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Dernière modification effectuée le 09/11/2014 à 15:50

 

Traduction d'un document de Jack Yeazel


LE SYSTEME WAAS

Les satellites envoient des signaux synchronisés sans interruption. Les récepteurs GPS utilisent ces signaux pour déterminer combien de temps a mis le signal pour arriver. En utilisant le temps et la vitesse des ondes radio, la distance du récepteur à partir du satellite est déterminée. La position de l'utilisateur peut être calculée avec au moins quatre satellites en vue. Mais seul, le GPS ne répond pas aux exigences rigoureuses de navigation aérienne du FAA (NAS) pour l'exactitude, l'intégrité, la disponibilité, et la continuité du service. Par conséquent, l'élargissement vers d'autres systèmes doit être pensé, et conçu, pour pouvoir être utilisé.

Le Système d'élargissement de la Région du FAA (Waas)

L'administration fédérale de l'aviation des ETATS-UNIS (FAA) met en application le WAAS. Le WAAS améliore la précision du GPS pour répondre aux éxigences de base de la navigation . WAAS doit fournir les informations suivantes:
- Informations aux utilisateurs quand le GPS ne devrait pas être employé pour la navigation.
- Informations sur le gain de précision qui amélioreront l'exactitude du GPS pour répondre aux exigences sur la précision d'approche.
- Une amélioration de la disponibilité du satellite géostationaire qui fourni les informations complémentaires qui sont utilisés pour déterminer la position de l'utilisateur.
WAAS devrait disposer des possibilités opérationnelles initiales (IOC) de 1999. On s'attend à ce que Le FAA approuve toutes les possibilités opérationnelles (FOC) pour que le WAAS soit employé comme système de navigation primaire dans toutes les phases de vol pour l'année 2001.

WAAS comprend les composants suivants:
- Les espaces de stations de Référence.( WRSs)
- Les espaces de stations Maitre.(WMSs)
- Les stations terrestres.(GESs)
- Les Satellites Géostationnaires. (GEOs)
Chaque WRS est situé à une position connue. Le WRS reçoit et rassemble les données en continu provenant du systeme GPS. Le WRSs envoient les données au WMSs par l'intermédiaire d'un réseau. Le WMSs calcule l'erreur de la position reçue. Les corrections sont transmises à un GES. Le GES reçoit les données de corrections de GPS du WMS par l'intermédiaire du réseau et transmet les données au GEO. Le GEO reçoit les données de corrections de GPS du GES et retransmet les données à l'ensemble des récepteurs utilisant le systeme. L'utilisateur calcule d'abord la position reçue par le systeme GPS et emploie ensuite les données de corrections de GPS pour affiner sa position réelle.
Les données de correction de WAAS fourniront aux pilotes d'avions l'information de positionnement précise dans la phase d'approche de la catégorie I


WAAS et sa relation aux récepteurs GPS portables
(24 mars 2001)

WAAS est basé sur un réseau d'approximativement 25 stations au sol de référence qui couvre une aire de service très grande. Les signaux des satellites GPS sont reçus par les stations au sol de référence de secteur large (WRSs). Chacune de ces stations de référence reçoit les signaux du systeme GPS et détermine si des erreurs existent. Ces WRSs sont reliés pour former le réseau des ETATS-UNIS WAAS. Chaque WRS dans le réseau transmet par relais les données à la station principale de secteur large (WMS) où l'information de correction est calculée. Le WMS calcule des algorithmes de correction et évalue l'intégrité du système. Un message de correction est préparé et envoyé à un satellite géosynchrone par l'intermédiaire d'un système de transmission au sol (GUS). Ce message est alors émis du satellite sur la même fréquence que le système GPS (L1, 1575.42MHz) aux récepteurs gps à bord des avions (et aux récepteurs gps portables) qui sont dans la région d'émission du WAAS.
Ces satellites de communications agissent également en tant que satellites additionnels de navigation pour l'aviation, de ce fait, ils fournissent les signaux additionnels de navigation pour la détermination de position. Le WAAS améliore l'exactitude de base du GPS approximativement de 7 mètres verticalement et horizontalement. Il rentabilise et améliore la disponibilité du système géostationnaire de navigation par satellites de communication (GEOs), et fournit des informations importantes d'intégrité sur la constellation entière du systeme GPS.
Actuellement il y a deux satellites géostationnaires couvrant la surface du WAAS (Inmarsat IIIs: POR (région de l'océan pacifique) et Aor-w (Région-Ouest de l'Océan Atlantique). Le secteur européen sera par la suite couvert par deux Inmarsats, Aor-e (Région-Est de l'Océan Atlantique) et IOR (région d'Océan indien) et le satellite de l'Agence européenne de l'espace, ARTEMIS. Sur le futur satellite ARTEMIS, l'accès au système GPS/GLONASS sera faite directement à partir de l'équipement basé dans l'avion. Le Japon sera couvert par le système MSAS. (Le premier satellite de MSAS a été perdu lors de son lancement.)


EGNOS et WAAS ne partagent pas actuellement lesinformations d'almanac, et EGNOS envoie le message" ne pas utilisé". Ainsi il est peu probable que les utilisateurs en Europe aient des informations en provenance d'EGNOS jusqu'à ce que leur système partage plus d'informations et permette l'utilisation du système de correction d'erreurs.


Les gps Garmin tiennent compte des 19 satellites de WAAS/EGNOS/MSAS GEO comme indiqués par la TSO C-146 de FAA. Ils sont inscrits sur le GPS comme identification de satellite ID 33-51 qui est réellement une convention de la norme NMEA. Chaque satellite de WAAS/EGNOS/MSAS aura son propre code unique de PRN assigné. Les satellites de WAAS sont montrés à la page satellite du GPS avec une identification comme ci-dessous. Ces satellites ne se déplacent pas sur l'écran de même que les autres satellites d'orbite basse du systeme GPS. Un comparatif d'exactitude de WAAS avec des gps portables est montré ICI.

Les récepteurs gps Garmin utilisent un ou deux canaux pour recevoir les satellites de WAAS et ils utiliseront le satellite de WAAS comme solution de positionnement, si le système de WAAS indique qu'ils peuvent l'employer pour la navigation (parfois le satellite de WAAS indique" ne pas utiliser pour la navigation " mais les corrections sont encore utilisables).

 

Voici l'information d'identification de PRN/Satellite pour WAAS et EGNOS:

Inmarsat PRN Garmin Satellite ID
AOR-E 120 33
AOR-W 122 35
IOR 131 44
POR 134 47

   

Le PRNs suivant ont été assignés au système de MSAS:

Satellite PRN Garmin Satellite ID
MTSAT-1 129 42
MTSAT-2 137 50

 

Les tests d'EGNOS en Europe

Les résultats des tests de NESTBED recueillis pendant les épreuves de vol sont prometteurs. Les résultats de corrections de positionnement montrent que: 95% des erreurs horizontales sont inferieur à 2.5m et 95% des erreurs verticales sont inferieur à 4.5m. Tout à fait en conformité avec les conditions d'atterrissage des avions de CAT 1 (CAT 1 correspond aux approches de précision [ atterrissage d'IE ] pour l'aviation, où des conseils de guidage doivent être fournis aux pilotes pour une aide décisionnelle, entre 200 et 350 pieds au-dessus de la piste à une distance de 1 mille).


 

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