Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Zastosowanie metody pozycjonowania SBAS/EGNOS do wyznaczenia współrzędnych BSP

Jafernik Henryk, Krasuski Kamil, Wierzbicki Damian, Ćwiklak Janusz

Przegląd Komunikacyjny

|

2022

|

R. 77, nr 2/3

16--21

PL

W artykule dokonano przedstawienia wyników badań dotyczących wyznaczenia pozycji BSP (Bezzałogowy Statek Powietrzny) z użyciem metody pozycjonowania SBAS (Satellite Based Augmentation System) dla systemu wspomagania EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay Service). W eksperymencie wykorzystano jednoczęstotliwościowy odbiornik AsteRx-m2 UAS, który rejestrował obserwacje satelitarne GPS (Global Positioning System) oraz poprawki EGNOS. Lot testowy wykonano w 2020 r. w okolicach Warszawy. Obliczenia nawigacyjne dla określenia pozycji BSP podczas lotu wykonano w oprogramowaniu gLAB v.5.5.1. Na podstawie wykonanych obliczeń wyznaczono: współrzędne BSP w układzie elipsoidalnym BLh, błędy średnie współrzędnych BSP, wartości współczynników geometrycznych DOP (Dilution of Precision). Ponadto w trakcie wykonanych obliczeń stwierdzono, że wartości błędów średnich wyznaczonych współrzędnych BSP nie przekraczają 3.6 m, zaś maksymalna wartość współczynnika geometrycznego GDOP (Geometric DOP) jest mniejsza niż 3.5.

EN

The article presents the results of research on the determination of the UAV (Unmanned Aerial Vehicle) position using the SBAS (Satellite Based Augmentation System) positioning method for the EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay Service) support system. The experiment used a single-frequency AsteRx-m2 UAS receiver, which recorded GPS (Global Positioning System) satellite observations and EGNOS corrections. The test flight was made in 2020 near Warsaw. Navigation calculations for determining the UAV position during the flight were made in the gLAB v.5.5.1 software. On the basis of the performed calculations, the following were determined: BSP coordinates in the ellipsoidal system BLh, mean errors of the BSP coordinates, values of the geometric coefficients DOP (Dilution of Precision). Moreover, during the performed calculations, it was found that the mean errors of the determined UAV coordinates do not exceed 3.6 m, and the maximum value of the Geometric DOP coefficient is lower than 3.5.

2

Research and comparative analysis of the accuracy in determining the parameters of the position of aircraft by air traffic control radars Avia-W and GCA-2000

Dzwonkowski Dawid, Goś Artur, Ćwiklak Janusz, Krasuski Kamil

Journal of KONBiN

|

2022

|

Vol, 52, iss. 2

35--46

EN

The aim of the article "Research and comparative analysis of the accuracy in determining the parameters of the position of aircraft by air traffic control radars Avia-W and GCA-2000" is to test the difference in determining the parameters of the position of aircraft objects by radars used at Dęblin airfield. In particular, the paper presents the results of positioning accuracy, azimuth and distance accuracy for two radars: GCA-2000 and Avia-W.

PL

Celem pracy „Badanie i analiza porównawcza dokładności określania parametrów położenia statku powietrznego przez radary kontroli ruchu lotniczego Avia-W oraz GCA-2000” jest zbadanie różnicy określania parametrów położenia obiektów powietrznych przez radary używane na lotnisku w Dęblinie. W szczególności w pracy pokazano wyniki dokładności wyznaczenia pozycji, dokładności pomiaru azymutu i odległości dla dwóch radarów GCA-2000 i Avia-W.

3

Influence of the bird model shape on the results of numerical analyses of bird models impact against a rigid plate

Kobiałka Ewelina, Ćwiklak Janusz, Goś Artur

Journal of KONBiN

|

2022

|

Vol. 52, iss. 3

77--86

EN

This paper presents results of numerical analyses of different bird models impacting a rigid plate. The results of the study were compared with findings derived from experimental research. The experimental studies were conducted using a dedicated gas gun kit. A gelatine projectile was used as a bird model, giving it a speed of 116 m/s. For the purpose of the numerical investigations, the authors used the LS-DYNA software package. It is a computational code for the analysis of fast-variable phenomena using different methods, such as Lagrange, Arbitrary Lagrange-Euler (ALE), Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH). Three cylindrical bird models with different endings were developed using the SPH method. The shape of the end of the bird model was found to exert a significant effect on theHugoniot pressure values.However, it does not affect the maximum value of the impact force. The differences only occurred at the initial moment of impact, which was related with the area of contact between the model end and the target.

PL

Zaprezentowano wyniki analiz numerycznych zderzenia różnych modeli ptaka ze sztywną płytą. Porównano je z wynikami badań eksperymentalnych, które wykonano za pomocą dedykowanego zestawu działa gazowego. Jako model ptaka wykorzystano żelatynowy pocisk, nadając mu prędkość 116 m/s. W badaniach numerycznych wykorzystano pakiet oprogramowania LS-DYNA. Jest to kod obliczeniowy do analizy zjawisk szybkozmiennych metodami Lagrange, sprzężenia Lagrange-Euler (ALE), Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH). Metodą SPH opracowano trzy modele w kształcie walca z różnymi zakończeniami. Kształt zakończenia modelu ma istotny wpływ na wartości ciśnienia Hugoniota, natomiast nie wpływa na wartość maksymalną siły uderzenia. Różnice występowały jedynie w początkowej chwili uderzenia, co miało związek z polem powierzchni styku zakończenia modelu z celem.

4

Analysis of the accuracy of EGNOS+SDCM positioning in aerial navigation

Mrozik Magda, Kozuba Jarosław, Krasuski Kamil, Ćwiklak Janusz, Bakuła Mieczysław, Ciećko Adam, Grunwald Grzegorz, Wierzbicki Damian

Archives of Transport

|

2022

|

Vol. 64, iss. 4

135--144

EN

The article presents a modified scheme of determining the accuracy parameter of SBAS (Satellite Based Augmentation System) positioning with use of two supporting systems: EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay Service) and SDCM (System of Differential Correction and Monitoring). The proposed scheme is based on the weighted mean model, which combines single solutions of EGNOS and SDCM positions in order to calculate the accuracy of positioning of the aerial vehicle. The applied algorithm has been tested in a flight experiment conducted in 2020 in north-eastern Poland. The phase of approach to landing of a Diamond DA 20-C1 aircraft at the EPOD airport (European Poland Olsztyn Dajtki) was subjected to numerical analysis. The Septentrio AsterRx2i geodesic receiver was installed on board of the aircraft to collect and record GPS (Global Positioning System) observations to calculate the navigation position of the aircraft. In addition, the EGNOS and SDCM corrections in the “*.ems” format were downloaded from the real time server data. The computations were realized in RTKPOST library of the RTKLIB v.2.4.3 software and also in SciLab application. Based on the conducted research, it was found that the accuracy of aircraft positioning from the EGNOS+SDCM solution ranged from -1.63 m to +3.35 m for the ellipsoidal coordinates BLh. Additionally, the accuracy of determination of the ellipsoidal height h was 1÷28% higher in the weighted mean model than in the arithmetic mean model. On the other hand, the accuracy of determination of the ellipsoidal height h was 1÷28% higher in the weighted mean model than for the single EGNOS solution. Additionally, the weighted mean model reduced the resultant error of the position RMS-3D by 1÷13% in comparison to the arithmetic mean model. The mathematical model used in this study proved to be effective in the analysis of the accuracy of SBAS positioning in aerial navigation.

5

Analysis of the determination of the accuracy parameter for dual receivers based on egnos solution in aerial navigation

Krasuski Kamil, Ćwiklak Janusz, Bakuła Mieczysław, Mrozik Magda

Acta Mechanica et Automatica

|

2022

|

Vol. 16, no. 4

365--372

EN

The paper presents the results of research on the determination of the accuracy parameter for European Geostationary Navigation Overlay System (EGNOS) positioning for a dual set of on-board global navigation satellite system (GNSS) receivers. The study focusses in particular on presenting a modified algorithm to determine the accuracy of EGNOS positioning for a mixed model with measurement weights. The mathematical algorithm considers the measurement weights as a function of the squared inverse and the inverse of the position dilution of precision (PDOP) geometrical coefficient. The research uses actual EGNOS measurement data recorded by two on-board GNSS receivers installed in a Diamond DA 20-C airplane. The calculations determined the accuracy of EGNOS positioning separately for each receiver and the resultant value for the set of two GNSS receivers. Based on the conducted tests, it was determined that the mixed model with measurement weights in the form of a function of the inverse square of the PDOP geometrical coefficient was the most efficient and that it improved the accuracy of EGNOS positioning by 37%–63% compared to the results of position errors calculated separately for each GNSS receiver.

6

Numerical simulations of bird strikes with the use of various equations of state

Ćwiklak Janusz

Journal of KONBiN

|

2020

|

Vol. 50, iss. 3

333--357

EN

The paper presents results of numerical analyses of the collision of various bird models(dummies) with a helicopter windshield. Three different numerical bird models were elaborated. According to the subject literature, applying an appropriate equation of state has an influence on impact parameters. The author used the LS_DYNA software package. This is a computational code designed to analyse fast-changing phenomena by means of the finite-element method. SPH method has been used for bird strike simulations. In the research, three different equations of state have been used: Grüneisen's, polynomial and tabulated.

PL

W artykule zaprezentowano wyniki analiz numerycznych zderzenia różnych modeli ptaka z oszkleniem helikoptera. Opracowano trzy różne modele numeryczne ptaka. Jak wynika z analizy literatury przedmiotu badań zastosowanie odpowiedniego równania stanu (EOS, Equation of State) wpływa na parametry zderzenia. W badaniach wykorzystano pakiet oprogramowania LS-DYNA. Jest to kod obliczeniowy do analizy zjawisk szybkozmiennych metodą elementów skończonych. Modele ptaków opracowano z wykorzystaniem metody SPH. W analizach uwzględniono trzy różne równania stanu, takie jak: Grüneisena, wielomianowej oraz w postaci stabelaryzowanej.

7

Accuracy analysis of aircraft position at departure phase using dgps method

Krasuski Kamil, Ćwiklak Janusz

Acta Mechanica et Automatica

|

2020

|

Vol. 14, no. 1

36--43

EN

The aim of this paper is to present the problem of implementation of the Differential Global Positioning System (DGPS) tech-nique in positioning of the aircraft in air navigation. The aircraft coordinates were obtained based on Global Positioning System (GPS) code observations for DGPS method. The DGPS differential corrections were transmitted from reference station REF1 to airborne receiver using Ultra High Frequency (UHF) radio modem. The airborne Thales Mobile Mapper receiver was mounted in the cabin in Cessna 172 aircraft. The research test was conducted around the military aerodrome EPDE in Dęblin in Poland. In paper, the accuracy of aircraft positioning using DGPS technique is better than 1.5 m in geocentric XYZ frame and ellipsoidal BLh frame, respectively. In addition, the obtained accu-racy of aircraft positioning is in agreement with International Civil Aviation Organization (ICAO) Required Navigation Performance (RNP) technical standards for departure phase of aircraft. The presented research method can be utilised in Ground-Based Augmentation System (GBAS) in air transport. In paper, also the accuracy results of DGPS method from flight test in Chełm are presented. The mean values of accuracy amount to ±1÷2 m for horizontal plane and ±4÷5 m for vertical plane.

8

The application of the BSSD Iono-Free linear combination method in the processing of aircraft positioning

Ćwiklak Janusz, Grzegorzewski Marek, Krasuski Kamil

Journal of KONES

|

2019

|

Vol. 26, No. 3

15--21

EN

The article presents the results of research into the use of the differentiation technique of BSSD (Between Satellite Single Difference) observations for the Iono-Free LC combination (Linear Combination) in the GPS system for the needs of aircraft positioning. Within the conducted investigations, a positioning algorithm for the BSSD Iono-Free LC positioning method was presented. In addition, an experimental test was conducted, in which raw observational data and GPS navigation data were exploited in order to recover the aircraft position. The examination was conducted for the Cessna 172 and the on-board dual-frequency receiver Topcon HiperPro. The experimental test presents the results of average errors of determining the position of the Cessna 172 in the XYZ geocentric frame and in the ellipsoidal BLh frame. Furthermore, the article presents the results of DOP (Dilution of Precision) coefficients, the test of the Chi square internal reliability test and the HPL and VPL confidence levels in GNSS precision approach (PA) in air transport. The calculations were performed in the original APS software (APS Aircraft Positioning Software) developed in the Department of Air Navigation of the Faculty of Aeronautics at the Polish Air Force University.

9

The positioning of the aircraft using GPS/GLONASS data

Krasuski Kamil, Kobiałka Ewelina, Ćwiklak Janusz, Grzegorzewski Marek

Journal of KONBiN

|

2019

|

Vol. 49, iss. 3

65--96

EN

The article presents the results of aircraft positioning using GPS/GLONASS data in air navigation. In the work, the flight trajectory of the Cessna 172 aircraft was determined on the basis of GPS, GLONASS and GPS/GLONASS data. The coordinates of the Cessna 172 were determined using the least squares method in a stochastic processing compliant with the ICAO recommendations. In the air test, the Cessna 172 made a test flight over EPDE military airfield in Dęblin. The GPS, GLONASS and GPS/GLONASS measurement data from the Topcon HiperPro on-board aircraft installed on the Cessna 172 aircraft were used in the research experiment. The coordinates of the Cessna 172 in the geocentric XYZ and ellipsoidal BLh were compared with the precise flight reference trajectory determined from the differential technique RTK-OTF.

PL

W artykule dokonano przedstawienia rezultatów pozycjonowania statku powietrznego z użyciem danych GPS/GLONASS w nawigacji lotniczej. W pracy dokonano wyznaczenia trajektorii lotu statku powietrznego Cessna 172 na podstawie danych GPS, GLONASS oraz GPS/GLONASS. Współrzędne statku powietrznego Cessna 172 zostały określone z użyciem metody najmniejszych kwadratów w procesie stochastycznym zgodnym z zaleceniami ICAO. W teście lotniczym statek powietrzny Cessna 172 dokonał próbnego oblotu lotniska wojskowego EPDE w Dęblinie. W eksperymencie badawczym wykorzystano dane pomiarowe GPS, GLONASS oraz GPS/GLONASS z pokładowego odbiornika Topcon HiperPro zainstalowanego na statku powietrznym Cessna 172. Wyznaczone współrzędne statku powietrznego Cessna 172 w układzie geocentrycznym XYZ oraz elipsoidalnym BLh, zostały porównane z precyzyjną trajektorią odniesienia lotu wyznaczoną z techniki różnicowej RTK-OTF.

10

Research into the integrity of Galileo positioning at Dęblin aerodrome

Krasuski Kamil, Kobiałka Ewelina, Ćwiklak Janusz, Grzegorzewski Marek, Ciećko Adam

Journal of KONBiN

|

2019

|

Vol. 49, iss. 4

75--96

EN

The paper presents the results of the integrity of Galileo satellite positioning for the area of the military aerodrome in Dęblin. The integrity parameters of the Galileo satellite positioning have been determined for en-route navigation and the precision approach. To study the integrity parameter, Galileo satellite measurements from the GNSS reference station located in the area of the Aviation Department of the Polish Air Force University, located near EPDE military aerodrome in Dęblin, were used. In particular, in the research, to determine the integrity parameter, the mean errors of the determined coordinates of GNSS reference station in the BLh ellipsoid frame were used. The research test was carried out on 11 January,2019. The authors of the work studied the parameter of the integrity of Galileo positioning used HPL and VPL protection levels.

PL

W pracy przedstawiono rezultaty wiarygodności pozycjonowania satelitarnego Galileo dla terenu lotniska wojskowego w Dęblinie. Parametry wiarygodności pozycjonowania satelitarnego Galileo zostały określone dla nawigacji typu en-route oraz podejścia precyzyjnego PA. Do zbadania parametru wiarygodności wykorzystano pomiary satelitarne Galileo ze stacji referencyjnej GNSS umieszczonej na terenie Wydziału Lotnictwa Lotniczej Akademii Wojskowej, zlokalizowanej w pobliżu lotniska wojskowego EPDE w Dęblinie. W szczególności w badaniach do określenia parametru wiarygodności wykorzystano błędy średnie wyznaczonych współrzędnych stacji referencyjnej GNSS w układzie elipsoidalnym BLh. Test badawczy został przeprowadzony w dniu 11.01.2019 r. Autorzy prac do badania parametru wiarygodności pozycjonowania Galileo wykorzystali poziomy bezpieczeństwa HPL oraz VPL.

11

Analysis of a possibility of using fuzzy logic to assess the reliability of aircraft on-board systems

Kuźma Konrad, Grzesik Norbert, Ćwiklak Janusz, Zieja Mariusz

Journal of KONBiN

|

2019

|

Vol. 49, iss. 2

183--198

EN

The paper attempts to present the current state of knowledge in the use of fuzzy logic in order to assess the reliability of technical objects over the past two decades. In world literature, one can recall three main trends related to the use of fuzzy logic in the reliability estimation. The first one deals mainly with an analysis and assessment of the risk of failure. In the second mainstream, the researchers try to analyse the human factor, which also influences system malfunction. The third group of reliability studies the possibility of using fuzzy logic for proper service planning and thus preventing damage. In each of the three mentioned trends, fuzzy logic complements the classic methods of estimating and predicting reliability.

PL

W niniejszej pracy podjęto próbę przedstawienia aktualnego stanu wiedzy w zakresie wykorzystania logiki rozmytej do oceny niezawodności obiektów technicznych na przestrzeni ostatnich kilkunastu lat. W światowej literaturze można zauważyć trzy główne nurty związane z wykorzystaniem logiki rozmytej w ocenie niezawodności. Pierwszy zajmuje się głównie analizą i oceną ryzyka powstawania awarii. W drugim nurcie naukowcy próbują analizować czynnik ludzki, który ma także wpływ na powstawanie awarii. Trzecia grupa badań nad niezawodnością wskazuje na możliwość wykorzystania logiki rozmytej do odpowiedniego planowania obsług i tym samym zapobiegania powstawaniu uszkodzeń. W każdym z trzech wspominanych nurtów, logika rozmyta stanowi uzupełnienie dla klasycznych metod szacowania i przewidywania niezawodności.

12

Reliability test of a GNSS onboard receiver in the kinematic mode

Ćwiklak Janusz, Krasuski Kamil, Grzegorzewski Marek

Annual of Navigation

|

2019

|

No. 26

106--113

EN

The article presents the results of the aircraft Cessna 172 positioning based on navigation solutions in the GPS and EGNOS (SBAS) tracking mode. The article makes a comparison of coordinate readings of the Cessna 172 in the ellipsoidal BLh frame. The verification of the coordinates of the aircraft Cessna 172 was used to assess the reliability of the GNSS satellite technique in aviation. In a research test, the navigation data were recorded by the onboard receiver Thales Mobile Mapper during an air test performed over the military aerodrome EPDE in Dęblin. Judging by the conducted investigations, it is possible to conclude that the difference in BLh coordinates of the aircraft Cessna 172 on the basis of the GPS solution and EGNOS (SBAS) solution equals, respectively: from -0.5 m to +3 m for component B; and from -2 m to +6 m for component L; from approximately -11 m to over +1 m for component h. In addition, the paper defines factors of dilution of precision PDOP, based on the GPS and EGNOS (SBAS) solutions. The average value of the PDOP coefficient for a solution in the tracking GPS mode was 2.7, whereas in the EGNOS (SBAS) tracking mode, it was equal to 2.8.

13

Wykorzystanie systemu GNSS w czasie podejścia do lądowania

Grzegorzewski M., Ćwiklak Janusz

Zeszyty Naukowe / Wyższa Szkoła Oficerska Sił Powietrznych

|

2004

|

Nr 2

5--21

PL

Od 1995 roku odbiorniki GPS są używane jako urządzenia wspomagające nawigację statków powietrznych, stanowiące uzupełnienie klasycznych systemów nawigacyjnych. Zgodnie z decyzją Głównej Kwatery NATO oraz zaleceniami ICAO, technika satelitarna od około 2007 roku zastąpi większość obecnie eksploatowanych systemów radionawigacyjnych. W dobie poszukiwań alternatywnych rozwiązań na uwagę zasługuje próba wykorzystania systemu GNSS jako źródła informacji o pozycji i parametrach ruchu samolotów w czasie precyzyjnego podejścia do lądowania. Dlatego przedmiotem badań prowadzonych w ostatnich kilku latach jest zastosowanie techniki satelitarnej, w takich aplikacjach lotniczych jak podejście i lądowanie samolotu. W artykule przedstawiono wyniki badań związanych z wymienioną problematyką.