserna. Därför fungerar ditt hem Wi-Fi eller en mobiltelefon via kanske några väggar, men de nya trådlösa nätverket på 60 GHz skulle inte göra det.

När det gäller mobiltelefoner är sändningsområdet också avsiktligt begränsat så att fler torn som använder samma kanal kan packas i ett mindre område för att tjäna fler personer. Om de inte gjorde det skulle det inte finnas tillräckligt med bandbredd för att hantera alla cellulära kommunikationsbehov i tätbefolkade områden.

Jordens yta råkar vara sammansatt av ganska tät jord och vatten, så radiosignaler reser inte mycket över jorden. I allmänhet måste någon form av radiokommunikation antingen ha något land eller vatten mellan sändnings- och mottagningsantennerna eller för att signalen ska reflektera av högre skikt av atmosfären eller kurvan runt jorden. Ingen av dessa saker fungerar bra i frekvensband som används av mobiltelefoner. Det fungerar på några av de lägre frekvenserna som används av amatörradiooperatörer och så.

Kommunikationssystem som behöver arbeta långt bort från land eller på annat sätt på avlägsna platser där mottagare inte rimligen kan lokaliseras inom synfält på ytan kommer normalt att använda satelliter. Detta beror på att jorden inte är mellan dig och en satellit som ligger ovanför dig och därmed blockerar inte din signal. Även anslutningar till satelliter fungerar normalt inte när satelliten ligger under horisonten (igen på grund av att jorden dämpar signalen) men satellitkommunikationssystem är normalt inställda på konstellationer som är utformade för att hålla åtminstone ett visst antal satelliter över horisonten i täckningsområden vid alla tillfällen eller annars ställs in i geostationary bana där de alltid kommer att förbli direkt över samma ytposition.

    
svaret ges 10.09.2015 07:28
4

Du frågar om två väldigt olika, orelaterade tekniker.

GPS är den teknik som bestämmer mottagarens position baserat på signaler från satelliter. Dessa satelliter är överhead, så synfältet är ganska enkelt.
(flygplan brukar inte flyga i grottor, byggnader eller andra platser där övervakningen är blockerad)

ADS-B är den teknik som sänder den position som bestäms av GPS till andra flygplan och jordmottagare med jämna mellanrum. Det kräver också plats mellan sändaren och mottagaren. (mer eller mindre: lite indirekta rutter fungerar om signalen inte försämras för mycket)

Du hävdar också att mobiltelefoner och andra enheter inte kräver synfält. Det är bara sant i den utsträckning att den direkta siktlinjen inte är hemskt hindrad, vilket vanligtvis är relaterat till hur nära och hur kraftfull sändaren är. Du får inte alltid mobiltelefonsignaler i inredningen av stora betong- och metallbyggnader, eller djupt i parkeringsgarage. Det är också varför celltorn monteras högt och på platser där de kan se mycket terräng.

    
svaret ges 10.09.2015 18:31
0

GPS-satelliter sänder en mycket svag signal. Omkring 60 Watt bestrålas på satelliten, anländer till jordens yta med bara maktmilier. så kommer allting i siktlinjen mellan mottagaren och satelliten att blockera signalen. En mili meter tennfolie kommer att göra det. Det här är mestadels ett problem i marken när den är omgiven av skyskrapor eller långa berg, för det finns vanligtvis 31 operativa GPS-satelliter i världen, med fullständig utsikt över himlen får vi vanligen 11-13 satelliter. Så även med de första 5 graderna från horisonten blockeras borde vi fortfarande få något som minst 7 satelliter, när bara 4 är nödvändiga och 5-6 bidrar till att förbättra kvaliteten på fixen väsentligt. Men om botten 30 grader (eller mer) från horisonten är täckta i alla riktningar börjar vi lösa möjligheten att inte ha tillräckligt med satelliter för att korrekt beräkna en 3D fix (4 satelliter). Detta händer inte hela tiden. För luftfartens GPS är detta inte ett problem för vägen, kryssningsstigning / nedstigning. Men under beskattning, initialt stigande och kritiskt instrument tillvägagångssätt finns det flygplatser där GPS inte kan åberopas. I framtiden använder vi en blandning av USA GPS, Europa Galileo, Ryska Glonass och andra GNSS-konstellationer, vilket garanterar korrekt tillförlitlig täckning 24x7 även i flygplatser omgivna av berg. Med 4x så många olika källor finns det alltid tillräckligt med satelliter över en 45 graders vinkel som du alltid får en bra fix.

    
svaret ges 09.02.2018 06:48