نظام تعزيز المنطقة المحلية

📅 آخر تحديث: ٣١ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣١ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 1 صور
الموسوعة الحرة

بنية LAAS

نظام تعزيز المنطقة المحلية ( LAAS ) هو نظام هبوط طائرات يعمل في جميع الأحوال الجوية، ويعتمد على التصحيح التفاضلي الفوري لإشارة نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) . تقوم أجهزة استقبال مرجعية محلية لنظام تحديد المواقع العالمي، موزعة في مواقع محددة حول المطار، بقياس انحرافات نظام تحديد المواقع العالمي وحساب التصحيحات التي تُرسل إلى موقع مركزي في المطار. تُستخدم هذه البيانات لصياغة رسالة تصحيح، تُرسل بدورها إلى المستخدمين عبر وصلة بيانات VHF (بنوع تعديل D8PSK، مثل النمط 2 لوصلة بيانات VHF المستخدمة في الاتصالات اللاسلكية للطيران) في نطاق التردد بين 108.00 و117.95  ميجاهرتز. [ 1 ] يستخدم جهاز استقبال على متن الطائرة هذه المعلومات لتصحيح إشارات نظام تحديد المواقع العالمي، مما يوفر شاشة عرض قياسية على غرار نظام الهبوط الآلي (ILS) لاستخدامها أثناء الهبوط الدقيق . وقد توقفت إدارة الطيران الفيدرالية الأمريكية (FAA) عن استخدام مصطلح LAAS، وانتقلت إلى مصطلح منظمة الطيران المدني الدولي (ICAO) وهو نظام تعزيز أرضي (GBAS). [ 2 ] على الرغم من أن إدارة الطيران الفيدرالية قد أجلت إلى أجل غير مسمى خططها لشراء نظام GBAS الفيدرالي، إلا أنه يمكن للمطارات شراء النظام وتركيبه كأداة مساعدة للملاحة غير تابعة للحكومة الفيدرالية. [ 3 ]

تاريخ

يُحدد نظام تعزيز الملاحة الأرضية (GBAS) في المجلد الأول من الملحق العاشر لاتفاقية الطيران المدني الدولي بشأن الملاحة بترددات الراديو. وتُقدم هذه الوثيقة معايير وممارسات منظمة الطيران المدني الدولي (ICAO) المُوصى بها (SARPS) لتعزيز نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) لدعم الهبوط الدقيق. ويعود تاريخ هذه المعايير إلى جهود بذلتها إدارة الطيران الفيدرالية الأمريكية لتطوير نظام تعزيز الملاحة في المنطقة المحلية (LAAS). ولا تزال العديد من المراجع تُشير إلى LAAS، على الرغم من أن المصطلحات الدولية الحالية هي GBAS ونظام هبوط GBAS (GLS).

يراقب نظام GBAS أقمار GNSS الصناعية ويُرسل رسائل تصحيحية للمستخدمين في محيط محطة GBAS. تُمكّن هذه المراقبة نظام GBAS من رصد أي خلل في إشارات أقمار GPS الصناعية وتنبيه المستخدمين في إطار زمني مناسب للاستخدامات الجوية. يُجري نظام GBAS تصحيحات لإشارات GPS، مما يُحسّن دقتها بشكل كافٍ لدعم عمليات الهبوط الدقيق للطائرات. لمزيد من المعلومات حول آلية عمل نظام GBAS، يُرجى الاطلاع على منشور "GBAS - كيف يعمل" . [ 4 ]

تُعزز معايير نظام GBAS الحالية ترددًا واحدًا فقط من ترددات نظام الملاحة العالمي عبر الأقمار الصناعية (GNSS)، وتدعم عمليات الهبوط حتى الحد الأدنى للفئة الأولى. تُعرف هذه الأنظمة باسم نظام GBAS Approach Service Type C (GAST-C). وتخضع مسودة متطلبات نظام GAST-D حاليًا للمراجعة من قِبل منظمة الطيران المدني الدولي (ICAO). وسيدعم نظام GAST-D العمليات حتى الحد الأدنى للفئة الثالثة.

تُجري العديد من المنظمات أبحاثًا في مجال أنظمة GBAS متعددة الترددات (مثل L1/L5). وتستكشف جهود أخرى إضافة تصحيحات تفاضلية لمجموعات أقمار GNSS إضافية (مثل نظام غاليليو ) إلى نظام GBAS. وتُجرى هذه الجهود تحت مسمى "نظام متعدد المجموعات ثنائي التردد (DFMC) لأنظمة GBAS"، والذي يُطلق عليه اسم خدمة الاقتراب من نوع GBAS F (GAST-F). [ 5 ]

طوّرت شركة هانيويل نظام GBAS غير تابع للحكومة الفيدرالية من الفئة CAT-1، والذي حصل على موافقة تصميم النظام من إدارة الطيران الفيدرالية (FAA) في سبتمبر 2009 [1]. وحصل تركيب نظام GBAS في مطار نيوارك ليبرتي الدولي على الموافقة التشغيلية في 28 سبتمبر 2012 [ 6 ]. كما حصل نظام GBAS ثانٍ تم تركيبه في مطار هيوستن الدولي على الموافقة التشغيلية في 23 أبريل 2013 [ 7 ] . وتُستخدم أنظمة هانيويل أيضًا على الصعيد الدولي، ومن بينها نظام GBAS عامل في مطار فرانكفورت بألمانيا، وهو معتمد للعمليات من الفئة الثانية [ 8 ] [ 9 ] . ويجري حاليًا تركيب أنظمة إضافية، ومن المتوقع الحصول على الموافقة التشغيلية لعدد من الأنظمة الأخرى قريبًا.

عملية

تُوضع أجهزة استقبال مرجعية محلية حول المطار في مواقع محددة بدقة. تُستخدم الإشارة المُستقبلة من نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) لحساب موقع محطة LAAS الأرضية، ثم يُقارن هذا الموقع بموقعها المحدد بدقة. تُستخدم هذه البيانات لصياغة رسالة تصحيح تُرسل إلى المستخدمين عبر وصلة بيانات VHF . يستخدم جهاز استقبال على متن الطائرة هذه المعلومات لتصحيح إشارات GPS التي يستقبلها. تُستخدم هذه المعلومات لإنشاء شاشة عرض من نوع ILS لأغراض اقتراب الطائرة وهبوطها. يوفر نظام CAT I من Honeywell خدمة اقتراب دقيقة ضمن دائرة نصف قطرها 23 ميلًا بحريًا حول مطار واحد. يُخفف نظام LAAS من مخاطر GPS في المنطقة المحلية بدقة أكبر بكثير من نظام WAAS، وبالتالي يوفر مستوى خدمة أعلى لا يُمكن تحقيقه بواسطة WAAS.

من المقرر حاليًا أن تتشارك إشارة الوصلة الصاعدة VHF لنظام LAAS نطاق التردد من 108  ميجاهرتز إلى 117.95  ميجاهرتز مع أجهزة تحديد المواقع ILS و VOR الملاحية الحالية . يستخدم نظام LAAS تقنية الوصول المتعدد بتقسيم الوقت (TDMA) لخدمة مطار كامل بتخصيص تردد واحد. علاوة على ذلك، من مزاياه أنه يستخدم قنوات تردد بفاصل 25  كيلوهرتز فقط، مقارنةً  بقنوات 50 كيلوهرتز المستخدمة في أنظمة ILS وVOR. [ 10 ] ومع استبدال نظام ILS مستقبلًا، سيساهم نظام LAAS في تخفيف الازدحام على نطاق تردد VHF الملاحي.

دقة

يحقق نظام GBAS الحالي من الفئة الأولى (GAST-C) دقة اقتراب دقيقة من الفئة الأولى تبلغ 16 مترًا أفقيًا و4 أمتار رأسيًا. [ 11 ] يهدف نظام GBAS GAST-D، الذي سيتم تطويره، إلى توفير قدرة اقتراب دقيقة من الفئة الثالثة. تم تحديد الحد الأدنى لدقة الأخطاء الأفقية والرأسية لنظام من الفئة الثالثة في معيار RTCA DO-245A، وهو الحد الأدنى لمعايير أداء أنظمة الطيران لنظام تعزيز المنطقة المحلية (LAAS) . سيمكن نظام GBAS GAST-D الطائرات من الهبوط في ظروف انعدام الرؤية باستخدام أنظمة الهبوط الآلي.

فوائد

من أهم مزايا نظام LAAS إمكانية استخدام نظام واحد في مطار رئيسي لإجراء عمليات هبوط دقيقة متعددة ضمن المنطقة المحلية. فعلى سبيل المثال، بما أن مطار شيكاغو أوهير يضم اثني عشر نهاية مدرج ، لكل منها نظام هبوط آلي (ILS) منفصل، فإنه يمكن استبدال جميع أنظمة الهبوط الآلي الاثني عشر بنظام LAAS واحد. وهذا يوفر تكاليف صيانة وتشغيل معدات الهبوط الآلي الحالية بشكل كبير.

ومن المزايا الأخرى إمكانية استخدام مسارات هبوط غير مستقيمة. إذ يمكن للطائرات المجهزة بتقنية LAAS استخدام مسارات هبوط منحنية أو معقدة لتجنب العوائق أو لتقليل مستويات الضوضاء في المناطق المحيطة بالمطار. وتتشابه هذه التقنية في خصائصها مع أنظمة الهبوط بالميكروويف (MLS) القديمة، الشائعة في أوروبا. ويتيح كلا النظامين متطلبات رؤية أقل في مسارات الهبوط المعقدة، وهو ما لا تستطيع أنظمة تعزيز الرؤية واسعة النطاق (WAAS) وأنظمة الهبوط الآلي (ILS) التقليدية تحقيقه.

تؤكد إدارة الطيران الفيدرالية (FAA) أيضًا على أن الطائرة لن تحتاج إلا إلى مجموعة واحدة من أجهزة الملاحة لكل من نظامي LAAS و WAAS . وهذا يُخفّض التكلفة الأولية والصيانة لكل طائرة، إذ يكفي جهاز استقبال واحد بدلًا من أجهزة استقبال متعددة لأنظمة NDB و DME و VOR و ILS و MLS و GPS . وتأمل إدارة الطيران الفيدرالية أن يُسهم ذلك في خفض التكاليف على شركات الطيران والمسافرين، فضلًا عن قطاع الطيران العام .

العيوب

يشترك نظام LAAS في عيوب جميع أنظمة الهبوط القائمة على الترددات اللاسلكية؛ وهي التشويش سواء كان متعمداً أو عرضياً.

الاختلافات

يُعد نظام الهبوط والاقتراب الدقيق المشترك ( JPALS) نظامًا مشابهًا للاستخدام العسكري. وقد طورت شركة هانيويل سلسلة أنظمة الهبوط بالأقمار الصناعية الدولية (SLS-4000)، والتي حصلت على موافقة إدارة الطيران الفيدرالية (FAA) على تصميم النظام في 3 سبتمبر 2009، مع موافقة لاحقة على نسخة محسّنة من SLS-4000 (SLS-4000 Block 1) في سبتمبر 2012. [ 3 ] [ 12 ]

مستقبل

تُشكّل بنية نظام المجال الجوي الوطني (NAS) التابع لإدارة الطيران الفيدرالية (FAA ) المخطط الأساسي لتحويل نظام المجال الجوي الوطني الحالي إلى نظام النقل الجوي من الجيل التالي (NextGen). وتُحدد خرائط طريق خدمات نظام المجال الجوي الوطني الأنشطة الاستراتيجية لتقديم الخدمات بهدف تحسين عمليات النظام والتقدم نحو رؤية الجيل التالي. كما تُظهر هذه الخرائط تطور استثمارات وبرامج إدارة الطيران الفيدرالية الرئيسية في خدمات نظام المجال الجوي الوطني الحالية لتلبية الطلب المستقبلي. وتُعدّ تقنيات GBAS الدقيقة أحد برامج الاستثمار التي تُقدّم حلولاً لزيادة مرونة بيئة المطار في خطة تنفيذ نظام الجيل التالي.

كانت إدارة الطيران الفيدرالية تتوقع استبدال أنظمة الملاحة القديمة بتقنية الملاحة عبر الأقمار الصناعية؛ إلا أنها أرجأت إلى أجل غير مسمى خططها لاقتناء نظام GBAS الفيدرالي، والذي يمكن للمطارات شراؤه وتركيبه كأداة مساعدة للملاحة غير تابعة للحكومة الفيدرالية. وتواصل إدارة الطيران الفيدرالية تطوير أنظمة GBAS والسعي إلى توحيدها دوليًا. [ 3 ]

المعايير

  • المعايير الدولية والممارسات الموصى بها - الاتصالات الجوية، الملحق 10 لاتفاقية الطيران المدني الدولي (ICAO)، المجلد الأول (أجهزة الملاحة الراديوية)، التعديل 93، الفصل 3.7.3.5، مونتريال 2023
  • وثيقة التحكم في واجهة الإشارة في الفضاء (ICD) لنظام تعزيز المنطقة المحلية القائم على نظام الملاحة العالمي عبر الأقمار الصناعية (GNSS) RTCA DO-246-E،
  • RTCA DO-253-D، الحد الأدنى لمعيار الأداء التشغيلي (MOPS) للمعدات المحمولة جواً GPS/GBAS،
  • EUROCAE ED-114B، الحد الأدنى لمعيار الأداء التشغيلي (MOPS) لمعدات نظام تعزيز الملاحة عبر الأقمار الصناعية العالمية الأرضية لدعم الاقتراب والهبوط الدقيقين،
  • المعيار ETSI EN 303 084، الإصدار 2.1.1، نظام تعزيز الإشارة الأرضية (GBAS) لبث البيانات الأرضية-الهوائية بتردد VHF (VDB)؛ الخصائص التقنية وطرق القياس للمعدات الأرضية؛ معيار موحد يغطي المتطلبات الأساسية للمادة 3.2 من التوجيه 2014/53/EU

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ "ETSI EN 303 084 V2.1.1 (2016-08)، نظام تعزيز الاتصالات الأرضية (GBAS) لبث البيانات الأرضية-الجوية بتردد VHF (VDB)؛ الخصائص التقنية وطرق القياس للمعدات الأرضية" (ملف PDF) . WWW.ETSI.ORG . أغسطس 2016. تاريخ الاطلاع: 16 سبتمبر 2025 .
  2. ↑ "الأسئلة الشائعة حول نظام الملاحة العالمي عبر الأقمار الصناعية - نظام GBAS" . www.faa.gov . تم الاطلاع عليه بتاريخ 19 مايو 2016 .
  3. 1 2 3 "نظام الملاحة عبر الأقمار الصناعية - نظام تعزيز الملاحة الأرضية (GBAS)" . www.faa.gov . مؤرشف من الأصل بتاريخ 22 مايو 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 19 مايو 2016 .
  4. ↑ "الملاحة عبر الأقمار الصناعية - نظام GBAS - كيف يعمل" . www.FAA.gov . تم الاطلاع عليه في 7 سبتمبر 2017 .
  5. ↑ "إزالة اضطراب الغلاف الأيوني من الملاحة القائمة على الأقمار الصناعية" . www.sesarju.eu . تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 سبتمبر 2025 .
  6. ↑ "نسخة مؤرشفة" (PDF) . مؤرشفة من الأصل (PDF) بتاريخ 22 فبراير 2014. تم الاطلاع عليها بتاريخ 20 مايو 2013 .{{cite web}}: CS1 maint: archived copy as title ( link )
  7. ↑ "- نظام مطارات هيوستن" . Fly2Houston.com . مؤرشف من الأصل في 27 مارس 2014. تم الاطلاع عليه في 7 سبتمبر 2017 .
  8. ↑ بيلامي، وودرو (16 يوليو 2022). " شركة DFS تعلن عن الظهور العالمي الأول لعمليات GBAS CAT II في مطار فرانكفورت" . www.aviationtoday.com
  9. ^ "18.07.2022 العرض الأول العالمي في فرانكفورت: Satellitenbasierte Präzisionslandungen auch bei schlechtem Wetter möglich" .
  10. ↑ منظمة الطيران المدني الدولي، المعايير الدولية والممارسات الموصى بها، الملحق 10، الطبعة 8، التعديل 93، يوليو 2023، المجلد الأول، مساعدات الملاحة الراديوية، الفصل 3 .
  11. ↑ RTCA DO-245A الجدول 2-1
  12. ↑ "نظام سمارت باث الأرضي للتعزيز" . aerospace.honeywell.com . مؤرشف من الأصل في 11 يونيو 2016. تم الاطلاع عليه في 19 مايو 2016 .