GBAS进近服务技术演进

概括介绍了GBAS进近服务类型及技术,总结了基于单频实现Ⅰ类、Ⅱ/Ⅲ类精密精进的GBAS进近服务类型GAST C和GAST D的要点、国际标准现状和应用实施情况,详细介绍了SESAR DFMC GBAS概念框架下GAST F的技术要点,并重点分析和介绍了播发原始观测量的技术体制下实现DFMC GBAS的解决方案,包括算法处理流程、回退模式、电文和数据链路容量,为兼容北斗的DFMC GBAS的技术发展提供参考。

GBAS中相位平滑伪距差分修正改进算法

针对卫星导航精度问题,提出一种载波相位平滑伪距差分修正算法的改进方案.通过无码载偏离平滑滤波技术来解决电离层对伪距和载波相位观测值带来的不一致性导致的电离层误差加剧问题.利用信号传播中误差模型预测值、载波信号和码伪距确定滤波器的衰减因子,把接收到的双频载波信号相位值和伪距值线性组合,输入滤波器滤波.同时用卫星修正信息对平滑伪距值中钟差进行修正.仿真结果表明通过该算法能够减少滤波后的信号残差,提高载波相位平滑伪距差分修正值标准差的可用性,减少电离层误差对星基导航精密进近阶段定位精度的影响.

GBAS中基于导航星监测的B值修正算法

GBAS推动了空中交通管理系统由路基导航向星基导航过渡,其中多参考一致性检测(MRCC)的B值是GBAS地面完好性检测的核心算法.本文提出基于导航星监测的B值修正算法,通过定义卫星伪距修正量误差估计值S值对导航星监测,利用高斯膨胀-Shewhat法推导S示警阈值,结合S值检测并标记故障卫星,形成新的可用卫星集合,避免由于B值无法有效反映具有较大偏差的卫星伪距修正量的误差估计而造成MRCC执行逻辑对接收机的整体剔除,对B值形成修正作用.实验证明,新算法可有效监测卫星故障,修正B值,提高M RCC监测能力并提高系统可用性.

基于LSM内插算法的北斗GBAS参考站布局设计研究

为提高机场空域利用率,进近等级和进近效率,提出基于北斗导航系统的"三轮"式地面参考站布局设计方案。基于GPS的GBAS参考站的适用于20 km范围,其通过平均法计算差分校正量不能满足对差分校正值准确描述。通过实验和仿真对比,分析了低次曲面内插法(LSM)、基于距离的内插法(DIM)与平均法三者之间的差异。实验结果发现LSM、DIM内插法与均值法在计算差分校正时,存在较大差异。在此基础上提出将低次曲面法(LSM)用于"三轮"式地面参考站布局,并给出了相应的进近方案。

GBAS在终端区的应用

地基增强系统(GBAS)是一个基于卫星导航技术,并且综合了地面、空中、机载三部分设备的集成系统。它是GNSS的增强系统。本文详细分析了GBAS的系统组成、功能、优点以及GBAS在终端区的应用。

GBAS参考接收机精度对一致性监测影响研究

为研究GBAS参考接收机精度对多参考接收机一致性影响,通过理论推导和仿真验证,建立参考接收机定位精度与多参考接收机一致性(B值)之间的关系。通过接收机数据采集实验,并依据上述理论对GNSS参考接收机伪距等原始观测数据进行处理以及作图分析。实验结果发现随着定位精度提高B值变小,即参考接收机一致性提高。在此基础上给出了一般情况下,满足连续性要求的地基增强系统(GBAS)参考接收机水平定位精度应在0.1 m左右(即分米级)。该实验结果可在GBAS试验时为参考接收机选取提供参考。

GBAS算法在TSP问题中的应用研究

本文使用基于图的蚁群优化算法(GBAS)进行旅行商问题(TSP)的求解。首先,对GBAS算法分别进行串行、并行编程实现。其次,在串行编程情况下,通过对不同循环控制参数条件下TSP问题计算结果的比较评价,选择了合适的循环控制计算参数。最后,使用TSPLIB工具生成一系列对称TSP实例,基于所确定的计算参数,分别用上述两种算法进行计算,并对计算结果进行分析与总结。

基于GPS单频的Ⅲ类GBAS技术研究

本文介绍了GBAS和其进近服务类型,详细介绍了基于GPS单频实现III类运行的GAST D GBAS技术概念框架,研究了地面设备完好性监测框架和播发电文以及机载设备新增算法和监测器设计.针对电离层异常对GBAS运行的影响,根据电离层梯度异常模型,模拟了故障场景,设计实现了GAST D地面和机载仿真验证平台,并对模拟的故障场景下GAST D GBAS系统进行验证和分析.

GBAS系统飞行试验的CMN/PFE分析研究

地基增强系统(GBAS)通常采用对飞行试验进行导航系统误差进行剥离来分析评估系统精度性能,而微波着陆系统中的PFE/CMN分析方法则根据飞行控制的需求对其精度性能进行分析。本文将PFE/CMN分析方法引入到GBAS试验数据处理中,对GBAS系统飞行试验数据进行了处理,并从飞行控制引导角度对GBAS系统特点进行了分析和总结。

地基增强系统（GBAS）飞行验证方法研究

为改善终端区导航服务性能，支持GPS差分精密进近和着陆，国际民航组织提出了地基增强系统（GBAS）。为验证地基增强系统是否满足民用航空运行标准，需要对其进行飞行验证。本文详细讨论了对GBAS系统的飞行验证过程，包括地面子系统和机载子系统的平台建设，以及飞行验证方法。试验结果表明被测GBAS系统符合国际民航组织颁布的GBAS运行标准，满足一类精密进近要求。

GBAS基准站布设方案设计与评估方法

地基增强系统(GBAS)基准站的布设方式会直接影响系统精度与完好性,且与机场环境、卫星星座以及当地电离层活动情况密切相关。然而,美国联邦航空管理局(FAA)发布的GBAS选址标准只是给出了基准站布设的基本要求,没有深入考虑上述因素的影响。因此,GBAS基准站布设方案设计与评估方法需要进一步研究。首先,基于采集数据比较分析了5个机场典型GBAS基准站布设和伪距校正误差标准差。然后,结合理论和仿真研究了基准站个数对GBAS性能的影响,以及基线长度对星历故障监视和异常电离层梯度监视性能的影响。最后,提出一种GBAS基准站布设方案设计和评估方法,并辅以V型跑道的4个方案示例,为根据机场实际情况、GBAS星历故障监视和异常电离层梯度监视实际需求等设计和选择合适的方案提供参考。

GBAS技术特征与应用

分析了地基增强系统(Ground-Based Augmentation System,GBAS)的系统构成和技术特点,对中国民航GNSS发展策略作了简要解读,对目前国内外GBAS技术在民航领域内的研究和应用现状作了介绍,并对GBAS技术的应用前景作了积极的预期和展望。

PBN解决方案:基于COMPASS的GBAS系统构建

中国民航实施PBN(基于性能的导航)的核心技术:北斗导航卫星系统(COMPASS/BD-2)及其地基增强系统(GBAS)。文章建立了一个基于COMPASS的GBAS模型,给出了评估导航系统性能的初步方法。

非标称对流层误差对GBAS完好性的影响

地基增强系统(GBAS)中,非标称对流层误差引起的平均垂直保护级(VPL)增量为2.29 m,误差包络精度降低,系统完好性风险增大。针对上述问题,基于修正的Hopfield模型,综合考虑天气和卫星仰角实时变化情况,以及飞机与地面站的实时距离,提出一种实时计算非标称对流层误差的方法;鉴于该方法对甚高频频数据播发(VDB)传输带宽要求较高,提出拟合计算方法,将实时误差拟合为距离和卫星仰角的函数。仿真计算单点、进近区和终端区3种飞行场景下的VPL,分析非标称对流层误差对GBAS完好性的影响,结果表明:采用实时计算方法时,平均VPL增量为1.55 m,非标称对流层误差的包络精度提高32.52%;采用拟合计算方法时,平均VPL增量为1.27 m,包络精度提高44.54%,VDB传输数据减少,GBAS完好性风险降低。

GBAS功能需求的地面测试研究

星基导航技术在民航界得到了越来越多的应用和推广,GNSS地基增强系统GBAS作为星基导航提供精密进近必不可少的手段之一受到了广泛关注。和陆基导航设备一样,GBAS在正式使用和对外开放之前都需要进行测试和验证,本文阐述了GBAS的基本组成及工作原理,根据国际民航组织的要求,对GBAS在投入使用前需要进行的功能测试进行了概述,并对测量的参数进行了详细的分析说明。给出了GBAS地面功能测试的方法,详细介绍了GBAS精度的测量,为国内运行GBAS提供了技术参考。

浅谈现代GBAS的运作与发展

本文介绍了一种被称为地基增强系统(GBAS)的特殊卫星导航技术。对GBAS系统进行了详细的说明,通过GBAS的操作使用和GBAS的运作与发展,使我们看到了GBAS给我们带来的巨大利益和未来发展的潜力。

提高定位精度及完好性增强的GBAS实验系统开发

针对GBAS地面系统的增强技术提出一种提高定位精度及完好性增强的改进算法。首先通过载波相位数据预处理,修正和去除周跳及残差,并引入无码载偏离平滑技术来解决电离层误差加剧问题,使平滑伪距的定位精度得到提高。在完好性方面,引入示警阈值辅助法,能够有效地避免较大偏差卫星伪距修正量的误差估计对接收机的整体剔除。在地面发射VDB报文前,验证了所发射伪距修正量的正确性。实验表明,新算法可有效减少电离层误差和较大伪距修正量误差对星基导航精密进近的精度影响。

载波相位平滑时间常数对GBAS精度增强的影响

陆基增强系统(GBAS)是利用载波相位平滑伪距差分修正实现对导航辅助定位的.其中,平滑时间常数是影响载波相位平滑伪距精度的关键参数.本文分析研究了不同平滑时间下电离层时间梯度和空间梯度对Hatch滤波的影响.在结合电离层时空梯度和多径效应引起的滤波总误差方差的基础上,推导出自适应的最优平滑时间常数.分别对GBAS静态和动态两种环境下的定位误差进行实验,实验结果表明,采用本文推导出的自适应平滑时间常数降低了GBAS伪距测量误差,从而使定位精度得到增强.

Ⅲ类GBAS发展现状和趋势

本文介绍了民航地基增强系统(GBAS)的发展和应用现状,针对支持CAT Ⅱ/Ⅲ运行的GBAS,介绍了技术和标准发展现状,总结了国际国内研究进展,结合北斗卫星导航系统(BDS)的发展规划和中国民航BDS应用实施路线,分析了未来基于BDS的GBAS技术研究和应用趋势。

论GBAS技术在中国民航的应用

卫星导航地基增强系统(GBAS)是一种典型的GNSS增强技术,本文介绍了GBAS技术的基本原理,对比了卫星着陆系统(GLS)较传统仪表着陆系统(ILS)的优势,并论述了GBAS技术在中国民航的发展现状及未来应用需解决的问题。