【摘要】：隨著民用航空業(yè)的快速發(fā)展,空港對于提升每日吞吐航班流量的能力有著迫切的需求。然而在空域資源有限和機場資源緊張的環(huán)境之下,加之天氣等客觀因素的影響造成的航班延誤等諸多問題亟待解決。著陸在飛機的飛行過程中被視為最困難,同時亦是最復雜的環(huán)節(jié)之一,現(xiàn)有飛機著陸機制采用單一的陸基儀表著陸系統(tǒng),受下滑道單一,精度低等因素的限制,常影響飛機著陸的進程,直接或間接造成航班的延誤。本文的研究目的為設(shè)計更為健全的飛機著陸系統(tǒng),即將GPS等星基導航系統(tǒng)數(shù)據(jù)與現(xiàn)有的儀表著陸系統(tǒng)融合,以較低的經(jīng)濟成本增強飛機著陸系統(tǒng)的安全性和可靠性,提升盲降級別。本文首先分析GPS系統(tǒng)和儀表著陸系統(tǒng)的特點和誤差來源,從理論上論證將兩者組合的可行性,在此基礎(chǔ)上設(shè)計了組合系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)。其次通過對儀表著陸系統(tǒng)的定位原理的分析,建立調(diào)制度差與角度的數(shù)學關(guān)系和坐標系的轉(zhuǎn)換,將陸基導航系統(tǒng)的相對位置信息轉(zhuǎn)換為地心地固坐標信息。最后設(shè)計了融合算法,將全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)的導航信息與儀表著陸系統(tǒng)信號和測距機的導航信息相融合。本文采用聯(lián)合卡爾曼濾波算法進行數(shù)據(jù)融合,使不同來源的導航參數(shù)相互校正。以全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)提供的導航參數(shù)作為卡爾曼濾波中的估計過程,以儀表著陸系統(tǒng)和測距機提供的導航參數(shù)作為觀測過程,從而實現(xiàn)星基導航信息與陸基導航信息的導航信息相融合,最終得到了經(jīng)過校準的飛機坐標信息。本文對算法和方案做了相應(yīng)的誤差分析和可行性分析,使用大連周水子國際機場的真實數(shù)據(jù)作為信號源,使用Matlab編程工具對融合結(jié)果進行了驗證,算法的仿真結(jié)果顯示本文設(shè)計的組合系統(tǒng)可以有效的降低降落過程中飛機偏離下滑線的距離誤差。本文提供了組合系統(tǒng)在實際施工中的部分方案,為后續(xù)研究和實際改裝測試提供了思路和參考。
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：V351.37;TN713

【參考文獻】

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本文編號：2590763