衛(wèi)星導(dǎo)航航空應(yīng)用教材課件

航空導(dǎo)航（三）電子信息工程學(xué)院交通信息工程及控制教研室航空導(dǎo)航（三）電子信息工程學(xué)院目錄1空管導(dǎo)航技術(shù)概述2陸基導(dǎo)航系統(tǒng)3全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（GNSS）4導(dǎo)航技術(shù)空管應(yīng)用5總結(jié)與展望2現(xiàn)代空中交通管理目錄1空管導(dǎo)航技術(shù)概述2現(xiàn)代空中交通管理4導(dǎo)航技術(shù)空管應(yīng)用4.1問題背景4.2衛(wèi)星導(dǎo)航空管應(yīng)用現(xiàn)代空中交通管理34導(dǎo)航技術(shù)空管應(yīng)用4.1問題背景現(xiàn)代空中交通管理34.1問題背景4.1.1航空導(dǎo)航的發(fā)展趨勢(shì)4.1.2新一代空管系統(tǒng)中的導(dǎo)航技術(shù)4.1.3我國(guó)航空導(dǎo)航現(xiàn)狀現(xiàn)代空中交通管理44.1問題背景4.1.1航空導(dǎo)航的發(fā)展趨勢(shì)現(xiàn)代空中交通管Four-courseRadioRangeNDBVOR,DME,TacanInstrument

LandingSystemMicrowave

LandingSystemLoranCGPSWAASLAASGoneGoneAlmostGoneResearch1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 20204.1.1航空導(dǎo)航的發(fā)展趨勢(shì)5Four-courseNDBVOR,DME,Instru衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)雷達(dá)＋ADS、數(shù)據(jù)鏈靈活空域、優(yōu)選航線協(xié)同的主動(dòng)飛行安全、高效、節(jié)約

促進(jìn)航空運(yùn)輸制造發(fā)展陸基導(dǎo)航系統(tǒng)雷達(dá)監(jiān)視、話音通信固定的空域、航線受管制的被動(dòng)飛行安全與效率低

資源浪費(fèi)、阻礙發(fā)展傳統(tǒng)空管系統(tǒng)新一代空管系統(tǒng)4.1.2新一代空管系統(tǒng)中的導(dǎo)航技術(shù)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)帶來航空導(dǎo)航革命為新一代空管系統(tǒng)發(fā)展提供契機(jī)6衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)雷達(dá)＋ADS、數(shù)據(jù)鏈靈活空域、優(yōu)選航線協(xié)同的主動(dòng)美國(guó)新一代空管系統(tǒng)NGATS歐洲新一代空管系統(tǒng)SESAR我國(guó)新一代空管系統(tǒng)CNATS技術(shù)現(xiàn)狀星基系統(tǒng)整合星基技術(shù)應(yīng)用？？？系統(tǒng)能力>5000架飛機(jī)>3000架飛機(jī)？？？安全0.1次/百萬飛行小時(shí)？？？空域利用率300米垂直間隔？？？衛(wèi)星系統(tǒng)GPSGalileo？？？核心技術(shù)SWIM、NEOTALIS？？？發(fā)展階段運(yùn)行概念程序驗(yàn)證？？？

7星基技術(shù)應(yīng)用>3000架飛機(jī)0.1次/百萬飛行小時(shí)300米垂直間隔中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化導(dǎo)航與監(jiān)視技術(shù)探索4.1.2新一代空管系統(tǒng)中的導(dǎo)航技術(shù)美國(guó)新一代空管系統(tǒng)NGATS歐洲新一代空管系統(tǒng)SESAR我國(guó)4.1.3我國(guó)航空導(dǎo)航現(xiàn)狀中國(guó)民航：（2006年）VOR202套、DME272套、NDB380套主要機(jī)場(chǎng)ILS178套美國(guó)各類導(dǎo)航設(shè)備4300套中國(guó)只是美國(guó)導(dǎo)航設(shè)備的1/4旅客吞吐量33197.3萬人次，比上年增長(zhǎng)16.7％貨郵吞吐量753.2萬噸，比上年增長(zhǎng)19％飛機(jī)起降架次348.6萬架次，比上年增長(zhǎng)14.1％飛機(jī)架數(shù)：中國(guó)979架，美國(guó)7626架總周轉(zhuǎn)量世界第二8陸基導(dǎo)航設(shè)備為主難以滿足日益增長(zhǎng)的需求4.1.3我國(guó)航空導(dǎo)航現(xiàn)狀中國(guó)民航：（2006年）8陸基導(dǎo)4.2衛(wèi)星導(dǎo)航空管應(yīng)用4.2.1

現(xiàn)代空管的導(dǎo)航性能需求4.2.2陸基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)GBAS4.2.3星基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)SBAS4.2.4空基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)ABAS9現(xiàn)代空中交通管理4.2衛(wèi)星導(dǎo)航空管應(yīng)用4.2.1現(xiàn)代空管的導(dǎo)航性能需求9現(xiàn)10洋區(qū)本土航路終端區(qū)NPACATI復(fù)飛CATII/III著陸進(jìn)近航路/終端區(qū)進(jìn)近/著陸4.2.1現(xiàn)代空管的導(dǎo)航性能需求不同航行階段對(duì)導(dǎo)航性能要求不同10洋區(qū)本土航路終端區(qū)NPACATI復(fù)飛CATII/II114.2.1現(xiàn)代空管的導(dǎo)航性能需求空管對(duì)衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用性能要求運(yùn)行階段精度（95%）告警限完好性風(fēng)險(xiǎn)告警時(shí)間連續(xù)性風(fēng)險(xiǎn)可用性水平垂直水平垂直航路3.7kmN/A3.7kmN/A10-7/小時(shí)5分10-4-10-8/小時(shí)0.99-0.99999終端區(qū)0.74kmN/A1.85kmN/A10-7/小時(shí)15秒10-4-10-8/小時(shí)0.99-0.99999非精密進(jìn)近220mN/A556mN/A10-7/小時(shí)10秒10-4-10-8/小時(shí)0.99-0.99999APVI16m20m556m50m2×10-7

每次進(jìn)近10秒8×10-6/15秒0.99-0.99999APVII16m8m40m20m2×10-7

每次進(jìn)近6秒8×10-6/15秒0.99-0.99999CATI16m6-4m40m15-10m2×10-7

每次進(jìn)近6秒8×10-6/15秒0.99-0.99999精度完好性連續(xù)性可用性114.2.1現(xiàn)代空管的導(dǎo)航性能需求空管對(duì)衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用性能由上表需求可以看出：現(xiàn)有GPS難以滿足精密進(jìn)近階段的精度、完好性、連續(xù)性、可用性指標(biāo)，其中精度和完好性是基礎(chǔ)。124.2.1現(xiàn)代空管的性能需求誤差源可能誤差大小降低方法衛(wèi)星鐘差時(shí)鐘模型誤差：2m相關(guān)性強(qiáng)，差分可基本消除星歷誤差衛(wèi)星星歷預(yù)告誤差沿視線方向分量：2m電離層延遲對(duì)碼和載波影響大小相等，方向相反天頂方向約2~10m其他方向延遲=天頂方向延遲×傾斜因子使用廣播模型修正的單頻接收機(jī)：1~5m雙頻接收機(jī)：1m差分增強(qiáng)：0.2m對(duì)流層延遲碼和載波延遲量相等天頂方向延遲約2.3~2.5m其他方向延遲=天頂方向×傾斜因子基于平均氣象條件模型：0.1~1m差分增強(qiáng)：0.2m（受海拔和高度影響）多徑在一個(gè)“干凈”環(huán)境：碼：0.5~1m載波：0.5~1cm通過天線設(shè)計(jì)不相關(guān)接收機(jī)噪聲碼：0.25~0.5m載波：1~2mm接收機(jī)不相關(guān)通過天線接收機(jī)設(shè)計(jì)減小衛(wèi)星導(dǎo)航誤差具有時(shí)、空間的強(qiáng)相關(guān)性可通過差分手段提高衛(wèi)星導(dǎo)航的精度完好性指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)是衛(wèi)星導(dǎo)航在空管應(yīng)用中的重中之重由上表需求可以看出：現(xiàn)有GPS難以滿足精密進(jìn)近階段的精度、完GNSS完好性定義：導(dǎo)航系統(tǒng)出現(xiàn)誤差時(shí)及時(shí)告警的能力計(jì)算位置真實(shí)位置水平保護(hù)級(jí)（HPL）定位誤差水平告警限（HAL）保護(hù)級(jí)：P(定位誤差>保護(hù)級(jí))<10-7/每次運(yùn)行告警限：若保護(hù)級(jí)>告警限則告警134.2.1現(xiàn)代空管的性能需求GNSS完好性定義：計(jì)算位置真實(shí)位置水平保護(hù)級(jí)（HPL）定位完好性的實(shí)現(xiàn)估計(jì)值閾值誤差告警漏警完好性風(fēng)險(xiǎn)虛警損失連續(xù)性服務(wù)可用性144.2.1現(xiàn)代空管的性能需求完好性的實(shí)現(xiàn)估計(jì)值閾值誤差告警漏警虛警服務(wù)可用性144.2.完好性的獲得不能以降低連續(xù)性為代價(jià)服務(wù)可用性估計(jì)值閾值誤差最極端的方法是宣告GNSS系統(tǒng)永遠(yuǎn)不可用，完好性風(fēng)險(xiǎn)和連續(xù)性同時(shí)為0，這種做法顯然是不行的154.2.1現(xiàn)代空管的性能需求完好性的獲得不能以降低連續(xù)性為代價(jià)服務(wù)可用性估計(jì)值閾值誤差最完好性的本質(zhì)是對(duì)導(dǎo)航誤差的精確估計(jì)服務(wù)可用性估計(jì)值閾值誤差由于有限的樣本空間、不準(zhǔn)確的誤差模型和不完美的算法，完全準(zhǔn)確的知道導(dǎo)航系統(tǒng)誤差是不可能的164.2.1現(xiàn)代空管的性能需求完好性的本質(zhì)是對(duì)導(dǎo)航誤差的精確估計(jì)服務(wù)可用性估計(jì)值閾值誤差由衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的誤差NSE概率密度AL0非零均值誤差非高斯分布誤差A(yù)Lγ/2γ/2必須進(jìn)行完好性監(jiān)測(cè)174.2.1現(xiàn)代空管的性能需求衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的誤差NSE概率密度AL0非零均值誤差非高斯分布GNSS完好性監(jiān)測(cè)：SAIM內(nèi)部監(jiān)測(cè)

外部監(jiān)測(cè)

AAIMRAIMSBASGBASWAAS、EGNOSGRASLAAS184.2.1現(xiàn)代空管的性能需求在地面建立監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，監(jiān)測(cè)GNSS衛(wèi)星的狀況和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)本身的故障因素，然后發(fā)播給用戶。利用冗余觀測(cè)量信息進(jìn)行一致性檢驗(yàn)GNSS完好性監(jiān)測(cè)：SAIM內(nèi)部監(jiān)測(cè)外部監(jiān)測(cè)AAIMR4.2衛(wèi)星導(dǎo)航空管應(yīng)用4.2.1

現(xiàn)代空管的導(dǎo)航性能需求4.2.2陸基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)GBAS4.2.3星基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)SBAS4.2.4空基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)ABAS19現(xiàn)代空中交通管理4.2衛(wèi)星導(dǎo)航空管應(yīng)用4.2.1現(xiàn)代空管的導(dǎo)航性能需求14.2.2陸基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)GBAS20基準(zhǔn)站VHF數(shù)據(jù)鏈航空用戶GPS衛(wèi)星4.2.2陸基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)GBAS20基準(zhǔn)站VHF數(shù)據(jù)鏈航空4.2.2陸基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)GBAS系統(tǒng)組成：空間部分GPS衛(wèi)星參考站信號(hào)接收機(jī)地面中心處理站地面?zhèn)涡l(wèi)星航空用戶VHF數(shù)據(jù)鏈基于地面的信號(hào)發(fā)射器，能發(fā)射與GPS一樣的信號(hào)。目的是要提供附加的偽距信號(hào)以增強(qiáng)定位解的幾何結(jié)構(gòu)，因而提高導(dǎo)航可用性，以至此機(jī)場(chǎng)的需求能被滿足。接收GPS衛(wèi)星及偽衛(wèi)星信號(hào)，并傳送給中心處理站。為獲得較好精度，參考站天線必須專門設(shè)計(jì)以有效減小多路徑誤差接收各參考站傳輸來的觀測(cè)數(shù)據(jù)，組合來自每個(gè)接收機(jī)的差分改正數(shù)，確定廣播的差分改正數(shù)及衛(wèi)星空間信號(hào)的完善性，執(zhí)行關(guān)鍵參數(shù)的質(zhì)量控制統(tǒng)計(jì)，驗(yàn)證廣播給用戶的數(shù)據(jù)正確性送數(shù)據(jù)鏈路包括參考站與中心站的數(shù)據(jù)傳輸和中心站向用戶的數(shù)據(jù)廣播。數(shù)據(jù)傳輸可以采用電纜。數(shù)據(jù)廣播通過甚高頻（VHF）波段，廣播內(nèi)容包括差分改正及完善性信息信號(hào)接收設(shè)備不僅接收來自GPS的信號(hào)，還要接收來自偽衛(wèi)星的信號(hào)和地面站廣播的差分改正及完善性信息,，處理器對(duì)GPS觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行差分定位計(jì)算，同時(shí)確定垂直及水平定位誤差保護(hù)級(jí)，以決定當(dāng)前的導(dǎo)航誤差是否超限214.2.2陸基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)GBAS系統(tǒng)組成：空間部分參考站地224.2.2陸基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)GBAS在機(jī)場(chǎng)周圍布設(shè)基準(zhǔn)站，產(chǎn)生GPS增強(qiáng)信息（包括誤差信息和完好性信息）通過VHF數(shù)據(jù)鏈廣播給附近進(jìn)近飛機(jī)飛機(jī)收到差分信息與本機(jī)接收到的GPS信息進(jìn)行差分最終目的：引導(dǎo)飛機(jī)實(shí)施精密進(jìn)近224.2.2陸基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)GBAS在機(jī)場(chǎng)周圍布設(shè)基準(zhǔn)站，4.2.2陸基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)GBAS工作流程GPS參考站接收機(jī)接收衛(wèi)星，偽衛(wèi)星信號(hào)GPS參考站接收機(jī)234.2.2陸基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)GBAS工作流程GPS參考站接收機(jī)4.2.2陸基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)GBAS地面中心站GPS參考站接收機(jī)LAAS地面中心站計(jì)算GPS定位誤差和差分改正數(shù)等信息244.2.2陸基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)GBAS地面GPS參考站接收機(jī)LA4.2.2陸基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)GBAS地面中心站VHF數(shù)據(jù)廣播LAAS地面中心站發(fā)送改正信息給VHF數(shù)據(jù)鏈廣播發(fā)射器254.2.2陸基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)GBAS地面VHF數(shù)LAAS地面中4.2.2陸基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)GBASVHF數(shù)據(jù)廣播發(fā)射器廣播LAAS信號(hào)給服務(wù)區(qū)域內(nèi)裝備有接收機(jī)的飛行器264.2.2陸基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)GBASVHF數(shù)發(fā)射器廣播LAAS4.2.2陸基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)GBASGBAS監(jiān)測(cè)站完好性監(jiān)測(cè)原理信號(hào)質(zhì)量監(jiān)視數(shù)據(jù)質(zhì)量監(jiān)視觀測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量監(jiān)視多參考一致性核查標(biāo)準(zhǔn)差、均方監(jiān)視4.2.2陸基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)GBASGBAS監(jiān)測(cè)站完好性監(jiān)測(cè)原4.2.2陸基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)GBASMDTTransmitterMonitorPowerAmpPowerSuppliesPrimaryEquipmentShelterReferenceReceiverAndAntennaVDBATCUScreens(upto10)Optional3VDBReferenceReceiverAndAntennaReferenceReceiverAndAntennaReferenceReceiverAndAntenna284.2.2陸基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)GBASMDTTransmitte4.2.2陸基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)GBASGBAS與現(xiàn)有ILS比較ILSGBAS對(duì)場(chǎng)地限制大。地形不好的機(jī)場(chǎng)不能使用；站臺(tái)前方有車、人都會(huì)影響系統(tǒng)工作；機(jī)場(chǎng)設(shè)備安裝要求嚴(yán)格對(duì)場(chǎng)地限制小。不要求安裝在跑道盡頭或者一側(cè)。費(fèi)用高，要求前方反射面必須平整費(fèi)用低，無類似要求。服務(wù)范圍小。每條跑道兩端都需要一套地面臺(tái)；對(duì)復(fù)飛精確引導(dǎo)功能弱；只能實(shí)施一條下劃線服務(wù)范圍廣。一套設(shè)備可以服務(wù)多條跑道，有效對(duì)復(fù)飛精確引導(dǎo)；可采取多種進(jìn)近程序。294.2.2陸基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)GBASGBAS與現(xiàn)有ILS比較I著艦方式

應(yīng)用于全自動(dòng)著艦條件：濃云密布或夜間，需借助精密的助降和著艦系統(tǒng)；重新著陸復(fù)飛著艦雷達(dá)捕獲窗口排序區(qū)下降4.2.2陸基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)GBAS30著艦方式

應(yīng)用于全自動(dòng)著艦重新著陸復(fù)飛著艦雷達(dá)捕獲窗口排序區(qū)4.2.2陸基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)GBASGBAS的局限性：GBAS監(jiān)視的是一個(gè)局域范圍內(nèi)誤差波動(dòng)，監(jiān)測(cè)性能隨距離拉遠(yuǎn)降低GBAS無法抵御和監(jiān)測(cè)電離層風(fēng)暴314.2.2陸基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)GBASGBAS的局限性：314.2衛(wèi)星導(dǎo)航空管應(yīng)用4.2.1

現(xiàn)代空管的導(dǎo)航性能需求4.2.2陸基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)GBAS4.2.3星基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)SBAS4.2.4空基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)ABAS32現(xiàn)代空中交通管理4.2衛(wèi)星導(dǎo)航空管應(yīng)用4.2.1現(xiàn)代空管的導(dǎo)航性能需求34.2.3星基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)SBAS為克服GBAS局限性廣域增強(qiáng)系統(tǒng)（WAAS）基本思想在美國(guó)及周邊布設(shè)地面站（WRS），接收處理數(shù)據(jù)將數(shù)據(jù)傳送中心站（WMS）處理分離數(shù)據(jù)，產(chǎn)生校正量格式化后上傳至GEO衛(wèi)星用戶根據(jù)GEO播發(fā)數(shù)據(jù)對(duì)本地?cái)?shù)據(jù)校正提高精度等334.2.3星基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)SBAS為克服GBAS局限性廣域344.2.3星基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)SBASGPSGEO用戶軌道完好性電離層鐘差參考站中心站參考站目前唯一建成的SBAS系統(tǒng)-美國(guó)的WAAS344.2.3星基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)SBASGPSGEO用戶軌道完參考站(WRS)接收GPS信號(hào)，得到接收的GPS信號(hào)誤差354.2.3星基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)SBAS參考站(WRS)接收GPS信號(hào)，得到接收的GPS信號(hào)誤差34.2.3星基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)SBAS參考站(WRS)將GPS誤差信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)到中心站(WMS)中心站(WMS)通過處理，得到WAAS系統(tǒng)的改正信息364.2.3星基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)SBAS364.2.3星基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)SBAS改正信息由基準(zhǔn)站(WMS)發(fā)往GEO上的導(dǎo)航設(shè)備374.2.3星基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)SBAS改正信息由基準(zhǔn)站(WMS)4.2.3星基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)SBASGEO上的導(dǎo)航設(shè)備將改正信息用類似GPS形式廣播384.2.3星基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)SBASGEO上的導(dǎo)航設(shè)備將改正信4.2.3星基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)SBAS衛(wèi)星長(zhǎng)期誤差校正指由衛(wèi)星時(shí)鐘和星歷引起的誤差以四維矢量的形式播發(fā)誤差衛(wèi)星快速誤差校正為應(yīng)付衛(wèi)星時(shí)鐘快速變化誤差以標(biāo)量形式播出廣播頻率較高6~20s/次電離層延遲校正用電離層網(wǎng)格模型播發(fā)各個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)校正數(shù)據(jù)用戶接收到網(wǎng)格點(diǎn)數(shù)據(jù)后，按照內(nèi)插法計(jì)算本地電離層延遲WAAS播發(fā)的增強(qiáng)校正量394.2.3星基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)SBAS衛(wèi)星長(zhǎng)期誤差校正指由衛(wèi)星時(shí)

用戶差分距離誤差（UDRE）指由經(jīng)差分修正后的空間信號(hào)誤差引起的用戶誤差。因此它是經(jīng)星歷誤差修正和衛(wèi)星鐘差修正后的真實(shí)用戶級(jí)誤差?？紤]完好性的概率要求，UDRE可以定義為在系統(tǒng)服務(wù)區(qū)內(nèi)，可視衛(wèi)星星歷及鐘差改正數(shù)誤差相應(yīng)的偽距誤差的置信限值。設(shè)置信度為99.9%，則有：

Pr(UDRE>衛(wèi)星星歷及鐘差改正數(shù))≥99.9%4.2.3星基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)SBAS40用戶差分距離誤差（UDRE）指由經(jīng)差分修正

衛(wèi)星廣域增強(qiáng)系統(tǒng)在廣播電離層格網(wǎng)點(diǎn)IGP延遲改正數(shù)的同時(shí)，應(yīng)同時(shí)廣播這些改正數(shù)對(duì)應(yīng)的誤差信息。這種誤差信息定義為網(wǎng)格點(diǎn)電離層垂直改正誤差(GIVE)。GIVE是網(wǎng)格點(diǎn)經(jīng)過電離層改正后的真實(shí)用戶級(jí)誤差。根據(jù)完善性需求，按99.9%的置信度給定。對(duì)于時(shí)刻的格網(wǎng)點(diǎn)延遲改正數(shù)將要應(yīng)用的后一個(gè)更新間隔內(nèi)的任意時(shí)間，應(yīng)以99.9%的置信度保證與實(shí)際是一致的，即

4.2.3星基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)SBAS41衛(wèi)星廣域增強(qiáng)系統(tǒng)在廣播電離層格網(wǎng)點(diǎn)IGP延4.2.3星基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)SBAS參考站A路參考站B路A路數(shù)據(jù)合理性檢查B路數(shù)據(jù)合理性檢查慢變電離層快變慢變電離層快變電離層改正一致性檢驗(yàn)快變改正一致性檢驗(yàn)慢變改正一致性檢驗(yàn)UDRE(A路)正確性驗(yàn)證UDRE(B路)正確性驗(yàn)證GIVE(A路)正確性驗(yàn)證GIVE(B路)正確性驗(yàn)證故障檢測(cè)和分離GIVE有效性驗(yàn)證UDRE有效性驗(yàn)證GEO廣播424.2.3星基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)SBAS參考站參考站A路數(shù)據(jù)B路數(shù)基本應(yīng)用已售出37000套增強(qiáng)設(shè)備以每月1000套設(shè)備的速度遞增商業(yè)用途已售出超過500套設(shè)備航線上應(yīng)用裝備200架以上波音737飛機(jī)4.2.3星基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)SBAS43基本應(yīng)用4.2.3星基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)SBAS43歐洲的EGNOS組成：主控中心，MCC導(dǎo)航地面站，NLES測(cè)距和完好性監(jiān)測(cè)站，RIMS4.2.3星基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)SBAS歐洲的EGNOS組成：4.2.3星基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)SBAS4.2.3星基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)SBAS454.2.3星基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)SBAS454.2衛(wèi)星導(dǎo)航空管應(yīng)用4.2.1

現(xiàn)代空管的導(dǎo)航性能需求4.2.2陸基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)GBAS4.2.3星基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)SBAS4.2.4空基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)ABAS46現(xiàn)代空中交通管理4.2衛(wèi)星導(dǎo)航空管應(yīng)用4.2.1現(xiàn)代空管的導(dǎo)航性能需求44.2.4空基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)ABAS完好性監(jiān)測(cè)外部方法基于監(jiān)測(cè)站真實(shí)位置信息對(duì)誤差進(jìn)行最優(yōu)估計(jì)完好性監(jiān)測(cè)內(nèi)部方法利用冗余觀測(cè)量信息進(jìn)行一致性檢驗(yàn)方法：利用冗余GNSS觀測(cè)信息：RAIM利用機(jī)載其它（導(dǎo)航）系統(tǒng)信息：AAIM474.2.4空基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)ABAS完好性監(jiān)測(cè)外部方法474.2.4空基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)ABAS故障檢測(cè)(Detection)與排除(Exclusion)

誤檢

檢測(cè)有故障

正確排除

錯(cuò)誤排除

不能排除

定位故障

定位正確

漏檢

正確排除

不能排除

檢測(cè)無故障定位檢測(cè)排除檢測(cè)排除誤警正常告警漏警484.2.4空基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)ABAS故障檢測(cè)(Detectio4.2.4空基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)ABAS基本原理檢驗(yàn)冗余信息的一致性，判斷故障是否存在基于假設(shè)檢驗(yàn)理論對(duì)要檢驗(yàn)的總體分布提出假設(shè)對(duì)樣本提供的信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析判斷接受還是拒絕假設(shè)494.2.4空基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)ABAS基本原理對(duì)要檢驗(yàn)的總體分布4.2.4空基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)ABASRAIM流程圖504.2.4空基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)ABASRAIM流程圖50RAIM算法-最小二乘殘差法：GPS定位的線性化模型4.2.4空基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)ABAS51RAIM算法-最小二乘殘差法：GPS定位的線性化模型4.2投影矩陣測(cè)距殘差參數(shù)RAIM算法-最小二乘殘差法：4.2.4空基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)ABAS52投影矩陣測(cè)距殘差參數(shù)RAIM算法-最小二乘殘差法：4.2.44.2.4空基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)ABAS4.2.4空基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)ABAS可用性判斷4.2.4空基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)ABAS用水平定位誤差保護(hù)門限HPL來確定RAIM算法的可用性。它一方面滿足了完好性需求，另一方面反映了系統(tǒng)衛(wèi)星幾何的可用性。計(jì)算公式為其中pbias是滿足虛警率和漏檢率的最小統(tǒng)計(jì)檢測(cè)量，HSLLOPEmax是最易漏檢的衛(wèi)星的水平特征性斜率值，計(jì)算公式為54可用性判斷4.2.4空基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)ABAS用水平定位誤差保4.2.4空基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)ABAS554.2.4空基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)ABAS55空基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)-AAIM：

利用機(jī)載導(dǎo)航設(shè)備提供的冗余信息輔助衛(wèi)星導(dǎo)航實(shí)現(xiàn)完好性監(jiān)測(cè)和綜合性能提高，即組合導(dǎo)航。最常用的組合方式就是GNSS-INS。4.2.4空基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)ABASINS優(yōu)點(diǎn)：不依賴外界信息、隱蔽性好、抗輻射性強(qiáng)、全天候等缺點(diǎn)：定位誤差隨時(shí)間而積累，長(zhǎng)時(shí)間工作后會(huì)產(chǎn)生大的誤差，不宜作遠(yuǎn)距離導(dǎo)航

GNSS優(yōu)點(diǎn)：較高的導(dǎo)航精度缺點(diǎn)：不能提供載體姿態(tài)等導(dǎo)航參數(shù)、接收機(jī)不易捕獲和跟蹤衛(wèi)星的載波信號(hào)等GPS和INS導(dǎo)航功能實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)并相互補(bǔ)充

空基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)-AAIM：

利用機(jī)載導(dǎo)航設(shè)備提供的冗

慣性導(dǎo)航系統(tǒng)是利用機(jī)上慣性設(shè)備測(cè)量飛機(jī)運(yùn)動(dòng)的速度和坐標(biāo)，從而形成指令信息來導(dǎo)引飛機(jī)的系統(tǒng)。基本原理是：應(yīng)用慣性加速度計(jì)，在三個(gè)互相垂直軸的方向上測(cè)量出飛機(jī)重心運(yùn)動(dòng)的加速度分量，然后用相應(yīng)的積分裝置得到速度分量和坐標(biāo)分量。

慣性導(dǎo)航系統(tǒng)平臺(tái)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)主要用于戰(zhàn)略飛機(jī)

主要用于戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈

4.2.4空基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)ABAS57慣性導(dǎo)航系統(tǒng)是利用機(jī)上慣性設(shè)備測(cè)量飛機(jī)運(yùn)動(dòng)的速度

GPS/INS組合導(dǎo)航系統(tǒng)由全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GPS)、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(INS)和信息處理系統(tǒng)三部分構(gòu)成

4.2.4空基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)ABAS顯示器GPS接收機(jī)接口電路控顯處理器電源接口電路整形電路水平陀螺方位陀螺北向加速度計(jì)東向加速度計(jì)天向加速度計(jì)GPS導(dǎo)航系統(tǒng)數(shù)控融合與控制系統(tǒng)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)58GPS/INS組合導(dǎo)航系統(tǒng)由全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(松耦合GPS/INS組合導(dǎo)航

緊耦合GPS/INS組合導(dǎo)航4.2.4空基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)ABAS59松耦合GPS/INS組合導(dǎo)航緊耦合GPS/INS組合導(dǎo)航松耦合GPS/INS組合導(dǎo)航

4.2.4空基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)ABAS慣性測(cè)量裝置導(dǎo)航儀GPS接收機(jī)接收機(jī)卡爾曼濾波器導(dǎo)航卡爾曼濾波器受力和彈體速度加速度計(jì)偏差和陀螺儀漂移修正位置、速度和姿態(tài)修正位置和速度

衛(wèi)星測(cè)量位置和速度

把位置和速度提供給制導(dǎo)＋—60松耦合GPS/INS組合導(dǎo)航4.2.4空基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)AB緊耦合GPS/INS組合導(dǎo)航4.2.4空基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)ABAS慣性測(cè)量裝置導(dǎo)航儀GPS接收機(jī)導(dǎo)航卡爾曼濾波器受力和彈體速度加速度計(jì)偏差和陀螺儀漂移修正位置、速度、姿態(tài)和時(shí)鐘誤差修正衛(wèi)星測(cè)量偽距、偽距變化把位置和速度提供給制導(dǎo)＋—位置、速度61緊耦合GPS/INS組合導(dǎo)航4.2.4空基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)AB導(dǎo)航過程中，INS把速度和加速度信息提供給GPS接收機(jī)，可以提高GPS接收機(jī)的抗干擾能力和動(dòng)態(tài)特征。如果GPS接收機(jī)失去對(duì)衛(wèi)星的自動(dòng)跟蹤，INS仍然能夠獨(dú)立工作，并且提供的位置和速度值能夠幫助GPS接收機(jī)及時(shí)地采集GPS衛(wèi)星信息?？偨Y(jié)：

GPS接收機(jī)可以向INS提供有關(guān)它當(dāng)前的積累誤差的實(shí)時(shí)而準(zhǔn)確的數(shù)值，并進(jìn)行補(bǔ)償以提高INS導(dǎo)航精度。INS能夠用準(zhǔn)確的位置和速度初始值提供給GPS接收機(jī)跟蹤回路，從而減少其采集GPS衛(wèi)星信息所需要的時(shí)間。4.2.4空基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)ABASGPS/INS組合改善了系統(tǒng)精度、完好性GPS/INS組合加強(qiáng)系統(tǒng)的抗干擾能力解決高動(dòng)態(tài)接收問題解決GPS動(dòng)態(tài)應(yīng)用采樣頻率低的問題

62導(dǎo)航過程中，INS把速度和加速度信息提供給GPS接收機(jī)，目錄1空管導(dǎo)航技術(shù)概述2陸基導(dǎo)航系統(tǒng)3全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（GNSS）4導(dǎo)航技術(shù)空管應(yīng)用5總結(jié)與展望63現(xiàn)代空中交通管理目錄1空管導(dǎo)航技術(shù)概述63現(xiàn)代空中交通管理5總結(jié)與展望2007年國(guó)際民航組織(ICAO)在整合各國(guó)和地區(qū)RNAV和RNP運(yùn)行實(shí)踐的基礎(chǔ)上，提出了PBN（PerformanceBasedNavigation）的概念和標(biāo)準(zhǔn)，即“基于性能導(dǎo)航”，作為飛行運(yùn)行和導(dǎo)航技術(shù)發(fā)展的基本指導(dǎo)準(zhǔn)則。PBN依據(jù)特定空域概念，按照運(yùn)行所需的準(zhǔn)確性、完好性、可用性、連續(xù)性和功能性，規(guī)定區(qū)域?qū)Ш剑≧NAV）系統(tǒng)的性能要求。PBN概念使得導(dǎo)航要求從對(duì)指定設(shè)備要求描述轉(zhuǎn)向?qū)谛阅軐?dǎo)航描述。645總結(jié)與展望2007年國(guó)際民航組織(ICAO)在整合各國(guó)和PBN實(shí)質(zhì)上是基于導(dǎo)航衛(wèi)星、機(jī)載儀表、地面導(dǎo)航設(shè)施等多傳感器組合應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)RNP、RNAV多種不同精度的導(dǎo)航方式。PBN是對(duì)傳統(tǒng)導(dǎo)航應(yīng)用方式的補(bǔ)充和變革。PBN是基于CNS/ATM不同服務(wù)元素相互依賴、相互補(bǔ)充、共同作用的一種綜合應(yīng)用。根據(jù)PBN的概念，指定空域內(nèi)C/N/S/ATM中任何所需性能的缺失或不足，都可以通過其他所需性能的相互補(bǔ)充，在安全的前提下實(shí)現(xiàn)容量和間隔目標(biāo)的最大化。5總結(jié)與展望65PBN實(shí)質(zhì)上是基于導(dǎo)航衛(wèi)星、機(jī)載儀表、地面導(dǎo)航設(shè)施等多傳感器RNAV是一種導(dǎo)航方式，它可以使航空器在導(dǎo)航信號(hào)覆蓋范圍之內(nèi)，或在機(jī)載導(dǎo)航設(shè)備的工作能力范圍之內(nèi)，或二者的組合，沿任意期望的航徑飛行。RNAV航線的保護(hù)區(qū)是線性的RNAV航線建立在雷達(dá)覆蓋范圍內(nèi)5總結(jié)與展望66導(dǎo)航臺(tái)RNAV是一種導(dǎo)航方式，它可以使航空器在導(dǎo)航信號(hào)覆蓋范圍之內(nèi)5總結(jié)與展望67導(dǎo)航臺(tái)5總結(jié)與展望67導(dǎo)航臺(tái)

RNP是在規(guī)定的空域內(nèi)運(yùn)行必要的導(dǎo)航性能精度的描述。確定導(dǎo)航性能和需求要適合于特定的RNP類型和/或者應(yīng)用。但具有機(jī)載監(jiān)視和告警功能。5總結(jié)與展望68導(dǎo)航臺(tái) RNP是在規(guī)定的空域內(nèi)運(yùn)行必要的導(dǎo)航性能精度的描述。確5總結(jié)與展望695總結(jié)與展望695總結(jié)與展望705總結(jié)與展望70GNSS衛(wèi)星RNP/RNAV航路地基局域增強(qiáng)系統(tǒng)ADS-B導(dǎo)航性能預(yù)測(cè)信息GNSS完好性監(jiān)視機(jī)場(chǎng)場(chǎng)面多邊監(jiān)視系統(tǒng)5總結(jié)與展望71GNSS衛(wèi)星RNP/RNAV航路地基局域增強(qiáng)系統(tǒng)ADS-B導(dǎo)航路點(diǎn)RNAV

提高了空域的效率優(yōu)化空域的使用彎曲的航徑垂直引導(dǎo)保護(hù)區(qū)縮小RNP航路和程序設(shè)計(jì)受限制傳統(tǒng)程序和航路RNP系統(tǒng)——機(jī)載性能監(jiān)視和告警5總結(jié)與展望當(dāng)前的地面導(dǎo)航臺(tái)

RNP系統(tǒng)能夠提高運(yùn)行完整性，尤其能夠提供更小的的航路間距，并且能夠提供充分的完整性，因此，使用RNP系統(tǒng)能夠提供更高的安全和運(yùn)行效能。RNAV適航要求相對(duì)較低。RNAV和RNP的應(yīng)用還會(huì)共存若干年，隨著配備有RNP系統(tǒng)的比例增加，過渡成本的降低，預(yù)計(jì)將逐漸向RNP應(yīng)用方面過渡。

72航路點(diǎn)RNAV提高了空域的效率優(yōu)化空域的使用彎曲的航徑垂導(dǎo)航規(guī)范RNAV規(guī)范RNP規(guī)范RNP4海洋和邊遠(yuǎn)陸地RNAV5RNAV2RNAV1航路和終端區(qū)RNP10海洋邊遠(yuǎn)陸地基礎(chǔ)RNP2基礎(chǔ)RNP1精密RNP1飛行各階段有附加要求的RNP（例如，用于3D和4D導(dǎo)航）5總結(jié)與展望73導(dǎo)航規(guī)范RNAV規(guī)范RNP規(guī)范RNP4RNAV5RNP

謝謝！

74謝謝！74航空導(dǎo)航（三）電子信息工程學(xué)院交通信息工程及控制教研室航空導(dǎo)航（三）電子信息工程學(xué)院目錄1空管導(dǎo)航技術(shù)概述2陸基導(dǎo)航系統(tǒng)3全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（GNSS）4導(dǎo)航技術(shù)空管應(yīng)用5總結(jié)與展望76現(xiàn)代空中交通管理目錄1空管導(dǎo)航技術(shù)概述2現(xiàn)代空中交通管理4導(dǎo)航技術(shù)空管應(yīng)用4.1問題背景4.2衛(wèi)星導(dǎo)航空管應(yīng)用現(xiàn)代空中交通管理774導(dǎo)航技術(shù)空管應(yīng)用4.1問題背景現(xiàn)代空中交通管理34.1問題背景4.1.1航空導(dǎo)航的發(fā)展趨勢(shì)4.1.2新一代空管系統(tǒng)中的導(dǎo)航技術(shù)4.1.3我國(guó)航空導(dǎo)航現(xiàn)狀現(xiàn)代空中交通管理784.1問題背景4.1.1航空導(dǎo)航的發(fā)展趨勢(shì)現(xiàn)代空中交通管Four-courseRadioRangeNDBVOR,DME,TacanInstrument

LandingSystemMicrowave

LandingSystemLoranCGPSWAASLAASGoneGoneAlmostGoneResearch1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 20204.1.1航空導(dǎo)航的發(fā)展趨勢(shì)79Four-courseNDBVOR,DME,Instru衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)雷達(dá)＋ADS、數(shù)據(jù)鏈靈活空域、優(yōu)選航線協(xié)同的主動(dòng)飛行安全、高效、節(jié)約

促進(jìn)航空運(yùn)輸制造發(fā)展陸基導(dǎo)航系統(tǒng)雷達(dá)監(jiān)視、話音通信固定的空域、航線受管制的被動(dòng)飛行安全與效率低

資源浪費(fèi)、阻礙發(fā)展傳統(tǒng)空管系統(tǒng)新一代空管系統(tǒng)4.1.2新一代空管系統(tǒng)中的導(dǎo)航技術(shù)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)帶來航空導(dǎo)航革命為新一代空管系統(tǒng)發(fā)展提供契機(jī)80衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)雷達(dá)＋ADS、數(shù)據(jù)鏈靈活空域、優(yōu)選航線協(xié)同的主動(dòng)美國(guó)新一代空管系統(tǒng)NGATS歐洲新一代空管系統(tǒng)SESAR我國(guó)新一代空管系統(tǒng)CNATS技術(shù)現(xiàn)狀星基系統(tǒng)整合星基技術(shù)應(yīng)用？？？系統(tǒng)能力>5000架飛機(jī)>3000架飛機(jī)？？？安全0.1次/百萬飛行小時(shí)？？？空域利用率300米垂直間隔？？？衛(wèi)星系統(tǒng)GPSGalileo？？？核心技術(shù)SWIM、NEOTALIS？？？發(fā)展階段運(yùn)行概念程序驗(yàn)證？？？

81星基技術(shù)應(yīng)用>3000架飛機(jī)0.1次/百萬飛行小時(shí)300米垂直間隔中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化導(dǎo)航與監(jiān)視技術(shù)探索4.1.2新一代空管系統(tǒng)中的導(dǎo)航技術(shù)美國(guó)新一代空管系統(tǒng)NGATS歐洲新一代空管系統(tǒng)SESAR我國(guó)4.1.3我國(guó)航空導(dǎo)航現(xiàn)狀中國(guó)民航：（2006年）VOR202套、DME272套、NDB380套主要機(jī)場(chǎng)ILS178套美國(guó)各類導(dǎo)航設(shè)備4300套中國(guó)只是美國(guó)導(dǎo)航設(shè)備的1/4旅客吞吐量33197.3萬人次，比上年增長(zhǎng)16.7％貨郵吞吐量753.2萬噸，比上年增長(zhǎng)19％飛機(jī)起降架次348.6萬架次，比上年增長(zhǎng)14.1％飛機(jī)架數(shù)：中國(guó)979架，美國(guó)7626架總周轉(zhuǎn)量世界第二82陸基導(dǎo)航設(shè)備為主難以滿足日益增長(zhǎng)的需求4.1.3我國(guó)航空導(dǎo)航現(xiàn)狀中國(guó)民航：（2006年）8陸基導(dǎo)4.2衛(wèi)星導(dǎo)航空管應(yīng)用4.2.1

現(xiàn)代空管的導(dǎo)航性能需求4.2.2陸基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)GBAS4.2.3星基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)SBAS4.2.4空基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)ABAS83現(xiàn)代空中交通管理4.2衛(wèi)星導(dǎo)航空管應(yīng)用4.2.1現(xiàn)代空管的導(dǎo)航性能需求9現(xiàn)84洋區(qū)本土航路終端區(qū)NPACATI復(fù)飛CATII/III著陸進(jìn)近航路/終端區(qū)進(jìn)近/著陸4.2.1現(xiàn)代空管的導(dǎo)航性能需求不同航行階段對(duì)導(dǎo)航性能要求不同10洋區(qū)本土航路終端區(qū)NPACATI復(fù)飛CATII/II854.2.1現(xiàn)代空管的導(dǎo)航性能需求空管對(duì)衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用性能要求運(yùn)行階段精度（95%）告警限完好性風(fēng)險(xiǎn)告警時(shí)間連續(xù)性風(fēng)險(xiǎn)可用性水平垂直水平垂直航路3.7kmN/A3.7kmN/A10-7/小時(shí)5分10-4-10-8/小時(shí)0.99-0.99999終端區(qū)0.74kmN/A1.85kmN/A10-7/小時(shí)15秒10-4-10-8/小時(shí)0.99-0.99999非精密進(jìn)近220mN/A556mN/A10-7/小時(shí)10秒10-4-10-8/小時(shí)0.99-0.99999APVI16m20m556m50m2×10-7

每次進(jìn)近10秒8×10-6/15秒0.99-0.99999APVII16m8m40m20m2×10-7

每次進(jìn)近6秒8×10-6/15秒0.99-0.99999CATI16m6-4m40m15-10m2×10-7

每次進(jìn)近6秒8×10-6/15秒0.99-0.99999精度完好性連續(xù)性可用性114.2.1現(xiàn)代空管的導(dǎo)航性能需求空管對(duì)衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用性能由上表需求可以看出：現(xiàn)有GPS難以滿足精密進(jìn)近階段的精度、完好性、連續(xù)性、可用性指標(biāo)，其中精度和完好性是基礎(chǔ)。864.2.1現(xiàn)代空管的性能需求誤差源可能誤差大小降低方法衛(wèi)星鐘差時(shí)鐘模型誤差：2m相關(guān)性強(qiáng)，差分可基本消除星歷誤差衛(wèi)星星歷預(yù)告誤差沿視線方向分量：2m電離層延遲對(duì)碼和載波影響大小相等，方向相反天頂方向約2~10m其他方向延遲=天頂方向延遲×傾斜因子使用廣播模型修正的單頻接收機(jī)：1~5m雙頻接收機(jī)：1m差分增強(qiáng)：0.2m對(duì)流層延遲碼和載波延遲量相等天頂方向延遲約2.3~2.5m其他方向延遲=天頂方向×傾斜因子基于平均氣象條件模型：0.1~1m差分增強(qiáng)：0.2m（受海拔和高度影響）多徑在一個(gè)“干凈”環(huán)境：碼：0.5~1m載波：0.5~1cm通過天線設(shè)計(jì)不相關(guān)接收機(jī)噪聲碼：0.25~0.5m載波：1~2mm接收機(jī)不相關(guān)通過天線接收機(jī)設(shè)計(jì)減小衛(wèi)星導(dǎo)航誤差具有時(shí)、空間的強(qiáng)相關(guān)性可通過差分手段提高衛(wèi)星導(dǎo)航的精度完好性指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)是衛(wèi)星導(dǎo)航在空管應(yīng)用中的重中之重由上表需求可以看出：現(xiàn)有GPS難以滿足精密進(jìn)近階段的精度、完GNSS完好性定義：導(dǎo)航系統(tǒng)出現(xiàn)誤差時(shí)及時(shí)告警的能力計(jì)算位置真實(shí)位置水平保護(hù)級(jí)（HPL）定位誤差水平告警限（HAL）保護(hù)級(jí)：P(定位誤差>保護(hù)級(jí))<10-7/每次運(yùn)行告警限：若保護(hù)級(jí)>告警限則告警874.2.1現(xiàn)代空管的性能需求GNSS完好性定義：計(jì)算位置真實(shí)位置水平保護(hù)級(jí)（HPL）定位完好性的實(shí)現(xiàn)估計(jì)值閾值誤差告警漏警完好性風(fēng)險(xiǎn)虛警損失連續(xù)性服務(wù)可用性884.2.1現(xiàn)代空管的性能需求完好性的實(shí)現(xiàn)估計(jì)值閾值誤差告警漏警虛警服務(wù)可用性144.2.完好性的獲得不能以降低連續(xù)性為代價(jià)服務(wù)可用性估計(jì)值閾值誤差最極端的方法是宣告GNSS系統(tǒng)永遠(yuǎn)不可用，完好性風(fēng)險(xiǎn)和連續(xù)性同時(shí)為0，這種做法顯然是不行的894.2.1現(xiàn)代空管的性能需求完好性的獲得不能以降低連續(xù)性為代價(jià)服務(wù)可用性估計(jì)值閾值誤差最完好性的本質(zhì)是對(duì)導(dǎo)航誤差的精確估計(jì)服務(wù)可用性估計(jì)值閾值誤差由于有限的樣本空間、不準(zhǔn)確的誤差模型和不完美的算法，完全準(zhǔn)確的知道導(dǎo)航系統(tǒng)誤差是不可能的904.2.1現(xiàn)代空管的性能需求完好性的本質(zhì)是對(duì)導(dǎo)航誤差的精確估計(jì)服務(wù)可用性估計(jì)值閾值誤差由衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的誤差NSE概率密度AL0非零均值誤差非高斯分布誤差A(yù)Lγ/2γ/2必須進(jìn)行完好性監(jiān)測(cè)914.2.1現(xiàn)代空管的性能需求衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的誤差NSE概率密度AL0非零均值誤差非高斯分布GNSS完好性監(jiān)測(cè)：SAIM內(nèi)部監(jiān)測(cè)

外部監(jiān)測(cè)

AAIMRAIMSBASGBASWAAS、EGNOSGRASLAAS924.2.1現(xiàn)代空管的性能需求在地面建立監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，監(jiān)測(cè)GNSS衛(wèi)星的狀況和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)本身的故障因素，然后發(fā)播給用戶。利用冗余觀測(cè)量信息進(jìn)行一致性檢驗(yàn)GNSS完好性監(jiān)測(cè)：SAIM內(nèi)部監(jiān)測(cè)外部監(jiān)測(cè)AAIMR4.2衛(wèi)星導(dǎo)航空管應(yīng)用4.2.1

現(xiàn)代空管的導(dǎo)航性能需求4.2.2陸基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)GBAS4.2.3星基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)SBAS4.2.4空基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)ABAS93現(xiàn)代空中交通管理4.2衛(wèi)星導(dǎo)航空管應(yīng)用4.2.1現(xiàn)代空管的導(dǎo)航性能需求14.2.2陸基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)GBAS94基準(zhǔn)站VHF數(shù)據(jù)鏈航空用戶GPS衛(wèi)星4.2.2陸基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)GBAS20基準(zhǔn)站VHF數(shù)據(jù)鏈航空4.2.2陸基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)GBAS系統(tǒng)組成：空間部分GPS衛(wèi)星參考站信號(hào)接收機(jī)地面中心處理站地面?zhèn)涡l(wèi)星航空用戶VHF數(shù)據(jù)鏈基于地面的信號(hào)發(fā)射器，能發(fā)射與GPS一樣的信號(hào)。目的是要提供附加的偽距信號(hào)以增強(qiáng)定位解的幾何結(jié)構(gòu)，因而提高導(dǎo)航可用性，以至此機(jī)場(chǎng)的需求能被滿足。接收GPS衛(wèi)星及偽衛(wèi)星信號(hào)，并傳送給中心處理站。為獲得較好精度，參考站天線必須專門設(shè)計(jì)以有效減小多路徑誤差接收各參考站傳輸來的觀測(cè)數(shù)據(jù)，組合來自每個(gè)接收機(jī)的差分改正數(shù)，確定廣播的差分改正數(shù)及衛(wèi)星空間信號(hào)的完善性，執(zhí)行關(guān)鍵參數(shù)的質(zhì)量控制統(tǒng)計(jì)，驗(yàn)證廣播給用戶的數(shù)據(jù)正確性送數(shù)據(jù)鏈路包括參考站與中心站的數(shù)據(jù)傳輸和中心站向用戶的數(shù)據(jù)廣播。數(shù)據(jù)傳輸可以采用電纜。數(shù)據(jù)廣播通過甚高頻（VHF）波段，廣播內(nèi)容包括差分改正及完善性信息信號(hào)接收設(shè)備不僅接收來自GPS的信號(hào)，還要接收來自偽衛(wèi)星的信號(hào)和地面站廣播的差分改正及完善性信息,，處理器對(duì)GPS觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行差分定位計(jì)算，同時(shí)確定垂直及水平定位誤差保護(hù)級(jí)，以決定當(dāng)前的導(dǎo)航誤差是否超限954.2.2陸基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)GBAS系統(tǒng)組成：空間部分參考站地964.2.2陸基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)GBAS在機(jī)場(chǎng)周圍布設(shè)基準(zhǔn)站，產(chǎn)生GPS增強(qiáng)信息（包括誤差信息和完好性信息）通過VHF數(shù)據(jù)鏈廣播給附近進(jìn)近飛機(jī)飛機(jī)收到差分信息與本機(jī)接收到的GPS信息進(jìn)行差分最終目的：引導(dǎo)飛機(jī)實(shí)施精密進(jìn)近224.2.2陸基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)GBAS在機(jī)場(chǎng)周圍布設(shè)基準(zhǔn)站，4.2.2陸基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)GBAS工作流程GPS參考站接收機(jī)接收衛(wèi)星，偽衛(wèi)星信號(hào)GPS參考站接收機(jī)974.2.2陸基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)GBAS工作流程GPS參考站接收機(jī)4.2.2陸基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)GBAS地面中心站GPS參考站接收機(jī)LAAS地面中心站計(jì)算GPS定位誤差和差分改正數(shù)等信息984.2.2陸基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)GBAS地面GPS參考站接收機(jī)LA4.2.2陸基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)GBAS地面中心站VHF數(shù)據(jù)廣播LAAS地面中心站發(fā)送改正信息給VHF數(shù)據(jù)鏈廣播發(fā)射器994.2.2陸基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)GBAS地面VHF數(shù)LAAS地面中4.2.2陸基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)GBASVHF數(shù)據(jù)廣播發(fā)射器廣播LAAS信號(hào)給服務(wù)區(qū)域內(nèi)裝備有接收機(jī)的飛行器1004.2.2陸基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)GBASVHF數(shù)發(fā)射器廣播LAAS4.2.2陸基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)GBASGBAS監(jiān)測(cè)站完好性監(jiān)測(cè)原理信號(hào)質(zhì)量監(jiān)視數(shù)據(jù)質(zhì)量監(jiān)視觀測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量監(jiān)視多參考一致性核查標(biāo)準(zhǔn)差、均方監(jiān)視4.2.2陸基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)GBASGBAS監(jiān)測(cè)站完好性監(jiān)測(cè)原4.2.2陸基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)GBASMDTTransmitterMonitorPowerAmpPowerSuppliesPrimaryEquipmentShelterReferenceReceiverAndAntennaVDBATCUScreens(upto10)Optional3VDBReferenceReceiverAndAntennaReferenceReceiverAndAntennaReferenceReceiverAndAntenna1024.2.2陸基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)GBASMDTTransmitte4.2.2陸基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)GBASGBAS與現(xiàn)有ILS比較ILSGBAS對(duì)場(chǎng)地限制大。地形不好的機(jī)場(chǎng)不能使用；站臺(tái)前方有車、人都會(huì)影響系統(tǒng)工作；機(jī)場(chǎng)設(shè)備安裝要求嚴(yán)格對(duì)場(chǎng)地限制小。不要求安裝在跑道盡頭或者一側(cè)。費(fèi)用高，要求前方反射面必須平整費(fèi)用低，無類似要求。服務(wù)范圍小。每條跑道兩端都需要一套地面臺(tái)；對(duì)復(fù)飛精確引導(dǎo)功能弱；只能實(shí)施一條下劃線服務(wù)范圍廣。一套設(shè)備可以服務(wù)多條跑道，有效對(duì)復(fù)飛精確引導(dǎo)；可采取多種進(jìn)近程序。1034.2.2陸基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)GBASGBAS與現(xiàn)有ILS比較I著艦方式

應(yīng)用于全自動(dòng)著艦條件：濃云密布或夜間，需借助精密的助降和著艦系統(tǒng)；重新著陸復(fù)飛著艦雷達(dá)捕獲窗口排序區(qū)下降4.2.2陸基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)GBAS104著艦方式

應(yīng)用于全自動(dòng)著艦重新著陸復(fù)飛著艦雷達(dá)捕獲窗口排序區(qū)4.2.2陸基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)GBASGBAS的局限性：GBAS監(jiān)視的是一個(gè)局域范圍內(nèi)誤差波動(dòng)，監(jiān)測(cè)性能隨距離拉遠(yuǎn)降低GBAS無法抵御和監(jiān)測(cè)電離層風(fēng)暴1054.2.2陸基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)GBASGBAS的局限性：314.2衛(wèi)星導(dǎo)航空管應(yīng)用4.2.1

現(xiàn)代空管的導(dǎo)航性能需求4.2.2陸基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)GBAS4.2.3星基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)SBAS4.2.4空基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)ABAS106現(xiàn)代空中交通管理4.2衛(wèi)星導(dǎo)航空管應(yīng)用4.2.1現(xiàn)代空管的導(dǎo)航性能需求34.2.3星基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)SBAS為克服GBAS局限性廣域增強(qiáng)系統(tǒng)（WAAS）基本思想在美國(guó)及周邊布設(shè)地面站（WRS），接收處理數(shù)據(jù)將數(shù)據(jù)傳送中心站（WMS）處理分離數(shù)據(jù)，產(chǎn)生校正量格式化后上傳至GEO衛(wèi)星用戶根據(jù)GEO播發(fā)數(shù)據(jù)對(duì)本地?cái)?shù)據(jù)校正提高精度等1074.2.3星基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)SBAS為克服GBAS局限性廣域1084.2.3星基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)SBASGPSGEO用戶軌道完好性電離層鐘差參考站中心站參考站目前唯一建成的SBAS系統(tǒng)-美國(guó)的WAAS344.2.3星基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)SBASGPSGEO用戶軌道完參考站(WRS)接收GPS信號(hào)，得到接收的GPS信號(hào)誤差1094.2.3星基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)SBAS參考站(WRS)接收GPS信號(hào)，得到接收的GPS信號(hào)誤差34.2.3星基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)SBAS參考站(WRS)將GPS誤差信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)到中心站(WMS)中心站(WMS)通過處理，得到WAAS系統(tǒng)的改正信息1104.2.3星基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)SBAS364.2.3星基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)SBAS改正信息由基準(zhǔn)站(WMS)發(fā)往GEO上的導(dǎo)航設(shè)備1114.2.3星基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)SBAS改正信息由基準(zhǔn)站(WMS)4.2.3星基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)SBASGEO上的導(dǎo)航設(shè)備將改正信息用類似GPS形式廣播1124.2.3星基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)SBASGEO上的導(dǎo)航設(shè)備將改正信4.2.3星基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)SBAS衛(wèi)星長(zhǎng)期誤差校正指由衛(wèi)星時(shí)鐘和星歷引起的誤差以四維矢量的形式播發(fā)誤差衛(wèi)星快速誤差校正為應(yīng)付衛(wèi)星時(shí)鐘快速變化誤差以標(biāo)量形式播出廣播頻率較高6~20s/次電離層延遲校正用電離層網(wǎng)格模型播發(fā)各個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)校正數(shù)據(jù)用戶接收到網(wǎng)格點(diǎn)數(shù)據(jù)后，按照內(nèi)插法計(jì)算本地電離層延遲WAAS播發(fā)的增強(qiáng)校正量1134.2.3星基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)SBAS衛(wèi)星長(zhǎng)期誤差校正指由衛(wèi)星時(shí)

用戶差分距離誤差（UDRE）指由經(jīng)差分修正后的空間信號(hào)誤差引起的用戶誤差。因此它是經(jīng)星歷誤差修正和衛(wèi)星鐘差修正后的真實(shí)用戶級(jí)誤差。考慮完好性的概率要求，UDRE可以定義為在系統(tǒng)服務(wù)區(qū)內(nèi)，可視衛(wèi)星星歷及鐘差改正數(shù)誤差相應(yīng)的偽距誤差的置信限值。設(shè)置信度為99.9%，則有：

Pr(UDRE>衛(wèi)星星歷及鐘差改正數(shù))≥99.9%4.2.3星基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)SBAS114用戶差分距離誤差（UDRE）指由經(jīng)差分修正

衛(wèi)星廣域增強(qiáng)系統(tǒng)在廣播電離層格網(wǎng)點(diǎn)IGP延遲改正數(shù)的同時(shí)，應(yīng)同時(shí)廣播這些改正數(shù)對(duì)應(yīng)的誤差信息。這種誤差信息定義為網(wǎng)格點(diǎn)電離層垂直改正誤差(GIVE)。GIVE是網(wǎng)格點(diǎn)經(jīng)過電離層改正后的真實(shí)用戶級(jí)誤差。根據(jù)完善性需求，按99.9%的置信度給定。對(duì)于時(shí)刻的格網(wǎng)點(diǎn)延遲改正數(shù)將要應(yīng)用的后一個(gè)更新間隔內(nèi)的任意時(shí)間，應(yīng)以99.9%的置信度保證與實(shí)際是一致的，即

4.2.3星基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)SBAS115衛(wèi)星廣域增強(qiáng)系統(tǒng)在廣播電離層格網(wǎng)點(diǎn)IGP延4.2.3星基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)SBAS參考站A路參考站B路A路數(shù)據(jù)合理性檢查B路數(shù)據(jù)合理性檢查慢變電離層快變慢變電離層快變電離層改正一致性檢驗(yàn)快變改正一致性檢驗(yàn)慢變改正一致性檢驗(yàn)UDRE(A路)正確性驗(yàn)證UDRE(B路)正確性驗(yàn)證GIVE(A路)正確性驗(yàn)證GIVE(B路)正確性驗(yàn)證故障檢測(cè)和分離GIVE有效性驗(yàn)證UDRE有效性驗(yàn)證GEO廣播1164.2.3星基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)SBAS參考站參考站A路數(shù)據(jù)B路數(shù)基本應(yīng)用已售出37000套增強(qiáng)設(shè)備以每月1000套設(shè)備的速度遞增商業(yè)用途已售出超過500套設(shè)備航線上應(yīng)用裝備200架以上波音737飛機(jī)4.2.3星基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)SBAS117基本應(yīng)用4.2.3星基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)SBAS43歐洲的EGNOS組成：主控中心，MCC導(dǎo)航地面站，NLES測(cè)距和完好性監(jiān)測(cè)站，RIMS4.2.3星基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)SBAS歐洲的EGNOS組成：4.2.3星基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)SBAS4.2.3星基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)SBAS1194.2.3星基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)SBAS454.2衛(wèi)星導(dǎo)航空管應(yīng)用4.2.1

現(xiàn)代空管的導(dǎo)航性能需求4.2.2陸基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)GBAS4.2.3星基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)SBAS4.2.4空基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)ABAS120現(xiàn)代空中交通管理4.2衛(wèi)星導(dǎo)航空管應(yīng)用4.2.1現(xiàn)代空管的導(dǎo)航性能需求44.2.4空基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)ABAS完好性監(jiān)測(cè)外部方法基于監(jiān)測(cè)站真實(shí)位置信息對(duì)誤差進(jìn)行最優(yōu)估計(jì)完好性監(jiān)測(cè)內(nèi)部方法利用冗余觀測(cè)量信息進(jìn)行一致性檢驗(yàn)方法：利用冗余GNSS觀測(cè)信息：RAIM利用機(jī)載其它（導(dǎo)航）系統(tǒng)信息：AAIM1214.2.4空基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)ABAS完好性監(jiān)測(cè)外部方法474.2.4空基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)ABAS故障檢測(cè)(Detection)與排除(Exclusion)

誤檢

檢測(cè)有故障

正確排除

錯(cuò)誤排除

不能排除

定位故障

定位正確

漏檢

正確排除

不能排除

檢測(cè)無故障定位檢測(cè)排除檢測(cè)排除誤警正常告警漏警1224.2.4空基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)ABAS故障檢測(cè)(Detectio4.2.4空基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)ABAS基本原理檢驗(yàn)冗余信息的一致性，判斷故障是否存在基于假設(shè)檢驗(yàn)理論對(duì)要檢驗(yàn)的總體分布提出假設(shè)對(duì)樣本提供的信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析判斷接受還是拒絕假設(shè)1234.2.4空基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)ABAS基本原理對(duì)要檢驗(yàn)的總體分布4.2.4空基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)ABASRAIM流程圖1244.2.4空基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)ABASRAIM流程圖50RAIM算法-最小二乘殘差法：GPS定位的線性化模型4.2.4空基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)ABAS125RAIM算法-最小二乘殘差法：GPS定位的線性化模型4.2投影矩陣測(cè)距殘差參數(shù)RAIM算法-最小二乘殘差法：4.2.4空基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)ABAS126投影矩陣測(cè)距殘差參數(shù)RAIM算法-最小二乘殘差法：4.2.44.2.4空基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)ABAS4.2.4空基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)ABAS可用性判斷4.2.4空基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)ABAS用水平定位誤差保護(hù)門限HPL來確定RAIM算法的可用性。它一方面滿足了完好性需求，另一方面反映了系統(tǒng)衛(wèi)星幾何的可用性。計(jì)算公式為其中pbias是滿足虛警率和漏檢率的最小統(tǒng)計(jì)檢測(cè)量，HSLLOPEmax是最易漏檢的衛(wèi)星的水平特征性斜率值，計(jì)算公式為128可用性判斷4.2.4空基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)ABAS用水平定位誤差保4.2.4空基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)ABAS1294.2.4空基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)ABAS55空基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)-AAIM：

利用機(jī)載導(dǎo)航設(shè)備提供的冗余信息輔助衛(wèi)星導(dǎo)航實(shí)現(xiàn)完好性監(jiān)測(cè)和綜合性能提高，即組合導(dǎo)航。最常用的組合方式就是GNSS-INS。4.2.4空基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)ABASINS優(yōu)點(diǎn)：不依賴外界信息、隱蔽性好、抗輻射性強(qiáng)、全天候等缺點(diǎn)：定位誤差隨時(shí)間而積累，長(zhǎng)時(shí)間工作后會(huì)產(chǎn)生大的誤差，不宜作遠(yuǎn)距離導(dǎo)航

GNSS優(yōu)點(diǎn)：較高的導(dǎo)航精度缺點(diǎn)：不能提供載體姿態(tài)等導(dǎo)航參數(shù)、接收機(jī)不易捕獲和跟蹤衛(wèi)星的載波信號(hào)等GPS和INS導(dǎo)航功能實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)并相互補(bǔ)充

空基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)-AAIM：

利用機(jī)載導(dǎo)航設(shè)備提供的冗

慣性導(dǎo)航系統(tǒng)是利用機(jī)上慣性設(shè)備測(cè)量飛機(jī)運(yùn)動(dòng)的速度和坐標(biāo)，從而形成指令信息來導(dǎo)引飛機(jī)的系統(tǒng)?；驹硎牵簯?yīng)用慣性加速度計(jì)，在三個(gè)互相垂直軸的方向上測(cè)量出飛機(jī)重心運(yùn)動(dòng)的加速度分量，然后用相應(yīng)的積分裝置得到速度分量和坐標(biāo)分量。

慣性導(dǎo)航系統(tǒng)平臺(tái)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)主要用于戰(zhàn)略飛機(jī)

主要用于戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈

4.2.4空基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)ABAS131慣性導(dǎo)航系統(tǒng)是利用機(jī)上慣性設(shè)備測(cè)量飛機(jī)運(yùn)動(dòng)的速度

GPS/INS組合導(dǎo)航系統(tǒng)由全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GPS)、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(INS)和信息處理系統(tǒng)三部分構(gòu)成

4.2.4空基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)ABAS顯示器GPS接收機(jī)接口電路控顯處理器電源接口電路整形電路水平陀螺方位陀螺北向加速度計(jì)東向加速度計(jì)天向加速度計(jì)GPS導(dǎo)航系統(tǒng)數(shù)控融合與控制系統(tǒng)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)132GPS/INS組合導(dǎo)航系統(tǒng)由全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)