本文關(guān)鍵詞：RAIM預(yù)測優(yōu)化理論研究

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【摘要】：基于性能的導(dǎo)航(PBN)結(jié)合現(xiàn)代通信、導(dǎo)航和監(jiān)視技術(shù),能夠充分發(fā)揮航空器性能,實現(xiàn)從起飛離場到進(jìn)近著陸所有飛行階段的精確飛行引導(dǎo)。相較于陸基導(dǎo)航臺的傳統(tǒng)飛行運行,PBN運行將全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)作為主用導(dǎo)航系統(tǒng),并對其精度、完好性、連續(xù)性和可用性等導(dǎo)航性能提出了嚴(yán)格要求。接收機(jī)自主完好性監(jiān)測(RAIM)是一種利用衛(wèi)星冗余信息對當(dāng)前完好性進(jìn)行監(jiān)測的技術(shù),由于其無需外界干預(yù),檢測速度快,得以廣泛地應(yīng)用。然而,RAIM的監(jiān)測結(jié)果可信度會受到可見衛(wèi)星數(shù)目及其幾何分布的影響,嚴(yán)重時會導(dǎo)致RAIM不可用,存在安全隱患。RAIM預(yù)測是根據(jù)飛行階段對應(yīng)的性能要求對當(dāng)前可見衛(wèi)星數(shù)目及幾何分布情況進(jìn)行分析,判斷其是否適合進(jìn)行完好性監(jiān)測。FAA、 CAAC及ICAO等均發(fā)布了相關(guān)咨詢通告,要求當(dāng)GNSS用于民航飛行運行時,航空公司必須在飛機(jī)起飛前對RAIM可用性進(jìn)行預(yù)測。 本文首先介紹了PBN運行和GNSS系統(tǒng)原理,闡述了GNSS應(yīng)用于民航的優(yōu)勢和相關(guān)性能要求。其次結(jié)合國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn),系統(tǒng)分析了RAIM算法和RAIM預(yù)測算法,并在傳統(tǒng)RAIM預(yù)測算法基礎(chǔ)上提出了部分改進(jìn)和優(yōu)化。再次,給出了RAIM預(yù)測各個模塊的算法推導(dǎo),提出了基于WGS-84基準(zhǔn)橢球體構(gòu)建大橢圓航線模型,并根據(jù)飛行計劃推測飛機(jī)的四維位置信息,結(jié)合Google Earth地形數(shù)據(jù)庫,通過地形遍歷提取高程數(shù)據(jù),實現(xiàn)地形遮蔽角的計算,并將其作為可見衛(wèi)星的判決依據(jù)之一。最后,在MATLAB軟件中完成了RAIM預(yù)測算法整體實現(xiàn),并對某機(jī)場NPA、PBN航路和RNP進(jìn)近進(jìn)行了RAIM預(yù)測仿真實驗,對仿真結(jié)果進(jìn)行了評估和分析,驗證了優(yōu)化算法的有效性。
【關(guān)鍵詞】：全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng) 基于性能的導(dǎo)航 接收機(jī)自主完好性監(jiān)測 地形遮蔽角
【學(xué)位授予單位】：中國民用航空飛行學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：V249.3
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第一章 緒論11-21
• 1.1 研究背景以及意義11-14
• 1.1.1 研究背景11-14
• 1.1.2 研究意義14
• 1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀14-19
• 1.2.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀14-18
• 1.2.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀18-19
• 1.3 本文結(jié)構(gòu)19-21
• 第二章 GNSS在PBN運行中的應(yīng)用21-34
• 2.1 PBN簡介21-23
• 2.1.1 RNAV基本概念21-22
• 2.1.2 RNP基本概念22-23
• 2.2 PBN運行優(yōu)勢23-24
• 2.3 GNSS在民航的應(yīng)用優(yōu)勢24-25
• 2.4 GNSS應(yīng)用于的民航的性能要求25-28
• 2.5 GPS系統(tǒng)簡介28-34
• 2.5.1 GPS系統(tǒng)組成28-32
• 2.5.2 GPS偽距測量誤差32-34
• 第三章 RAIM以及RAIM預(yù)測技術(shù)研究34-47
• 3.1 GPS完好性監(jiān)測原理34-35
• 3.2 RAIM算法分析35-39
• 3.3 RAIM預(yù)測技術(shù)分析39-47
• 3.3.1 RAIM預(yù)測算法40-41
• 3.3.2 HPL方法41-43
• 3.3.3 加權(quán)HPL方法43-47
• 第四章 RAIM預(yù)測優(yōu)化理論研究47-67
• 4.1. 飛機(jī)位置預(yù)測47-51
• 4.1.1 構(gòu)建PBN航線模型47-49
• 4.1.2 大橢圓航線距離計算49-50
• 4.1.3 大橢圓航線內(nèi)插點坐標(biāo)計算50-51
• 4.2 衛(wèi)星位置預(yù)測51-55
• 4.2.1 GPS時間與協(xié)調(diào)世界時的關(guān)系51-52
• 4.2.2 衛(wèi)星位置計算52-55
• 4.3 衛(wèi)星觀測仰角和方位角的計算55-57
• 4.3.1 建立站心坐標(biāo)系55-57
• 4.3.2 計算衛(wèi)星觀測仰角和方位角57
• 4.4 篩選可見衛(wèi)星57-62
• 4.4.1 可見衛(wèi)星判斷標(biāo)準(zhǔn)57-58
• 4.4.2 地形遮蔽角計算58-62
• 4.5 構(gòu)建權(quán)系數(shù)矩陣62-67
• 第五章 RAIM預(yù)測仿真分析67-74
• 5.1 機(jī)場NPA預(yù)測仿真分析67-68
• 5.2 航路預(yù)測仿真分析68-71
• 5.3 RNP AR APCH進(jìn)近預(yù)測仿真71-74
• 結(jié)束語74-75
• 參考文獻(xiàn)75-77
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的學(xué)術(shù)成果77-78
• 致謝78

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

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本文編號：910881