基于北斗的GBAS差分和完好性算法研究與實現.pdf

將衛星導航系統應用于民用航空中，可以有效地提高飛行安全和效率。因此把衛星導航系統作為一種主要的導航手段運用于飛機精密進場和著陸，是未來導航的發展趨勢。由于民用航空導航只能使用導航系統標準定位，很難滿足在定位精度、連續性、完好性和可用性等性能方面，必須輔以一定的增強系統，提高衛星導航的性能。增強系統分為星基增強系統、地基增強系統、機載增強系統三個部分。星基增強系統是一個覆蓋廣泛的增強系統，用戶從星基發射機接收增強信息；地基增強系統是用戶直接從陸基發射機接收增強信息的增強系統；機載增強系統是將機載可用的信息與從其它元素獲得的信息進行集成或增強的一種增強系統。本文主要研究地基增強系統部分?！　』诒倍返牡鼗鰪娤到y包括衛星系統、環境系統、地面子系統、機載子系統四個模塊。本文主要介紹地面子系統部分。地面子系統通過接收北斗衛星導航信號，得到北斗衛星導航系統的導航電文數據、觀測數據、系統監測數據等信息并將之傳遞到數據處理機中，數據處理機根據監測數據信息、導航電文數據實現衛星導航系統的完好性監測處理并形成完好性監測參數。根據地面站的精確位置經過差分算法處理得到各衛星偽距和載波相位的修正，同時根據對衛星完好性和進近參數的處理一同形成差分修正信息。同時根據地面子系統所處機場位置信息、下滑道設計情況形成地面站信息參數、信息參數等，最終將上述多種信息參數以對空廣播報文的形式打包廣播到機場周圍空域?！　⊙芯炕诒倍返牡鼗鰪娤到y的系統架構，提出適用于北斗衛星導航的算法處理流程以及工作處理流程；研究北斗的差分校正量的定義，提出適用于北斗衛星導航的差分修正算法，包括載波平滑、差分校正、差分校正平均、差分校正誤差和值，使之能夠滿足電臺傳輸容量要求，形成北斗的差分參數定義和數值規范；研究完好性監測的定義和方法，提出適用于北斗衛星導航的完好性監測算法，考慮多系統的差分和完好性修正量的定義，能夠滿足傳輸容量和處理延遲對定位誤差的影響，形成完好性參數定義和數值規范。通過對基于北斗的地基增強系統的研究，解決了定位精度以及完好性等問題，使衛星導航可用于民用航空，實現了航路的靈活性和任意性。為民用航空的發展提供了技術支撐。