Question:
Dans le cas rare où le DOD américain éteint le GPS, quelle est l'alternative?
RaajTram
2017-09-28 06:48:25 UTC
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Aux États-Unis, le ministère de la Défense avec d'autres agences fédérales du gouvernement gère & maintient le GPS.

Dans le plus rare des événements, si pour une raison quelconque que ce soit, le gouvernement décide de désactiver l'approvisionnement GPS (même temporairement), quelles sont les conséquences / alternatives pour l'industrie aéronautique?

  1. Quel pourcentage de l'industrie dépend uniquement du GPS pour fonctionner?

  2. Quel pourcentage de l'industrie dispose de suffisamment de moyens de navigation alternatifs pour continuer à fonctionner quel que soit le GPS?

Sur un un spectre plus large, je suis également curieux de savoir si l'industrie aéronautique dépend du GNSS et de ce qui pourrait arriver en cas de catastrophe mondiale, de guerres, de cyber-guerres, etc. p>

Le GPS n'est pas disponible régulièrement en raison de tests militaires ou pour d'autres raisons. Il existe des [NOTAM GPS] (https://pilotweb.nas.faa.gov/PilotWeb/noticesAction.do?queryType=ALLGPS&formatType=DOMESTIC) pour informer les pilotes.
@Pondlife dans tout le pays en même temps?
Non, mais cela suffit encore pour [affecter la navigation] (https://blog.aopa.org/aopa/tag/special-procedures/) dans ces domaines spécifiques.
Le GPS américain n'est pas le seul système GNSS au monde. Voir https://en.wikipedia.org/wiki/GLONASS ou https://en.wikipedia.org/wiki/Galileo_(satellite_navigation) ou https://en.wikipedia.org/wiki/BeiDou_Navigation_Satellite_System
@J.Hougaard oui, et c'est pourquoi ma question était spécifique aux États-Unis.
@RaajTram Ces systèmes couvrent également les États-Unis.Le problème est que dans une crise où la désactivation de l'USGPS est raisonnable, il est probable que ces autres nations civilisées coopéreront également en fermant les leurs.
Le GPS @Pondlife: n'est pas "indisponible régulièrement". Cela n'a aucun sens. Les satellites individuels subissent périodiquement une maintenance, et certains services auxiliaires au sol peuvent être périodiquement soumis à une maintenance. Mais la constellation GPS dans son ensemble fonctionne sans interruption depuis des décennies. Lorsque la moitié de la constellation a temporairement signalé la mauvaise correction UTC en janvier 2016, cela a été considéré comme un événement extrêmement perturbateur et inhabituel. De plus, le signal militaire est différent du signal civil et vous ne l'utilisez jamais (d'une part, il est crypté pour que vous ne puissiez pas).
Il n'est en fait pas particulièrement invraisemblable que le signal GPS civil puisse être désactivé, lorsque l'on considère des cas de guerre particuliers. Comme décrit par d'autres ici, cependant, il existe de nombreuses alternatives. Le vrai problème est que la plupart des infrastructures n'ont pas encore utilisé ces alternatives.
Le GPS @LightnessRacesinOrbit est parfois indisponible _dans certaines zones_. [Exemple] (https://www.avweb.com/avwebflash/news/GPS-Interference-NOTAM-For-Southwest-226365-1.html) Vous avez raison, bien sûr, l'indisponibilité du système dans son intégralité n'est due à aucun signifie commun.
@LightnessRacesinOrbit Vous avez raison de dire que le GPS n'est pas régulièrement désactivé. D'un autre côté, il est régulièrement indisponible pour la navigation aérienne dans des régions spécifiques des États-Unis, généralement en raison de tests d'interférence militaire. En tant que pilote, entendre que "le GPS est toujours disponible, vous ne pouvez pas le recevoir parfois" ne m'aide pas beaucoup; en pratique, le DOD décide régulièrement de rendre le GPS indisponible dans des zones définies. D'où le besoin de NOTAM GPS. Je ne sais pas si cela correspond à votre définition de «indisponible» ou non.
Les trains fonctionneront. Les chemins de fer ne l'ont jamais utilisé, et même s'ils migrent vers un nouveau système de contrôle des trains, ils passent par des backflips pour éviter de se fier au GPS, etc. Ils ont déjà une signalisation automatique (semblable à l'éclairage au sol qui se trouve maintenant sur les aérodromes), le le nouveau système remplacera l'ingénieur et fera beaucoup d'autres choses intéressantes.
Cinq réponses:
kevin
2017-09-28 13:21:13 UTC
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Si le GPS n'est pas disponible, cela aura un impact considérable sur l'industrie aéronautique.

Tous les avions de ligne en vol connaîtront des performances RNAV dégradées, mais ils parviendront à destination en utilisant des VOR, des DME et ILS. Pour l'aviation générale, les choses ne sont pas aussi chanceuses. L'affichage GPS offre une excellente connaissance de la situation dans les petits avions; sans lui, la navigation revient à la vieille école VFR et à la lecture des cartes. La plupart des pilotes y parviendront probablement, mais quelques-uns risquent de se perdre et de finir par épuiser le carburant.

Pour les avions de ligne se préparant au départ, le lancement de l'INS prend du temps car la coordonnée GPS est utilisée comme l'un des éléments de démarrage. paramètres. Les coordonnées des portes peuvent être consultées dans les cartes d'aéroport, certains aéroports ont également des panneaux indiquant l'emplacement GPS; les deux prennent plus de temps. Soudainement, les pilotes empruntant des routes océaniques découvrent qu'ils ont besoin de plus de planification pour les contingences. Certains itinéraires peuvent être modifiés pour voler de VOR à VOR. Les départs à travers le monde vont être retardés, c'est certain.

Les systèmes d'avertissement de proximité du sol, qui utilisent le GPS pour déterminer la position de l'avion, ne peuvent pas utiliser leur base de données de terrain pour fournir des avertissements aux pilotes, bien que les avertissements basés sur des altimètres radar devraient toujours être disponibles.

En gros, nous sommes renvoyés aux années 80 ou 90, lorsque le GPS n'était pas encore largement adapté. Beaucoup de ces aides à la navigation sont encore utilisées aujourd'hui, de sorte que l'industrie peut toujours voler, mais la capacité de trafic sera réduite.

«Au fond, nous sommes renvoyés aux années 80 ou 90…». Alors, les nouveaux pilotes diplômés Embry Riddle ne trouveront pas d’emploi? Quoi de neuf?
Eh bien, il y a toujours ATC. "Au secours, je suis perdu, quelle est ma position?"
Avec le calendrier actuel de dépréciation du VOR, le repli ne sera plus viable longtemps. C'est déjà marginal ...
Qu'est-ce qu'une coordonnée GPS et en quoi diffère-t-elle des coordonnées géographiques, des coordonnées INS ou des coordonnées GLONASS ou Galileo?
Mec non. Les pilotes sont formés pour cela. C'est un léger inconvénient car les itinéraires directs et les approches GPS uniquement ne sont pas disponibles, mais si vous vous perdez sans GPS, vous n'avez aucune entreprise à exploiter un avion.
Êtes-vous sûr que la base de données de terrain GPWS cesserait réellement de fonctionner plutôt que d'utiliser VOR / DME + INS + tout autre système de guidage de position restant dans le FMS pour déterminer où se trouve l'avion par rapport à la base de données de terrain? Cela semble être un design étrange.
Aussi, pourquoi GA n'utiliserait-il pas les VOR, DME et ILS comme les avions de ligne? Y a-t-il vraiment autant d'avions GA qui ne sont pas équipés pour cela? Et, si c'est le cas, il semble qu'ils ne devraient pas avoir d'affaires en dehors de VMC, de toute façon. Et, bien sûr, en VMC, les yeux et une carte sont généralement tout à fait suffisants pour déterminer sa position.
@reirab Je suis assez certain que GPWS utilise le GPS, de sorte qu'il est immunisé contre les erreurs INS, les erreurs d'altimètre (par exemple les blocages de port statiques) et les pannes de NAV. Concernant l'AG, ce n'est pas l'avion, mais les pilotes. Une petite minorité de pilotes GA opère avec une maîtrise de l'air «pas très bonne», ce qui se reflète dans le nombre d'accidents GA qui auraient pu être évités.
@kevin Oui, je suis sûr qu'il utilise le GPS, je voulais simplement dire que je supposerais qu'il reviendrait à toutes les sources de données de position dont le FMS disposait si le GPS devenait INOP plutôt que de se dégrader en radio alt uniquement.
GLONASS ou Galileo ne sont-ils pas (encore) utilisés dans les avions?
@kevin L'EGPWS d'Airbus utilise la position IR (1), votre kilométrage peut donc varier.
@VladimirF Je pense que «coordonnées GPS» signifie simplement «latitude et longitude» et l'utilisation d'expressions comme celle-ci n'est qu'un exemple de la façon dont nous sommes devenus dépendants du GPS. Dans le langage courant, nous nous référons à ce que le GPS "mesure" comme "GPS". C'est presque comme si nous demandions aux gens "Quelle est votre montre-bracelet?" au lieu de "Quelle heure est-il?"
@VladimirF une "coordonnée GPS" serait une latitude et une longitude tirées du système de référence WGS84
@dkwarr87 Oui, mais même là, le GPS (en tant que système ** d'ingénierie **) n'a rien à voir avec WGS84 (qui définit les ** coordonnées **). Le "positionnement" dans le GPS signifie "déterminer la position", et non "définir la position".
@SimonRichter: formé, peut-être. mais ils n'ont pas la même expérience que les pilotes des années 70 qui l'ont utilisé à chaque vol.
mongo
2017-09-28 21:50:46 UTC
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Il va y avoir de plus gros problèmes. L'industrie du transport maritime dépend du GPS, l'industrie des communications dépend fortement des signaux horaires GPS, du routage pour les trains, etc. Le fait est que le chaos sans GPS s'étendra bien au-delà de l'aviation. Cela aura un impact sur le réseau, le réseau électrique, l'agriculture, l'exploitation minière, etc.

En 1992, j'avais une équipe qui proposait un système GPS lancé par un avion plus petit en LEO pour gérer une telle urgence. Pour la plupart, les récepteurs pourraient utiliser les émetteurs LEO.

Mais si j'étais juste inquiet pour les avions, alors j'aurais également GLONASS, Galieo et d'autres intégrés dans les récepteurs. Je pense que de nombreux récepteurs sont actuellement configurés pour gérer simultanément le GPS et le GLONASS et utilisent WAAS, ainsi que les systèmes d'augmentation européens, japonais et indiens.

Les choses changent, car j'ai récemment trouvé un récepteur GPS / GLONASS avec WAAS et les autres équivalents, avec une interface USB, pour 18 $. Assez incroyable.

Cela soulève une question - serait-il sage que TOUS les récepteurs GPS soient fabriqués de manière à accepter les signaux GPS de tous les GNSS mondiaux?
Dépend de votre marché. Ou pensez-vous législativement?
@RaajTram: Russie exige déjà GLONASS (ne peut pas y vendre de GPS pur) et Galileo est conçu pour être hautement compatible avec le GPS (NavStar). Les systèmes chinois, japonais et indien ne sont pas mondiaux.
Carlo Felicione
2017-09-28 09:42:26 UTC
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À l'heure actuelle, les aéronefs compatibles IFR doivent conserver des radios de navigation VHF pour les utiliser avec les balises de navigation terrestres. Celles-ci peuvent également fonctionner avec les systèmes RNAV existants.

D'autres options de navigation en cas de défaillance du service GNSS peuvent inclure les suivantes.

LORAN - toujours populaire auprès des opérations maritimes, LORAN est encore un moyen de navigation très précis. Malheureusement, les récepteurs LORAN de l'aviation sont tombés en disgrâce avec l'avènement du GPS.

Systèmes de navigation inertielle - les générations actuelles d'engrenages INS à semi-conducteurs sont très précises mais la précision commence à se dégrader avec une utilisation prolongée, ce qui nécessite des mises à jour précises de la position à partir du temps à l'heure.

Systèmes de navigation céleste - sextants électroniques qui peuvent suivre les étoiles connues dans le ciel. Les systèmes peuvent être combinés avec d'autres systèmes INS et RNAV pour améliorer les performances et la redondance.

+1, mais pouvez-vous citer un FAR ou une autre référence pour la réclamation dans votre première phrase? IIRC la seule exigence est un équipement adapté à l'itinéraire à parcourir.
Il y a quelques émetteurs LORAN fonctionnels dans le monde, mais juste quelques-uns ... Probablement trop peu pour donner une couverture planétaire ...
LORAN a été officiellement fermé en 2010 ...
Selon l'AIM (États-Unis), votre première déclaration est incorrecte. "Les aéronefs utilisant [un GPS non augmenté] pour la navigation en IFR doivent être équipés d'un autre moyen de navigation approuvé et opérationnel adapté à la navigation sur la route de vol proposée." "L'avionique WAAS est évaluée sans dépendre d'autres systèmes de navigation. En tant que telle, l'installation de l'avionique WAAS ne nécessite pas que l'avion dispose d'autres équipements appropriés à la route à suivre." En pratique, je doute qu’il y ait des aéronefs équipés de GPS / WAAS qui n’ont pas également la capacité d’utiliser des VOR.
Aucune radio de navigation VHF n'est requise pour un avion compatible IFR avec ou sans équipement GNSS à bord.
Hobbes
2017-09-29 19:59:11 UTC
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Dans le passé, le système GPS américain intégrait la disponibilité sélective (SA), ce qui garantissait aux utilisateurs civils un positionnement moins précis que l'armée américaine. La SA a été désactivée en 2000, et depuis 2007, les nouveaux satellites GPS n’ont pas la possibilité d’activer SA.

Si l'armée américaine a besoin de dégrader le service GPS, cela se fera dans une région limitée. Cette région sera vraisemblablement une zone de guerre et sera de toute façon fermée à l’aviation commerciale et générale.

Si jamais les États-Unis doivent éteindre tout le système GPS, la Seconde Guerre mondiale a probablement éclaté. Encore une fois, la navigation ne sera pas le plus gros problème pour l'aviation commerciale et générale dans ce scénario.

user25791
2017-09-29 08:02:05 UTC
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Je ne suis pas sûr de la distribution actuelle sur le marché, mais la valeur d'autres propriétaires de constellations comme GLONASS ou Galileo augmenterait soudainement. Actuellement, en raison d'une large utilisation du GNSS, ils n'obtiennent pas beaucoup de traction. En fait, la majorité des téléphones portables ont actuellement à la fois GNSS / GLONASS disponibles. En fait, la Russie impose une taxe supplémentaire si un appareil ne prend pas en charge GLONASS pour augmenter l'utilisation de GLONASS. Donc, la seule chose que je vois est une bosse soudaine dans l'utilisation d'autres constellations. Mon téléphone iPhone / Samsung irait très bien!

L'aviation n'utilise pas vraiment les GPS de téléphone.
Les récepteurs GPS @VladimirF: utilisent de nos jours des puces spécialisées pour convertir les signaux radio en coordonnées de longitude / latitude / hauteur. Le traitement ultérieur différera entre les applications (comme la navigation), mais c'est cette première puce qui gérera GLONASS et Galileo.


Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 3.0 sous laquelle il est distribué.
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