Accuracy analysis of aircraft position parameters provided by GCA 2000 airport surveillance radar

• Autorzy: Ciećko, Adam , Grunwald, Grzegorz , Malinowska, Natalia , Goś, Artur

Warianty tytułu

PL

Analiza dokładności parametrów pozycji statku powietrznego wyznaczonych przez radar kontroli lotniska GCA 2000

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of this article was to investigate the accuracy of determining the position parameters of an aircraft by the GCA 2000 airport control radar located at Deblin Airport (EPDE). In order to analyse the accuracy of determining the position of an aircraft by the GCA 2000 radar, a research flight was carried out. The position of the aircraft was recorded by the GCA 2000 radar and the Thales Mobile Mapper Pro GPS receiver on board the aircraft. The resulting position parameters were compared with each other to investigate the accuracy of the radar’s coordinate determination. In addition, a number of analyses and comparisons were performed to determine the reasons for the interruptions in the radar detection of the aircraft. Based on the study, it can be concluded that the GCA 2000 radar located at Deblin airport meets the requirements set by the International Civil Aviation Organisation (ICAO) for radar performance. According to ICAO, the standard deviation of the distance error should be 70–130 metres and the azimuth error for primary radars should be 0.15-0.2°, and for secondary radars 0.2-0.3°. The standard deviation of the distance error during a research flight by the GCA 2000 radar is 81.1 metres and the standard deviation of the azimuth error is 0.19°.

PL

Celem artykułu było zbadanie dokładności określania parametrów położenia statku powietrznego przez radar kontroli lotniska GCA 2000 znajdujący się na lotnisku w Dęblinie (EPDE). W celu dokonania analizy dokładności określania pozycji statku powietrznego przez radar GCA 2000 został wykonany lot badawczy. Pozycja samolotu została zarejestrowana przez radar GCA 2000 oraz odbiornik GPS Thales Mobile Mapper Pro, umieszczony na pokładzie statku powietrznego. Otrzymane parametry położenia zostały ze sobą porównane w celu określenia dokładności wyznaczania współrzędnych pozycji. Dodatkowo wykonano szereg analiz i porównań w celu ustalenia przyczyn występowania przerw w wykrywaniu statku powietrznego przez radar. Na podstawie przeprowadzonego badania można stwierdzić, że radar GCA 2000 znajdujący się w Dęblinie spełnia wymagania stawiane przez Organizację Międzynarodowego Lotnictwa Cywilnego dotyczącą wydajności pracy radarów. Według ICAO odchylenie standardowe błędu odległości powinno wynosić 70-130 metrów, a błędu azymutu dla radarów pierwotnych 0,15-0,2°, zaś dla radarów wtórnych 0,2-0,3°. Odchylenie standardowe błędu odległości podczas lotu badawczego przez radar GCA 2000 wynosi 81,1 metra, a odchylenie standardowe błędu azymutu wynosi 0,19°.

Słowa kluczowe

PL

pozycjonowanie GNSS; radar; wymagania ICAO

EN

GNSS positioning; radar; ICAO requirements

• Czasopismo: Aviation and Security Issues
• Rocznik: 2023
• Tom: No. 2
• Strony: 1--15
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., rys.

Twórcy

autor

Ciećko, Adam

• University of Warmia and Mazury in Olsztyn,

autor

Grunwald, Grzegorz

• University of Warmia and Mazury in Olsztyn,

autor

Malinowska, Natalia

• Polish Air Force University,

autor

Goś, Artur

• Polish Air Force University,

Bibliografia

• Banaszek K., Malarski M., Dokładność pozycjonowania współczesnych systemów nawigacji satelitarnej a przepustowość portów lotniczych, “Logistyka” 2011, vol. 4.
• Brzozowski M., Kołodziejska U., Problemy identyfikacji przeszkód powodujących przesłanianie wiązki radaru na przykładzie radaru meteorologicznego, WITU, Warszawa 2010.
• Burbo K., Urządzenia radionawigacyjne, WSOSP, Dęblin 2004.
• Byron E., Radar: Principles, Technology, Applications, Prentice Hall, INC., Upper Saddle River 1995.
• Ciećko A., Goś A., Krasuski K., Krześniak K., Accuracy analysis of aircraft positioning using real radar and GPS data, “Scientific Journal of Silesian University of Technology. Series Transport” 2022, vol. 116, DOI: https://doi.org/10.20858/sjsutst.2022.116.4.
• Czekała Z., Parada radarów, Bellona, Warszawa 2014.
• Dzwonkowski D., Goś A., Ćwiklak J., Krasuski K., 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, “Journal of KONBiN” 2022, vol. 52(2), DOI: 10.2478/jok-2022-0013.
• Goś A., Charakterystyka porównawcza radarów AVIA i GCA-2000, [in:] Wybrane aspekty zabezpieczenia nawigacji lotniczej, ed. J. Ćwiklak, “Współczesna Nawigacja”, T. I, LAW, Dęblin 2019.
• Goś A., Krasuski K., Model matematyczny wyznaczenia pozycji statku powietrznego na podstawie danych radarowych, [in:] Wykorzystanie technik nawigacyjnych w lotnictwie. Część I, ed. M. Grzegorzewski, “Współczesna Nawigacja”, T. III.
• Ground Controlled Approach System GCA-2000 - Technical documentation, Van Nuys, USA, 2016.
• https://www.flightradar24.com/how-it-works [access: 6.12.2022].
• https://zbiam.pl/wp-content/uploads/2021/04/GCA-2000.jpg [access: 31.10.2022].
• ICAO, Guidance Material on Comparison of Surveillance Technologies (GMST), edition 1.0, 2007.
• ICAO, International Standards and Recommended Practices, Annex 10 to the Convention on International Civil Aviation, Aeronautical Communications Volume 1 Radionavigation Procedures, 2020.
• Krasuski K., Lalak M., Gołda P., Mrozik M., Kozuba J., Analysis of the precision of determination of aircraft coordinates using EGNOS+SDCM solution, Archives of Transport, 2023, 67(3), https://doi.org/10.5604/01.3001.0053.7264.
• Lacomme P., Hardange J.P., Marchais J.C., Normant E., Air and Spaceborne Radar Systems, William Andrew Publishing, LLC, Norwich, 2001.
• Leick A., Rapoport L., Tatarnikov D., GPS Satellite Surveying, Fourth Edition, John Wiley&Sons, Inc., Haboken, New Jersey 2015.
• Łydka A., Kwalifikacja przedsięwzięcia pod względem konieczności uzyskania decyzji o środowiskowych uwarunkowaniach dla przedsięwzięcia pn. Radar GCA-2000 - DĘBLIN, Gliwice 2015.
• Meikle H., Modern Radar Systems, Artech House, INC., Norwood 2001.
• Morris P.R., Powstanie radaru, PWN, Warszawa 1967.
• Polak Z., Rypulak A., Awionika, przyrządy i systemy pokładowe, WSOSP, Dęblin 2002.
• Skolnik M.I., Introduction to Radar Systems, 3rd Edition, McGraw-Hill, New York 2001.
• Thales Navigation, MobileMapper Pro Technical Specifications, 2005.

Identyfikatory

DOI

10.55676/asi.v4i2.63