P O L I T E C H N I K A R Z E S Z O W S K A im. Ignacego Łukasiewicza Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa Katedra Awioniki i Sterowania Wyposażenie Samolotu Instrukcja do laboratorium nr 3 Lotniczy odbiornik GNSS Rzeszów, 2014
Wprowadzenie Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z budową, zasadą działania i możliwościami lotniczego odbiornika sygnałów nawigacji satelitarnej GNSS (ang. Global Navigation Satellite System). Dodatkowym elementem ćwiczenia jest zapoznanie się z typową dokumentacją opisową wyposażenia pokładowego na przykładzie dokumentacji systemu G3X. Fot. 1. Stanowisko laboratoryjne do demonstracji i badań zintegrowanego systemu G3X: układ wskazań, odbiornik GNSS, jednostki ADAHRS-EIS i magnetometr
Wykonanie ćwiczenia Przygotowanie stanowiska do pracy Procedura uruchomienia Korzystając z Instrukcji obsługi stanowiska G3X upewnić się o podłączeniu konektorów P731 i P732 do GSU73 oraz P441 (oznaczony jako konektor GMU44) do GMU44 i P3701 do GDU 370. Następnie należy: upewnić się o wyłączeniu włącznika głównego, ustawić potencjometr podświetlenia w położenie maksimum, cofnąć 1/4 obrotu (optymalne początkowe ustawienie), upewnić się o prawidłowym zamocowaniu karty SD (całkowicie schowana do obudowy), ustawić GSU73 w pozycji horyzontalnej dla ułatwienia wstępnej kalibracji AHRS, podłączyć przewody zasilające do gniazda zasilania. Zwrócić uwagę na polaryzację! ustawić zasilacz na napięcie 24-28V DC, poprosić prowadzącego laboratorium o zgodę na uruchomienie, normalne uruchomienie - włączyć włącznik główny, po uruchomieniu, upewnić się o poprawnym napięciu zasilania na wbudowanym woltomierzu. Wykonanie ćwiczenia Inicjalizacja odbiornika GNSS Korzystając ze stopera zmierzyć czas TTFF (ang. Time To First Fix). Jest to czas mierzony od chwili włączenia odbiornika do uzyskania pierwszej informacji pozycyjnej. Udokumentować stan odbiornika GPS kopią ekranu G3X (wcisnąć mini-joystick na okres ok. 1,5 s ekran powinien błysnąć sygnalizując zapisanie kopii na karcie SD). Powtórzyć test dwukrotnie (włączając i wyłączając system G3X włącznikiem głównym). Pomiar czasu reakwizycji po zaniku sygnału Po kolejnym włączeniu i ustabilizowaniu się pracy odbiornika GPS wykonać trzykrotnie próbę zaniku sygnału poprzez schowanie anteny do wnętrza sali na ok. 10 sekund, a następnie wystawienie jej na zewnątrz. Próbę udokumentować w analogiczny sposób jak poprzednio. W trakcie pracy z system okresowo sprawdzać i notować szacowaną dokładność (ang. accuracy), wykonując również odpowiednie kopie ekranu (poświęcić na tę próbę 10 minut, zapoznając się jednocześnie z działaniem modułu AHRS, ADC i magnetometru).
Sterowanie i nawigacja wg GPS Przejść w tryb symulacji (demo). Korzystając z Instrukcji obsługi stanowiska G3X i Instrukcji użytkownika G3X dokonać krótkiej symulacji lotu, zgodnie z parametrami zadanymi przez prowadzącego: punkt startu symulacji, kierunek wiatru, prędkość wiatru, prędkość...., wysokość...., kurs.. Udokumentować przeprowadzoną próbę kopią ekranu. Następnie wprowadzić plan lotu zgodnie z punktami podanymi przez prowadzącego: WPT1: WPT2: WPT3: WPT4: Aktywować plan lotu i wykonać przelot z WPT1 do WPT2 dokonując ręcznych zmian wysokości i kursu (można zastosować również tryb follow BUG ). Lot pomiędzy WPT2 i WPT3 wykonać korzystając z funkcji follow FPL. Lot pomiędzy WPT3 i WPT4 wykonać korzystając z funkcji follow BUG. Wykonując lot należy korzystać ze wskaźnika HSI (ang. Horizontal Situation Indicator) oraz syntetycznej prezentacji ścieżki lotu (wirtualny tunel w przestrzeni powietrznej). Przelot udokumentować za pomocą pomiarów czasowych (czas startu i przelotu nad kolejnymi punktami przy stałej prędkości powietrznej) i za pomocą kopii ekranu G3X wykonywanych w charakterystycznych punktach trasy. Podczas lotu przeprowadzić test układu ostrzegającego o bliskości ziemi. Procedura wyłączenia urządzeń i zakończenia pracy na stanowisku Po wykonaniu czynności wyszczególnionych w punkcie Wykonanie ćwiczenia i uzyskaniu zgody prowadzącego laboratorium można wyłączyć wyłącznik główny. Następnie należy wyłączyć zasilacz. Analiza danych, sprawozdanie Sprawozdanie oprócz wykazu czynności wykonywanych podczas realizacji badań powinno zawierać również szkic i opis stanowiska laboratoryjnego. W sprawozdaniu należy: przedstawić zarejestrowane kolejno trzy pomiary TTFF, dokonać analizy różnic pomiędzy nimi (bądź ich braku) i wyciągnąć wnioski, przedstawić i przeanalizować pomiary czasu reakwizycji po chwilowym zaniku sygnału oraz zmiany zachodzące w statusie i jakości sygnałów GPS, opisać przeprowadzoną próbę przelotu po zadanej trasie, nanieść charakterystyczne punkty na mapę wraz z łączącymi je odcinkami i utrzymywanymi parametrami lotu, dokonać samodzielnie obliczeń nawigacyjnych i porównać uzyskane pomiary czasu z danymi otrzymanymi na drodze obliczeń.
Literatura 1. Domicz J., Szutowski L., Podręcznik pilota samolotowego. Technika, Poznań, 2006. 2. R. Jaszczyński, Nawigacja lotnicza, Oficyna Wydawnicza Politechnika Rzeszowskiej, 1989. 3. Januszewski J., Systemy satelitarne GPS, Galileo i inne, Warszawa 2006