![](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/b9f/2ea/eda/b9f2eaeda1d858cec44c2070461e2f67.png)
Последнее время поступают сообщения об отказе спутниковой навигации на авиалайнерах при движении по маршрутам в Прибалтике. Аналогичные сообщения поступали из восточного средиземноморья последние годы, что побудило немецкий DLR (German Aerospace Center) отправить свой A320 на Кипр для сбора информации. Миссия состоялась в начале 2020 года, а по её результатам была выпущена научная статья.
![](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/b74/a8d/313/b74a8d313ee5fef2d632e4f2a35f34e0.png)
Для летного эксперимента использовался Airbus A320, оборудованный штатной авионикой. В числе прочих, в штатные средства навигации входили два многофункциональных приемника Collins Aerospace GLU-920
![Multi Mode Navigation Receiver Collins Aerospace GLU-920 Multi Mode Navigation Receiver Collins Aerospace GLU-920](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/d1f/a73/cfa/d1fa73cfa5bab9dd21b5746093717343.png)
Приемник GLU-920 обрабатывает радиосигналы различных навигационных систем: VOR, DME, ILS по Cat IIIB и GPS частотного диапазона L1. Это далеко не свежий приемник и он активно заменяется на GLU-925, но всё ещё широко распространен.
В использованном A320 эта пара приемников работает от пары штатных антенн Rockwell Collins GNA-910, пропускающих сигналы GPS L1 1575.42 МГц.
![](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/fac/463/343/fac4633434d19d61c69773fa03c38ca5.png)
Штатные антенны расположены над кабиной пилотов. Но т.к. они ограничены одним частотным диапазоном, для проведения эксперимента их дополнили третьей антенной ANTCOM 3GNSSA-XT-1. Антенна от ANTCOM относится к тому же классу антенн с неуправляемой диаграммой направленности (FRPA), но позволяет обрабатывать сигналы всех частотных диапазонов GPS, ГЛОНАСС, Galileo и Beidou - от 1164 до 1610 МГц.
![Использованный в ходе эксперимента Airbus A320 и антенны на нем Использованный в ходе эксперимента Airbus A320 и антенны на нем](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/47e/891/084/47e891084854bd6c45b33d23006b4a39.png)
Многочастотная навигационная антенна была подключена к SDR Spirent GSS6450 с функцией записи I/Q-компонент: 8 бит при частоте дискретизации 30.7 МГц. Записывались выборки вокруг несущих L1 1575.42 МГц и L5 1176.45 МГц.
Дополнительно к антенне от ANTCOM был подключен приемник GLU-925, являющийся развитием штатного GLU-920. С одной стороны, он предоставлял больше информации исследователям. Например, об отношении сигнал/шум и используемых спутниках. С другой, позволил оценить как поведет себя приемник следующего поколения в неблагоприятных условиях.
Экспериментальный маршрут начинался и заканчивался в аэропорту Ларнаки, Кипр. Большая часть маршрута пролегала в 100-200 км от побережья Ливана и Сирии, длительность полета составила 3 часа.
![Маршрут полета и количество используемых спутников GPS (цветом) Маршрут полета и количество используемых спутников GPS (цветом)](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/c35/f07/16e/c35f0716e055f30a86d0fa16da2f7a13.png)
В аэропорту вылета и посадки GPS навигация была доступна, использовалось от 10 до 12 видимых спутников, согласно данным GLU-925. Но после взлета при наборе высоты отношение сигнал/шум, регистрируемое в каналах слежения, резко упало. Слежение прекратилось и отсутствовало большую часть маршрута. Проблемы наблюдались в частотном диапазоне L1, в то время как L5 оставался чист.
![Отношение сигнал/шум в различных каналах GPS L1 C/A по данным GLU-925 Отношение сигнал/шум в различных каналах GPS L1 C/A по данным GLU-925](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/048/ab0/349/048ab0349ccc16d3107b4de1f3049283.png)
Но со стороны кокпита ситуация не выглядит настолько драматичной. Самолет снабжен инерциальной навигационной системой. При отказе GPS она продолжает работать, но постепенно накапливает ошибку. Навигационная система переходит в Aided Mode, о чем сообщает на второстепенном многофункциональном экране на странице, посвященной GPS:
![MCDU - multi-function control and display unit, страница статуса GPS MCDU - multi-function control and display unit, страница статуса GPS](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/128/976/29c/12897629c1cb2dc2e06b59b6c5d7ce11.png)
Только через час после прекращения приема спутниковых навигационных сигналов ошибка (а точнее её оценка) достигает уровня сотен метров. ANP (actual navigation performance) перестает удовлетворять RNP (required navigation performance), и пилот получает сообщение GPS Primary Lost на основной экран.
Отсутствие точной оценки положения лайнера приводит к недоступности некоторых функций. Например, передатчики ADS-B не закладывают координаты в своё сообщение, не работают системы помощи при посадке на основе GBAS. Возрастают риски, снижается удобство, но отказ GPS не является принципиальным ограничением для выполнения полетов.