GPS局域增强系统基准站多路径抑制消除技术

GPS局域增强系统(LASS)作为飞机精密进场和着陆的最重要的导引系统,使得飞机进场过程实现全面GPS化。但是,由于DGPS多路径效应误差的存在极大地影响了LASS系统的性能,降低了飞机进场过程的导航精度。因此从多路径效应误差产生原理入手,通过分析多路径效应误差的特性和建立多路径效应误差信道模型,并在此基础上提出了运用特殊设计的多路径抑制天线以及利用动态基准站和双差测量技术抑制多路径误差的方法。运用该方法,不仅能避免飞机机身反射信号所引起的多路径效应,还可以对地面及地面物体反射引起的多路径效应误差起到很好的消除作用,从而极大地改善LASS的性能,提高飞机进场过程的安全性和导航精度。

基于DSP的局域增强系统地面子系统数据通信与接口实现

针对局域增强系统地面子系统中导航信息数据量大、实时性要求高的特点以及当前DSP信息处理的能力，设计实现了基于DSP的局域增强系统地面子系统导航数据通信。设计中采用TL16C752B串口芯片和FPGA扩展串口接收GPS数据，采用TMS320C6416实现GPS数据的实时处理，实现了GPS数据的实时接收和处理。

局域增强系统地面子系统MRCC检测方法

多基准一致性检测方法用于检测局域增强系统地面子系统产生的差分修正量的一致性，在处理过程中对每个基准接收机观测的伪距进行载波相位平滑，根据伪距修正量计算B值，并与门限相比得出结果。多基准一致性检测实现了对地面子系统基准接收机测量的伪距修正量误差较大的通道进行检测和排除。

局域增强系统差分定位方法

局域增强系统由地面子系统和机载子系统两部分组成。地面子系统计算卫星的伪距校正量等差分数据，并将这些数据发送给机载子系统。机载子系统利用这些差分数据，精确地完成位置的解算，达到改善定位精度的目的。本文描述了在局域增强系统中进行伪距差分定位的方法。

局域增强系统台站最小保护间隔的计算

针对局域增强系统(LAAS)的频率指配问题,提出了一种基于频率保护服务区的频率指配方法。根据LAAS频率保护服务区的定义,在机载接收机信号干扰比要求的基础上,结合无线电传播模型和空间几何关系,详细描述了计算LAAS台站间最小保护间隔的方法。计算结果与美国联邦航空局(FAA)的规范吻合,为LAAS设备的频率指配提供了简单有效的计算方法。该方法可有效提高导航频率资源利用率,解决频率资源短缺的问题。

局域增强系统中VDB发射电台前向纠错编码技术研究与实验

局域增强系统中的甚高频数据广播电台是一种基于TDMA技术的航空专用数据传输电台,本文对用VDB电台结构和数据处理方式进行了研究,对采用RS(255,249)前向纠错编码提高VDB通信系统性能进行了理论分析。最后利用矢量信号发生器和电脑搭建了实验环境,并且利用Matlab搭建VDB通信仿真系统,仿真验证了FEC编码可以提升VDB通信系统性能。

局域增强系统中的模糊控制载波平滑码算法

针对局域增强系统(LAAS)中导航定位精度问题,提出了一种新的基于模糊控制的载波平滑码(CSC)算法。该算法将载体的运动速度或者导航卫星的几何精度因子(GDOP)划分成不同的值域,当GPS信号出现周跳时,根据速度所在值域,利用模糊控制理论调节GPS信号的载波和码的加权值。可以使导航定位精度平滑,并使定位参差降低一半。给出了应用该方法的具体步骤,并通过静态试验证明了该算法的有效性。

终端区局域增强系统故障场景的仿真研究

结合GPS信号在实际传播中可能遇到的干扰进行故障场景模拟，为局域增强系统完好性监测平台提供模拟的故障数据。设计了多种类型的故障场景，包括伪距跳变、载波周跳、电离层故障和星钟故障等，并对各种故障场景设计了相应的故障模型，用户可以根据需要对指定接收机、指定卫星选择某一具体时刻或者某段连续时刻，进行故障场景的模拟。

局域增强系统（LAAS）中的机场伪卫星（APL）设置

GPS卫星导航定位用于收音机的航线飞行无可厚非，用于进近和着陆还存在精度不够高的问题，美国FAA采用地基增强系统LAAS去完善广域增强系统WAAS，为了实现精密进近和着陆，在LAAS的地面子系统中设置机场伪卫星APL，不仅提高了定位精度，而且减少了经费投入且不同改变GPS接收机的功能；对于APL，不仅提高了定位精度，而且减少了经费投入且不用改变GPS接收机的功能；对于APL的安装要求也不难满足，从我国民航的现状来看，应该成为较佳的选择。

GPS局域增强系统作为精密进近手段的分析

西南地区的支线机场大多是为开发当地的旅游资源而修建的，其主要特点是航班量不大、导航设施少、地形复杂、天气变化快，尤其是像九寨、中甸、丽江等这样的高原机场。造成的结果是这些机场的进场方式单一，机场运行的天气标准偏高，航班正班率较低。九寨机场2005年5月份的航班不正常率接近40％，其中由于天气原因造成的占到了不正常航班87％。

多接收机局域机场监视系统的完好性算法

现有局域机场监视系统(LAM)采用单接收机,健壮性和完好性较差.基于多接收机LAM(MLAM)概念,从地面监测站和机载用户两方面讨论了其完好性.在地面监测站方面,研究了多接收机伪距校正数校验方法;通过地面监测保护级最小原则选择最佳可见卫星组合,减小了机载用户的计算负担.在机载用户方面,考虑系统完好性、连续性和可用性的前提下进行漏检系数计算,精确估计了机载用户保护级,改善了系统的整体性能.实验结果表明,与LAM相比,MLAM的精度和完好性指标都得到了提高.

LAAS地面系统差分处理算法分析

为改善区域内导航服务性能，支持GPS差分精密进近和着陆，美国联邦航空局（Federal Aviation Administration，FAAl提出了局域增强系统（Local Area Augmentation System，LAAsl。差分处理主要对接收数据进行载波平滑，产生伪距校正信息等。本文详细讨论了LAAS地面系统（LAAS Ground Facility，LGF）差分处理流程及算法，并且对处理后的仿真数据计算B值，并进行信息域范围测试（Message Field Range Test，MFRT）计算。结果表明：差分处理后的接收机数据，能够为完好性监测算法提供数据源，经MFRT验证，差分处理结果是有效的。

向上触网融合 向下拓展应用——北斗导航系统发展趋势深度分析

第六届中国卫星导航学术年会已落下帷幕,在“开放、连通、共赢”的主题下,中国自主研发的北斗卫星导航系统成为关注热点。北斗卫星导航系统发言人、中国卫星导航系统管理办公室主任冉承其在年会上介绍,北斗卫星导航系统建设持续稳定推进,今年还将发射3至4颗新一代北斗导航卫星。在产业推广方面,已经完成初期市场培育,

LAAS地面站伪距纠正量误差完好性监测算法研究

该文推导了LAAS地面参考站系统中伪距纠正量误差公式,分析现有的伪距纠正量误差完好性监测算法B值排除法,得出结论:B值之间具有相关性,一个B值出错,会影响到其它B值;B值排除法没有把接收机故障和卫星故障分开考虑,会产生较大的误检和漏检概率。该文提出两种伪距纠正量误差完好性监测算法:行列判断法和C值辅助法。针对无故障和5种故障情况,通过仿真实验对3种算法进行了分析,结果表明两种新算法的误检、漏检、误排、漏排概率均小于原算法,进而提高了系统的定位精度和连续性。把行列判断法和C值辅助法进行对比,讨论各自优缺点,提出选择算法的依据。

LAAS多参考站故障检测和排除方法

设计了LAAS (GPS局域增强系统 )参考站故障检测和排除方法 ;推导了多参考站伪距改正数误差及限值的计算公式。在任意B值排除方法的基础上提出了最大B值排除方法 ,通过分析得到 ,该方法有较好的完善性和连续性性能。

基于用户定位域的LAAS多参考站故障容错监测设计

本文基于多元假设故障容错监测技术 ,设计了基于用户定位域的LAAS多参考站故障监测方法 ,通过分析得出 ,该方法比一般的伪距域监测方法能得到较小的水平定位误差保护级 ,因而提高了LAAS的可用性。

LAAS处理算法及其完善性仿真研究

为了满足民用航空用户在精密进场与着陆中的应用需求,美国联邦航空管理局设计了GPS局域增强系统(Local Area Augmention System,LAAS)。LAAS地面站设备采用3-4个安装在机场固定已知点的高性能GPS接收机,观测所有可见卫星,并将这些观测数据同时发送给处理单元,处理单元将码相位测量的伪距数据进行载波相位平滑,同时使用差分技术获得每颗可用卫星的误差修正值,并进行完善性监测,最后利用甚高频(VHF)广播这些修正数据。当某颗卫星出现故障后,整个系统的可用性发生改变。通过仿真研究可以得到当可见卫星数量在6颗或6颗以上时,减少一个卫星对完善性影响不大,甚至会变好,在可见卫星为5颗的时候较少一个完善性的可用性降低。并且完善性还和卫星的几何分布有关。

电离层对民航卫星导航应用影响分析

对于应用卫星导航的民用航空运行而言,电离层是一种最为复杂的导航误差影响因素。由于电离层存在模型复杂、异常扰动和闪烁、电离层风暴的特性,尤其在太阳活动期间,可对民航导航带来致命性的影响,影响航空正常运行,国际上针对消除电离层误差提出了单一模型、相对定位以及广域增强等方法,目前国际民航组织也在开展电离层数据收集和构建区域电离层模型的工作。针对电离层形成原因与特性、消除电离层手段、电离层对民用航空导航的影响以及相应的解决措施,提出了民用航空消除电离层误差的方法和设想。

GPS系统在飞机进场着陆导航中的应用及发展趋势

本文通过对国外最新资料的分析，介绍欧美等国利用GPS导航系统实现飞机进场着陆导航的研究及成果。