GPS/WAAS (Wide Area Augmentation System) 

WAAS ist ein extrem genaues Navigationssystem, das für die zivile Luftfahrt entwickelt wurde. Vor WAAS verfügte das Nationale Luftraumsystem der USA (NAS) nicht über die Möglichkeit, allen Nutzern an allen Orten horizontale und vertikale Navigation für den Anflug zu bieten. Mit WAAS ist diese Fähigkeit nun Realität.

WAAS bietet Dienste für alle Flugzeugklassen in allen Flugphasen – einschließlich Streckennavigation, Flughafenabflüge und Flughafenankünfte. Dazu gehören auch vertikal geführte Landeanflüge unter Instrumentenwetterbedingungen an allen qualifizierten Standorten in der gesamten NAS.

Satellitennavigation – WAAS – So funktioniert es

Im Gegensatz zu herkömmlichen bodengestützten Navigationshilfen bietet WAAS Navigationsdienste für das gesamte nationale Luftraumsystem (NAS). Das WAAS stellt GPS/WAAS-Empfängern zusätzliche Informationen zur Verfügung, um die Genauigkeit und Integrität von Positionsschätzungen zu verbessern.

Wide Area Augmentation System – Wie es funktioniert

Die Signale der GPS-Satelliten werden im gesamten NAS an zahlreichen, weit verstreuten Wide Area Reference Stations (WRS) empfangen. Die WRS-Standorte werden genau vermessen, damit etwaige Fehler in den empfangenen GPS-Signalen erkannt werden können. 

Die von den WRS-Standorten gesammelten GPS-Informationen werden an WAAS-Master-Stationen (WMS) übertragen. Die WMS generiert jede Sekunde eine WAAS-Nutzermeldung. Diese Nachrichten enthalten Informationen, die es den GPS/WAAS-Empfängern ermöglichen, Fehler im GPS-Signal zu beseitigen, wodurch die Genauigkeit und Integrität der Ortung erheblich verbessert wird.

Die Nachrichten werden vom WMS an Uplink-Stationen zur Übertragung an Navigationsnutzlasten auf geostationären (GEO) Kommunikationssatelliten gesendet.

Die Navigationsnutzlasten empfangen die Nachrichten und senden sie dann mit einem GPS-ähnlichen Signal über das NAS. Der GPS/WAAS-Empfänger verarbeitet die WAAS-Ergänzungsmeldung im Rahmen der Positionsbestimmung. Das GPS-ähnliche Signal des Navigationstransponders kann auch vom GPS/WAAS-Empfänger als zusätzliche Quelle für die Berechnung der Position des Nutzers verwendet werden. GPS/WAAS-Empfänger können im gesamten NAS eine Positionsgenauigkeit von einigen Metern erreichen.

WAAS gibt den GPS/WAAS-Empfängern auch Hinweise darauf, wo das GPS-System aufgrund von Systemfehlern oder anderen Effekten unbrauchbar ist. Darüber hinaus wurde das WAAS-System nach sehr strengen Integritäts- und Sicherheitsstandards konzipiert: Die Nutzer werden innerhalb von sechs Sekunden benachrichtigt, wenn eine gefährlich irreführende Information ausgegeben wird, die zu einem Fehler in der Positionsschätzung des GPS/WAAS-Empfängers führen würde. Dadurch wird eine sehr hohe Zuverlässigkeit der berechneten GPS/WAAS-Empfängerposition gewährleistet.

WAAS – Wie es funktioniert

Hinweis: Diese Animation zeigt Schritt für Schritt, wie das WAAS funktioniert. Die Animation enthält keinen

WAAS – Vorteile

WAAS bietet Kosteneinsparungen für die Nutzer und macht kleinere Flughäfen und Gemeinden, die sie bedienen, erreichbar, indem es die Nutzung von WAAS auch bei niedrigen Wolkenhöhen und schlechten Sichtverhältnissen ermöglicht.

Interoperabilität

WAAS ist interoperabel mit anderen weltraumgestützten Erweiterungssystemen (SBAS) wie dem European Geostationary Navigation Overlay Service (EGNOS) und dem japanischen Multi-functional Transport Satellite (MTSAT) Satellite Based Augmentation System (MSAS). Die Liste der SBAS-Nutzer auf der ganzen Welt wird immer länger: Indien, China, Russland, Korea, Australien und Neuseeland haben sich für diese Technologie entschieden.

Um einen nahtlosen Betrieb zu gewährleisten, wurde jedes SBAS-System nach demselben Standard entwickelt, der im Anhang 10 der Internationalen Zivilluftfahrt-Organisation (ICAO) für Standards and Recommended Practices (SARPs) festgelegt ist. SBAS-Avionik, die in Übereinstimmung mit den RTCA-Mindeststandards für die Betriebsleistung (MOPS) entwickelt wurde, ist mit SBAS-Systemen, die den SARPs entsprechen, interoperabel, und die Avionik kann von einem SBAS-System auf ein anderes umschalten, wenn das Flugzeug verschiedene SBAS-Abdeckungen durchfliegt. Die SBAS-Dienstleister treffen sich regelmäßig in einer Interoperabilitäts-Arbeitsgruppe, um die SBAS-Implementierung zu erörtern und die Interoperabilität aufrechtzuerhalten.

Heute ist SBAS in vielen Teilen der Welt verfügbar, und die derzeitige SBAS-Dienstabdeckung wird von einer Reihe interoperabler Systeme bereitgestellt. Die weltweite SBAS-Abdeckung nimmt weiter zu.

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