GPS/WAAS Begriffe und Definitionen

Wide Area Augmentation System (WAAS). Das WAAS besteht aus einem Integritätsreferenzüberwachungsnetz, Verarbeitungseinrichtungen, geostationären Satelliten und Kontrolleinrichtungen. Weiträumige Referenzstationen und Integritätsmonitore sind weit verstreute Datensammelstellen mit GPS/WAAS-Empfängern, die alle Signale des GPS sowie der geostationären WAAS-Satelliten überwachen. Die Referenzstationen sammeln Messungen von den GPS- und WAAS-Satelliten, so dass Differentialkorrekturen, Informationen zur ionosphärischen Verzögerung, GPS/WAAS-Genauigkeit, WAAS-Netzzeit, GPS-Zeit und UTC ermittelt werden können. Die Daten der Wide Area Reference Station und der Integritätsüberwachung werden an die zentralen Datenverarbeitungsstellen weitergeleitet. Diese verarbeiten die Daten, um differentielle Korrekturen, ionosphärische Verzögerungsinformationen und die GPS/WAAS-Genauigkeit zu bestimmen sowie die Restfehlergrenzen für jeden überwachten Satelliten zu überprüfen. Die zentralen Datenverarbeitungsstellen generieren auch Navigationsmeldungen für die geostationären Satelliten und WAAS-Meldungen. Diese Informationen werden auf das GPS-ähnliche Signal aufmoduliert und von den geostationären Satelliten an die Nutzer gesendet.

Präzisionsanflug (PA) Navigationsmodus. Der Präzisionsanflug-Navigationsmodus bezieht sich auf die Navigationslösung, die mit mindestens vier Satelliten und allen verfügbaren WAAS-Korrekturen (schnell, langfristig und ionosphärisch) arbeitet.

Nicht-Präzisionsanflug (NPA)-Navigationsmodus. Der Navigationsmodus “Non-Precision Approach” bezieht sich auf die Navigationslösung, die mit mindestens vier Satelliten mit schnellen und langfristigen WAAS-Korrekturen (keine WAAS-Ionosphärenkorrekturen) arbeitet.

Geometrische Verdünnung der Genauigkeit (GDOP). Das Ausmaß der Positionsfehler des Nutzers lässt sich aus der Kombination von Satellitenmessfehlern und der Geometrie der ausgewählten Satelliten bestimmen. Die Auswirkung der Geometrie wird durch die geometrische Verdünnung der Genauigkeit (GDOP) ausgedrückt. Die GDOP kann in jeder gewünschten lokalen Koordinate dargestellt werden. Beispiele sind HDOP für die lokale Horizontale, VDOP für die lokale Vertikale, PDOP für alle drei Koordinaten und TDOP für die Zeit.

PDOP X Entfernungsfehler des Satelliten (1 Sigma) = Radialfehler der Benutzerposition (1 Sigma) in 3 Dimensionen

Kleine Werte der GDOP-Parameter deuten daher auf eine gute Anordnung der Geometrie der ausgewählten Satelliten und entsprechend kleine Positionsfehler des Nutzers hin.

Horizontaler Schutzpegel (HPL). Der horizontale Schutzpegel ist der Radius eines Kreises in der horizontalen Ebene (der Ebene, die das WGS-84-Ellipsoid tangiert), dessen Mittelpunkt an der wahren Position liegt und der den Bereich beschreibt, der die angegebene horizontale Position mit Sicherheit enthält. Sie basiert auf den von WAAS gelieferten Fehlerschätzungen.

Vertikale Schutzstufe (VPL). Die vertikale Schutzzone ist die halbe Länge eines Segments auf der vertikalen Achse (senkrecht zur horizontalen Ebene des WGS-84-Ellipsoids), dessen Mittelpunkt sich an der wahren Position befindet und das den Bereich beschreibt, in dem die angegebene vertikale Position sicher ist. Sie basiert auf den von WAAS gelieferten Fehlerschätzungen.

LPV-Dienst (durchgezogene rote Linie). Das Gebiet entspricht der WAAS LPV-Betriebsstufe mit einer horizontalen Warngrenze (HAL) von 40 Metern und einer vertikalen Warngrenze (VAL) von 50 Metern.

LNAV/VNAV-Dienst (gestrichelte schwarze Linie). Das betroffene Gebiet erfüllt die WAAS LNAV/VNAV-Betriebsstufe mit einer horizontalen Warngrenze (HAL) von 556 Metern und einer vertikalen Warngrenze (VAL) von 50 Metern.