INS/GNSS-paikannusjärjestelmän tekniikka, käyttö ja tulevaisuus kaupallisessa ilmailussa

Abstract

Kaupallisessa lentoliikenteessä navigointi tapahtuu kasvavissa määrin itsenäisiä navigointilaitteita käyttäen. Tässä kandidaatintyössä tutustutaan inertiajärjestelmien perusteisiin, GNSS-paikkatiedon integrointiin Kalman-suotimia käyttäen sekä mahdollisiin tulevaisuudennäkymiin. Tulevaisuudessa lentonavigointi voi olla miltei täysin autonomista, sekä maapohjaisista laitteista riippumatonta.

Tässä tutkimuksessa selvitetään ensin nykyaikaisen INS-järjestelmän tarkkuutta ja rajoitteita, mitkä luovat modernit standardit lentokoneen itsenäiselle navigaatiolle. Tavoitteena on löytää ne rajoitteet järjestelmässä, mitkä rajoittavat itsenäistä navigointia lennon kaikissa vaiheissa. Lentämisen vaiheet ovat yleisesti olleet hyvin rajallisesti automatisoituja ja ne vaativat usein optimaalisesta lentoradasta poikkeamista.

Tutkimuksessa etsitään myös mahdollisia tulevaisuuden näkymiä lentonavigaatiolle. Uusia mahdollisuuksia voisi tuoda esimerkiksi kvanttipohjaiset inertiajärjestelmät, uudet koneoppimista hyödyntävät lentorataoptimoinnit sekä esimerkiksi sensorifuusio useamman mittalaitteen välillä. Uudet teknologiat auraavat tien entistä autonomisempaan operointiin lentoliikenteessä jolla voisi olla merkittäviä kustannus- ja turvallisuushyötyjä nykytilanteeseen.