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全球导航卫星系统(GNSS)在精密进近和着陆中的应用

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符号说明

第一章概述

1.ILS和MLS的现状

(1)仪表着陆系统(ILS)

(2)微波着陆系统(MLS)

(3)MLS与ILS运行性能的比较

2.GPS和GLONASS的发展历史及其特性

(1)GPS和GLONASS的发展历史

(2)GPS运用于定位导航的局限性及其增强技术的应用

(3)GNSS/LAAS与ILS和MLS在定位导航中的性能比较

(5)GNSS的发展前景

3.本课题的研究意义和主要工作

第二章差分技术

1.差分GPS概述

2.差分GPS的应用

(1)差分GPS的性能

(2)差分GPS的应用

(3)伪距和伪距平滑差分的应用

(4)载波相位差分的应用

(5)不同运行类别地面基准站的配置

3.本章小节

第三章本域增强系统(LAAS)

1.本域增强系统(LAAS)的性能和作用

2.本域增强系统(LAAS)的组成

(1)空间卫星部分

(2)LAAS地面部分

(3)LAAS飞机部分

(4)伪卫星技术的应用

(5)LAAS技术的应用

(6)LAAS采用的基本差分技术

3.本域增强系统(LAAS)的运行、标准和规范要求

(1)LAAS运行的基本条件

(2)LAAS运行的相关要求

(3)LAAS的运行标准和规范

4.本章小节

第四章载波相位测量及其整周模糊度和整周跳变的求解

1.运动中(OTF)载波相位测量

2.实时动态(RTK)载波相位测量

3.载波相位测量的应用

4.载波相位测量中整周跳变的求解

(1)整周跳变的产生

(2)整周跳变的检测和校正

5.本章小节

第五章多路径效应及其误差的消除

1.多路径效应及其误差

(1)多路径误差的数学模型

(2)多路径误差的特性

2.多路径误差的影响

3.克服多路径误差的方法

(1)地面用户GPS接收机天线多路径效应的消除

(2)运用早-迟DLL和窄相关间隔DLL技术减小多路径误差的影响

(3)采用多路径误差与接收机动态跟踪误差隔离技术

(4)运用延迟锁定环(DLL)来减小多路径误差

(5)运用动态基准站和双差测量的方法来减小多路径误差

4.本章小节

第六章本域差分GPS广播

1.通信数据链概述

(1)通信数据链

(2)差分广播数据链及其运行标准

2.数据链信息编码和格式

3.本域差分GPS广播数据链

(1)VHF数据链地面通信网络协议和结构

(2)VHF地空数据链的性能要求

4.本章小节

第七章全文总结

参考文献

附录1无线电导航系统的精确度标准

附录2 GPS卫星星座的选择

附录3缩略语

附录4名词解释

致谢

攻读学位期间发表的学术论文目录

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摘要

该文将围绕本域增强系统(LAAS)替代仪表着陆系统(ILS)和微波着陆系统(MLS)的问题,探讨和分析GNSS在民用航空飞行精密进近和着陆中所需应用的相关技术.其主要内容为:●阐述ILS和MLS的工作性能,并将ILS和MLS与LAAS进行比较,阐明完备的本域增强系统(LAAS)具有更经济、更有效和更安全的运行性能.●阐述GPS各种增强技术的应用,包括差分技术的应用,及其在消除GPS卫星定位导航中存在的各种测量误差的作用和所能达到性能的分析;GPS/GLONASS、GPS/INS/RA的组合;本域增强系统(LAAS)的组成和技术应用;伪卫星(PL)技术的应用,分析了伪卫星在配置位置概算和降低几何精度因子(GDOP)、地面差分基准站配置与精密进近和着陆类别之间关系的数学模型以及实施相位平滑或载波相位差分测量的性能.●阐述和分析了本域增强系统(LAAS)能够达到CIIIB类标准要求的技术性能;为达到所需导航性能(RNP)的要求;在满足民用航空精密进近和着陆的技术要求的前提下,提出如何满足接收机自主完善性监控(RAIM)和地面完善性监测通道(GIC)要求的方法.●阐述GPS技术应用于精密进近和着陆过程中所要求的各种技术标准、运行要求和规范等.●阐述载波相位测量的应用,提出了载波相位测量中求解运动中载波相位整周模糊度(OTF)和克服整周跳变问题的算法,实现快速、实时动态和高精度解算载波相位差分(RTK)定位的方法.●阐述和分析了地面差分基准站、伪卫星和机载GPS接收机接收GPS信号过程中多路径效应在伪距或载波相位测量中引起的测量误差对定位精度和性能的影响,提出了解决静态和动态定位过程中消除多路径效应的方法.●阐述了用于精密进近和着陆过程中的差分GPS广播技术的运用,提出适合于我国现有通信条件广播技术的方法.

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