机场终端区飞机进近仿真系统的构建

空中交通管制训练仿真系统的主要功能是模拟空中交通,对空管人员进行培训,是空管系统的必备模块,其中如何实现飞行仿真系统,即控制空中目标按照预期的航线飞行并获取精确的飞行航迹是空管训练仿真的基础。在飞行仿真系统中飞行模型的建立是十分重要的,模型的正确与否关系到了空管模拟的逼真度,模型既要满足精度的要求又要满足逼真度的要求,针对这一现实难题使用基于全量运动方程的飞机动力学建模方法,同时配合一种变步长解算方法,最后利用GL Studio软件图形设计器和代码编辑器,结合VC++的混合编程设计方法,实现了对机场终端区飞机进近仿真系统界面的构建。

飞机进近着陆系统电磁环境建模与仿真

针对进近着陆系统电磁环境逐渐恶化的问题,提出将多种数值计算方法内嵌的模块化设计的电磁环境仿真方法,从模块化仿真模型的建立、模块间的接口及工作流程等方面对进近着陆系统电磁环境仿真做了系统阐述。并利用该方法在Matlab环境下对实际问题进行了仿真分析。研究表明,内嵌了多种数值计算方法的模块化仿真可以实现提前分析和预测复杂的电磁环境对着陆系统性能的影响,对机场的基本设施建设规划具有指导作用。

基于北斗的飞机进近着陆系统可视化仿真

为分析基于北斗的陆基增强系统(Ground-Based Augmentation System,GBAS)在进近着陆阶段提供的导航性能,从地面、机载、空间三个层面仿真GBAS运行。在MATLAB环境下对广播星历数据进行处理,仿真北斗空间段星座和轨道运行情况。参考RTCA发布的GBAS最低运行性能标准,建立地面端和机载端数据模型,仿真增强算法。分析北斗系统的定位误差及导航性能。建立Simulink运动学和控制模型实现对姿态控制。研究Flight Gear输入/输出接口,实现与MATLAB联合仿真,并通过联合仿真方式,搭建应用北斗卫星导航系统的飞机进近着陆系统可视化仿真平台。

进近着陆系统电磁环境仿真研究

针对进近着陆系统对于环境影响十分敏感的问题,从仿真流程、研究对象到研究方法等方面对进近着陆系统的电磁环境仿真做了系统的阐述,对仿真系统的整体架构提出设计方案,并给出了一种模拟仿真实例。

进近着陆系统多径效应仿真设计与实现

在分析进近着陆系统多径效应问题的基础上,提出利用电磁散射算法模型建立机场复杂环境的散射体模型库,通过不同特性散射体调用各自有效算法模型的方法,实现了进近着陆系统开阔场多径效应仿真,并利用IPO算法模型对停靠飞机多径效应进行了仿真,仿真结果证明了基于模型库的进近着陆系统多径效应仿真方案的可行性。

基于GTD的进近着陆系统多径效应仿真

针对进近着陆系统对于环境的影响十分敏感的问题,采用几何绕射理论(GTD)仿真分析了进近着陆系统的多径效应,给出了跑道旁边的机棚造成多径问题的仿真结果,从而为评估环境对着陆系统的影响提供了一种有效的技术途径。

基于模型化设计的进近着陆系统多径效应仿真

基于模型化设计的进近着陆系统多径效应仿真是利用准确的电磁散射算法模型来建立机场复杂环境的散射体模型库,通过不同特性散射体(几何尺寸、物理特性等)调用各自有效的算法模型的方法,实现了进近着陆系统开阔场多径效应仿真,并结合IPO算法模型对停靠飞机的多径效应进行了仿真,仿真结果证明了基于模型化设计的进近着陆系统的多径效应仿真方案的有效性。

基于PO的进近着陆系统信道环境分析和仿真预测

针对机场环境日益复杂,进近着陆系统对于机场环境的影响十分敏感的实际问题,提出了一种基于物理光学理论(PO)的进近着陆系统信道环境分析和仿真预测方法。应用基于PO的信道散射环境分析方法,建立了系统的信号源模型和考虑信道环境影响的系统航道偏移模型,对受多散射体影响的信道环境下的进近着陆系统进行建模,结合实际问题,应用建立的模型对散射环境中的进近着陆进行了仿真,结果表明,基于PO的仿真预测方法能够较准确、合理地给出散射环境对系统的影响程度,具有预测机场配置物体对系统影响的能力。

飞机进近阶段的接收机自主完好性监测研究综述

随着全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System, GNSS)的快速发展,对飞机进近阶段接收机自主完好性监测(Receiver Autonomous Integrity Monitoring, RAIM)的研究也越来越多。本文首先介绍了飞机进近着陆不同阶段的GNSS完好性要求;其次综述了飞机进近阶段常用的RAIM算法,针对快照式的奇偶矢量法对微小故障和突变故障检测能力不足的问题提出滤波式卡尔曼滤波算法(Kalman Filter, KF),又因为KF不能解决非线性、非高斯的问题,提出了粒子滤波算法(Particle Filter, PF),随后又进一步提出了基于载波的RAIM算法(Carrier-Phase RAIM)和高级的RAIM算法(Advanced RAIM, ARAIM);然后介绍了RAIM可用性判定方法,并分析了单系统和多系统组合导航在飞机进近阶段的RAIM可用性研究现状,发现目前大多数研究主要是针对双系统和三系统组合导航,且大部分只分析了APV-Ⅰ、 APV-Ⅱ两个阶段,对于要求更高的CAT阶段几乎没有涉及;最后总结了RAIM在飞机进近阶段应用的不足之处,并且展望了未来的研究方向。

一种应用在进近着陆系统电磁环境仿真中的新方法

在对机场无线电系统仿真常用算法简要分析的基础上，引入了PE算法，提出了用PE算法解决实际机场的弯曲跑道问题，并通过实例验证，证明了PE算法的引入在实际系统仿真应用中对解决弯曲跑道问题具有一定的可行性。

进近着陆系统电磁环境仿真的研究

进近着陆系统对于环境的影响十分敏感．现代机场的环境变得更加复杂，进近着陆系统的安装和校飞也更加困难，因此有必要对机场电磁环境进行仿真．本文对进近着陆系统的电磁环境仿真从仿真流程、研究对象到研究方法等各方面作了的较为系统的介绍，并对仿真系统的整体架构提出了建议。

场地环境对飞机进近着陆系统影响预估

针对进近着陆系统场地环境影响飞机安全着陆的问题，从进近着陆系统的地面设备和机载设备两方面分析了其原因，简述了利用建模和仿真方法降低对飞机安全着陆的影响和压缩成本的问题。

伪卫星进近着陆系统几何布局研究

基于伪卫星的进近着陆系统具有机动灵活、成本低、抗干扰性能好等优点,可满足小型机场或临时机场对着陆系统的迫切需求,具有良好的应用前景。本文从GDOP的角度对机场伪卫星星座布局进行了研究,提出了3颗和4颗伪卫星情况下的最佳布局。仿真结果表明这两种布局均达到了机场伪卫星进近着陆系统对HDOP的要求,对机场伪卫星着陆系统的实施具有重要的参考价值。

飞机自动进近和自动着陆的分析研究

本文首先概述了当前民航客机的自动导航、进近、着陆的全过程。随着重点分析了波音737飞机利用SP-77自动飞行控制系统与仪表着陆系然的航向信标仪和下滑仪及机载无线电高度表等设备实现向跑道自动进近和自动着陆的工作过程,并系统介绍了在实现上述过程中,SP-77自动飞行控制系统的自动驾驶仪横滚通道和俯仰通道控制逻辑的建立,系统工作电路的转换,系统的控制规律和工作特点。

北斗在飞机精密进近与着陆阶段的应用研究

商用飞机在精密进近和着陆阶段目前主要使用仪表着陆系统来导引。卫星着陆系统可以采用曲线和角度等多种进近着陆方式,相对于仪表着陆系统只能采取单一的直线进近着陆方式,可提供给空管和飞行员更多的终端航线选择,极大缩短了飞机进场的时间和效率,从而提高机场终端空域利用率并增加机场的承运量。北斗卫星导航系统的星座已部署就位,已向全球提供高质量的全天候、全天时的定位、导航与授时等服务。应用基于北斗的卫星导航着陆系统是我国商用飞机在精密进近与着陆阶段必然要实现的技术路径。

视觉界面对人－机系统特性影响的试验研究

以驾驶员和飞行模拟器构成人－机仿真系统，结合驾驶员完成单自由度补偿跟踪任务，对飞机仪表显示和屏显两种显示方式进行了人－机系统仿真试验，通过频域辨识方法，获得了拟线性驾驶员描述函数，进而分析了两种显示方式对驾驶员特性和人－机系统特性的影响。

基于北斗的机载终端完好性算法仿真研究

国内外关于接收机自主完好性算法的理论研究已经成熟,但缺乏依据北斗实测数据的算法性能分析。根据北斗Ⅱ代卫星导航系统14颗星的星座状态及其公开的服务性能,结合民航非精密进近的应用需求,对机载端嵌入自主完好性算法进行仿真研究。首先通过理论仿真,分析了亚太区之内算法的可用性。其次,利用NovAtel接收机实测的北斗数据,设定不同的场景和故障类型,对算法故障检测和识别的性能进行了研究分析。通过仿真,北斗系统在亚太区之内的平均可见星个数大于7颗,平均水平保护限值小于500m,能够满足算法的要求。另通过实测研究,算法可以有效地检测并识别出异常的伪距误差(即故障卫星)。结果表明:接收机自主完好性算法适用于当前北斗Ⅱ代卫星导航系统,能够为民用航空非精密进近提供具备完好性保证的服务。

卫星导航差分系统和增强系统(一)

精度、完好性、连续性、可用性是评价一个卫星导航系统性能的基本要素,其中:1、精度是在给定时间内,接收机给出位置和速度的测量值与真值之间的一致性的度量。当前卫星导航系统民用定位精度为10m(95%),授时精度为100ns(95%),10m的定位精度可以满足大部分用户的使用要求。例如,对于开阔海域的水面舰艇以及商用货轮的导航,以及从航线、航路到非精密进近阶段的飞机导航,数十米的水平精度就已经足够了。

差分GPS系统有什么作用?(上)

一背景 不同的导航和定位应用对定位精度的要求是完全不同的。对于开阔空间的导航，如开阔海域的水面舰艇以及商用货轮的导航，以及从航线、航路到非精密进近阶段的飞机导航，数十米的水平精度就已经足够了。但是，许多重要的应用对定位精度有更高的要求。在能见度很差的情况下，船舶进出港口和机场地面车辆道路引导要求达到米级的水平定位精度，飞机精密进近要求米级的垂直定位精度。国际民航组织在其《航空GNSS完好性监测系统》（ICAOGNSSSARPs）草案第七版规定，民航客机利用GPS定位数据实现初始进近（非精密进近）时，GPSTk平定位精度应不劣于220m，对垂直定位精度没有要求；Ⅰ类精密进近时，GPS水平定位精度应不劣于16m，垂直定位精度应不劣于7．7m；而民航客机盲降（CATⅢ）时，要求GPS水平定位精度不劣于6m，垂直定位精度应不劣于2m。

STPA在进近着陆飞行安全分析中的研究及应用

基于系统理论,把飞机进近着陆阶段不安全事件发生当作系统的涌现特性,将其安全问题当作控制问题,本文采用系统理论过程分析（system theoretic process analysis, STPA）方法进行进近着陆阶段的安全性分析,明确了这一阶段的不安全控制行为,剖析了产生不安全控制行为的主动控制致因因素和反馈致因因素.以飞行员提供不正确的进近着陆高度,速度,下滑角的不安全控制行为（UCA1）为例,剖析其具体的致因因素;最后,在构建飞机进近着陆过程简化的运动学计算框架基础上,对进近着陆过程进行运动学计算分析.对不安全控制行为1 （UCA1）作具体解算和分析,开展了基于STPA的定量安全性分析,表明STPA方法在进近着陆阶段安全性分析是有效的.