OBSERVER: Hoe EGNOS de manier waarop we vliegen heeft gerevolutioneerd

12 seconden – zo lang duurde het om geschiedenis te schrijven. Op 17 december 1903 voltooiden twee fietsenwinkeleigenaren uit Ohio, VS, Orville en Wilbur Wright, de eerste gemotoriseerde vlucht van een vliegtuig dat zwaarder was dan lucht. De vlucht legde 36 meter af met een snelheid van net geen 11 kilometer per uur en duurde slechts 12 seconden. 

Vliegen heeft sindsdien een lange weg afgelegd. Door de decennia heen hebben technologische ontwikkelingen de manier waarop we vliegen veranderd, waardoor vliegreizen veiliger, efficiënter en toegankelijker zijn geworden. Een technologische prestatie die de luchtvaart radicaal heeft veranderd, is Global Navigation Satellite Systems (GNSS).

GNSS is essentieel voor een breed scala aan toepassingen in de moderne, onderling verbonden wereld van vandaag. Van alledaagse taken zoals het navigeren met kaarten op smartphones tot complexere systemen op het gebied van logistiek, hulpdiensten en infrastructuurbeheer, satellietnavigatie en tijdsregistratie spelen een belangrijke rol. Hoewel GNSS zoals Galileo en GPS voldoende zijn voor dagelijks woon-werkverkeer, hebben vliegtuigpiloten een hogere mate van nauwkeurigheid, precisie en vooral vertrouwen in de betrouwbaarheid van de signalen nodig, ook wel integriteit genoemd, om zichzelf en hun passagiers veilig op hun bestemming te krijgen. Maak kennis met EGNOS, de European Geostationary Navigation Overlay Service.

In de Observer van vandaag onderzoeken we hoe EGNOS werkt en hoe het een revolutie teweeg heeft gebracht in de manier waarop we vliegen.

Hoe EGNOS werkt

EGNOS is Europa's regionale satellietgebaseerde augmentatiesysteem. Het verbetert de prestaties van wereldwijde satellietnavigatiesystemen (GNSS) in Europa en enkele aangrenzende regio's en biedt voordelen voor gebruikers in vele sectoren: van kapiteins aan boord van schepen en boeren die hun tractoren gebruiken tot piloten die hun vliegtuigen landen.

Simpel gezegd is EGNOS een systeem dat de nauwkeurigheid, en belangrijker nog, de integriteit van GPS-navigatiegegevens verbetert. Momenteel werkt EGNOS alleen met GPS-signalen, maar de aankomende versie (EGNOS v3) zal ook Galileo-ondersteuning bevatten. 

Normaal gesproken kan de positie van een persoon worden bepaald met behulp van gps-signalen van vier van de meer dan 30 gps-satellieten die momenteel rond de aarde cirkelen. GPS-ontvangers, zoals die in smartphones, hebben echter doorgaans een nauwkeurigheid van ongeveer vijf meter in open gebieden. EGNOS verbetert deze nauwkeurigheid, waardoor ontvangers locaties tot op één tot twee meter nauwkeurig kunnen bepalen. 

EGNOS bereikt deze verbeterde nauwkeurigheid met behulp van meer dan 40 grondstations in heel Europa die GPS-signalen ontvangen en doorsturen naar controlecentra. Deze centra analyseren de gegevens om fouten in de GPS-signalen op te sporen, zoals fouten in de satellietklok, efemeriden en ionosferische vertragingen, en genereren correctie- en integriteitsinformatie. Deze informatie wordt vervolgens verzonden naar uplinkstations, die deze doorsturen naar geostationaire satellieten met EGNOS-ladingen. Deze satellieten sturen de gecorrigeerde signalen vervolgens terug naar EGNOS-compatibele GPS-ontvangers op aarde. De gecorrigeerde GPS-signalen worden gecombineerd met de integriteitsberichten om gebruikers niet alleen nauwkeurigere posities te bieden, maar ook cruciale zekerheid over de betrouwbaarheid van die signalen. EGNOS levert ook een zeer nauwkeurige tijdsreferentie, wat kritische toepassingen verder ondersteunt.

EGNOS Services in een notendop

Via een scala aan diensten biedt EGNOS datacorrecties aan diverse soorten gebruikers: de Open Service (OS) voor publieke toepassingen, de EGNOS Data Access Service (EDAS) voor professionele en commerciële toegang, en de EGNOS Safety of Life (SoL) Service voor veiligheidskritische operaties. EDAS en OS ondersteunen dagelijkse activiteiten zoals persoonlijke navigatie, landmetingen, het volgen van goederen en precisielandbouw. ​​Bovendien biedt de EGNOS Safety of Life Assisted Service for Maritime Users (ESMAS) ondersteuning op maat voor maritieme navigatie, terwijl de SoL-service centraal blijft staan ​​in de burgerluchtvaart en landingsprocedures ondersteunt, zoals LPV-200 voor nauwkeurige vliegtuignaderingen, en ook bedoeld is voor toekomstige toepassingen in de zeevaart, het spoor en het wegvervoer. 

Met name de LPV-200-service is een revolutie in de luchtvaart geworden, omdat hiermee landingen mogelijk worden die gelijkwaardig zijn aan de Category I Instrument Landing System (CAT I ILS)-procedures. Hierdoor kunnen piloten landen met beperkt zicht tot een beslissingshoogte van 200 voet (ongeveer 60 meter), maar dan zonder de dure infrastructuur op de grond.

EGNOS en luchtvaart: de LPV-200-service

Wanneer een vliegtuig een luchthaven nadert en begint te dalen richting land, moeten piloten hun precieze positie ten opzichte van de landingsbaan kennen.

Het Instrument Landing System (ILS) is een traditioneel grondgebonden radionavigatiesysteem dat piloten begeleidt tijdens de eindnadering en zorgt voor nauwkeurige laterale en verticale geleiding. Het werkt via een combinatie van localiser- en glijpadzenders die zich rondom de luchthaven bevinden. De localiser lijnt het vliegtuig uit met de middenlijn van de landingsbaan, terwijl het glijpad zorgt voor de uitlijning met het juiste daalpad. 

ILS-naderingen worden geclassificeerd (categorie I, II en III) op basis van de minimale zichtbaarheid en beslissingshoogte die vereist zijn voor de landing. Een categorie I ILS-nadering vereist doorgaans een beslissingshoogte van 200 voet (ongeveer 60 meter) boven de landingsbaan, waarop de piloot moet beslissen of hij wil landen of een afgebroken nadering wil uitvoeren. Hoewel ILS veelgebruikt is en bekend staat om zijn nauwkeurigheid, vereist het aanzienlijke grondinfrastructuur, inclusief antennes en regelmatig onderhoud. De installatie hiervan is kostbaar, vooral op kleinere of afgelegen luchthavens. Hier komt EGNOS in beeld.

EGNOS LPV-200, wat staat voor "Localizer Performance with Vertical Guidance", is een procedure die piloten laterale en verticale geleiding biedt op een vergelijkbare manier als ILS. In plaats van te vertrouwen op grondradiosignalen, maakt LPV-200 echter gebruik van EGNOS-satellietsignalen. Omdat EGNOS de nauwkeurigheid en betrouwbaarheid van GPS verbetert, stelt het vliegtuigen in staat een nauwkeurig pad te volgen dat vergelijkbaar is met dat van ILS. Met een beslissingshoogte van 200 voet maakt LPV-200 naderingen mogelijk die gelijkwaardig zijn aan Cat I ILS-procedures.

Een van de belangrijkste voordelen van de LPV-200-service is dat deze gebruikmaakt van satelliettechnologie in plaats van luchthavenspecifieke infrastructuur. Dit maakt LPV-200-procedures flexibeler en kosteneffectiever, met name voor luchthavens die mogelijk niet over de middelen beschikken om een ​​ILS te installeren en te onderhouden. Sinds de certificering voor gebruik in de burgerluchtvaart in 2011 is EGNOS uitgegroeid tot een belangrijk operationeel instrument voor de Europese luchtvaart. Tegenwoordig wordt EGNOS gebruikt op meer dan 500 luchthavens verbetering van de veiligheid en toegankelijkheid.

Minder manoeuvres, lagere kosten

Deze EGNOS-gebaseerde LPV-aanvliegroutes zijn niet alleen veiliger, maar ook duurzamer. De beschikbaarheid van LPV op alle luchthavens biedt een grotere keuze aan alternatieve landingslocaties, wat de vliegafstanden, het brandstofverbruik en de emissies kan verminderen. 

Dankzij lagere beslissingshoogtes kunnen piloten de landingsomstandigheden nauwkeuriger inschatten, waardoor cirkelen of uitwijken vaak niet meer nodig is. Het minimaliseren van uitwijkingen en afgebroken landingen verlaagt het brandstofverbruik aanzienlijk, wat zowel de luchtvaartmaatschappij als het milieu ten goede komt.

EGNOS en helikopterhulpdiensten

Hoewel EGNOS van groot nut is voor commerciële vluchten, biedt het systeem ook cruciale ondersteuning voor reddingsoperaties met andere vliegtuigtypen, met name helikopters. Helikopters spelen een belangrijke rol bij reddingsoperaties en Medevac-operaties (medische evacuatie) in heel Europa. Volgens het Agentschap voor de veiligheid van de luchtvaart van de Europese Unie (EASA) zijn er honderden helikopters voor medische noodhulpdiensten actief in de hele Europese Economische Ruimte (EER), die de snelle intensive care en transport aanzienlijk ondersteunen. Hoewel de exacte vlootcijfers fluctueren, benadrukt het jaarlijkse veiligheidsoverzicht van EASA het blijvende belang van deze helikopters voor Europese luchtreddingsdiensten.

Helikopters voeren reddingsacties uit sinds ze in de jaren 1950 in gebruik werden genomen, maar slecht weer of slecht zicht kon het bereiken van afgelegen locaties gevaarlijk of zelfs onmogelijk maken. EGNOS maakt het mogelijk om satellietgeleide routes voor helikopters te creëren naar locaties zoals ziekenhuizen, bergvalleien of offshore platforms. Deze routes bieden nauwkeurige geleiding voor piloten, waardoor reddings- en medische evacuatieteams mensen in nood veiliger kunnen bereiken, zelfs onder moeilijke omstandigheden. 

EGNOS heeft de manier waarop we door de lucht navigeren fundamenteel veranderd en de veiligheid, toegankelijkheid en efficiëntie van de luchtvaart in heel Europa verbeterd. Met het oog op de toekomst zal EGNOS v3 de prestaties van zowel GPS- als Galileo-signalen verbeteren voor nog nauwkeurigere en betrouwbaardere navigatie en de dekking uitbreiden tot buiten Europa, wat nog meer gebruikers ten goede komt.

Deel dit artikel: