Was ist GPS HIL in Laiensprache?

GNSS Horizontal Integrity Limit/Horizontal Protection Level ist ein Maß für GNSS-Positionsfehler/Integrität, das bei RNP-Operationen und RAIM sehr wichtig ist, aber in Luftfahrtvorschriften wie DO-229D eine stumpfe Definition hat, die in der Praxis schwer anzuwenden ist:

[HPL] beschreibt den Bereich, der garantiert die angezeigte horizontale Position enthält. Es ist ein horizontaler Bereich, in dem die Anforderungen für verpasste Warnungen und falsche Warnungen für den ausgewählten Satz von Satelliten erfüllt sind, wenn eine autonome Fehlererkennung verwendet wird.

Gibt es eine einfachere Definition, die für die meisten Geräte äquivalent ist? Angesichts pessimistischer Annahmen über die Verfügbarkeit von Satelliten scheint es eine Genauigkeitsgrenze von 1 - 10 -X % zu sein, aber angesichts der Beschreibung ist es schwer, sicher zu sein?

Antworten (1)

Die wahre Position eines Flugzeugs im Flug kann gemessen werden, aber die Genauigkeit jeder Messung ist begrenzt. Die tatsächlich gemessene Position ist die tatsächliche wahre Position plus dem tatsächlichen Messfehler. Jeder Fehler der Positionsmessung ist dreidimensional. Die Verteilung der Fehler hat bei längerer Beobachtung eine für das Messverfahren charakteristische Form und Größe.

Bei GNSS-Empfängern hängt die Messung der Breiten- und Längengrade voneinander ab, während die vertikale Höhenmessung nicht sehr mit der horizontalen Messung korreliert. Aus diesem Grund ist das übliche zu beschreibende Modell ein Zylinder:

HPL/VPL-Diagramm Bildquelle: ESA

Das Horizontal Protection Level (HPL) ist einfach ein horizontaler Schnitt durch den Zylinder, in dem sich das Flugzeug mit akzeptabler Wahrscheinlichkeit befindet. Der Querschnitt eines Zylinders ist ein Kreis, und der Radius dieses Kreises ist die horizontale Leistungsanforderung.

Das HPL ist nur eine geometrische Definition. Es ist nutzlos ohne Akzeptanzniveaus und Leistungsanforderungen, die nicht Teil seiner Definition sind. Diese ergeben sich aus der Leistungsfähigkeit eines GNSS-Ergänzungssystems wie WAAS für GPS oder EGNOS für Galileo und den Anforderungen für den Einsatz in der Luftfahrt. Nachfolgend finden Sie eine Tabelle mit den Leistungsanforderungen der FAA für die GNSS-Erweiterung für verschiedene Flugphasen:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung einBildquelle: ICAO

Ändert sich also das HIL/HPL-Signal, das von einem luftfahrttauglichen GPS-Empfänger ausgegeben wird, basierend auf den Leistungsanforderungen? Das scheint das zu sein, was in Ihrer Antwort vorgeschlagen wird.
@CodyP Ich glaube nicht, dass ich das geschrieben habe. HIL/HPL sind geometrische Figuren. Sie sind ohne Leistungsanforderungen sinnlos, ändern sich jedoch nicht in Abhängigkeit von den tatsächlichen Anforderungen. Welchen Satz findest du falsch oder verwirrend? Vielleicht kann ich etwas ändern.
Sorry für die Verwirrung und danke für die Hilfe. Was mir unklar ist, ist, was das "akzeptable Wahrscheinlichkeitsniveau" und die "Akzeptanzniveaus und Leistungsanforderungen" sind und warum es nicht prominenter angegeben wird, wenn es etwas Einfaches wie 1-2x10 ^ -7 pro Ansatz ist.
Kein Problem! Mir ist nicht bekannt, ob oder wie Navigationsgeräte mit den tatsächlichen Leistungsanforderungen umgehen. Die Zahlen in der Tabelle, wie die 1-2x10^-7 (=99,99998%) pro Ansatz, sind nur willkürliche Kompromisse zwischen Machbarkeit, Kosten und akzeptablem Risiko. Das ist zumindest mein eingeschränktes Verständnis. Ich würde mich freuen, wenn es eine andere Antwort gibt, die diesen Aspekt näher beleuchten könnte, oder vielleicht ist es eine dezidierte Frage wert.
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