【摘要】：隨著民用航空業(yè)的快速發(fā)展,空港對(duì)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(jī)場(chǎng)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(jī)的飛行過程中被視為最困難,同時(shí)亦是最復(fù)雜的環(huán)節(jié)之一,現(xiàn)有飛機(jī)著陸機(jī)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(jī)著陸的進(jìn)程,直接或間接造成航班的延誤。本文的研究目的為設(shè)計(jì)更為健全的飛機(jī)著陸系統(tǒng),即將GPS等星基導(dǎo)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(jì)成本增強(qiáng)飛機(jī)著陸系統(tǒng)的安全性和可靠性,提升盲降級(jí)別。本文首先分析GPS系統(tǒng)和儀表著陸系統(tǒng)的特點(diǎn)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(jì)了組合系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)。其次通過對(duì)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(xué)關(guān)系和坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換,將陸基導(dǎo)航系統(tǒng)的相對(duì)位置信息轉(zhuǎn)換為地心地固坐標(biāo)信息。最后設(shè)計(jì)了融合算法,將全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的導(dǎo)航信息與儀表著陸系統(tǒng)信號(hào)和測(cè)距機(jī)的導(dǎo)航信息相融合。本文采用聯(lián)合卡爾曼濾波算法進(jìn)行數(shù)據(jù)融合,使不同來源的導(dǎo)航參數(shù)相互校正。以全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)提供的導(dǎo)航參數(shù)作為卡爾曼濾波中的估計(jì)過程,以儀表著陸系統(tǒng)和測(cè)距機(jī)提供的導(dǎo)航參數(shù)作為觀測(cè)過程,從而實(shí)現(xiàn)星基導(dǎo)航信息與陸基導(dǎo)航信息的導(dǎo)航信息相融合,最終得到了經(jīng)過校準(zhǔn)的飛機(jī)坐標(biāo)信息。本文對(duì)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(jī)場(chǎng)的真實(shí)數(shù)據(jù)作為信號(hào)源,使用Matlab編程工具對(duì)融合結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證,算法的仿真結(jié)果顯示本文設(shè)計(jì)的組合系統(tǒng)可以有效的降低降落過程中飛機(jī)偏離下滑線的距離誤差。本文提供了組合系統(tǒng)在實(shí)際施工中的部分方案,為后續(xù)研究和實(shí)際改裝測(cè)試提供了思路和參考。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：V351.37;TN713

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2590763