论GBAS技术在中国民航的应用

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地基增强系统gbas发展现状及优势分析

地基增强系统GBAS发展现状及优势分析乔聚阳|大连国际机场股份有限公司摘要：地基增强系统（GBAS）是一种基于卫星导航的新型精密进近着陆引导系统，本文介绍了GBAS的发展现状和基本原理，对比仪表着陆系统（ILS）和微波着陆系统（MLS）分析了GBAS的性能优势，并指出了GBAS未来的发展前景和面临的问题。

关键词：着陆引导系统；地基增强系统；GBAS着陆是航班飞行过程中情况最为复杂、最易发生故障的阶段，因此精确、可靠的着陆引导系统对航空安全来说至关重要。

目前，民航应用最广的着陆引导系统是ILS。

随着卫星导航技术的发展，民航导航已由传统的陆基导航向星基导航转变，由此诞生了一种基于卫星导航的新型着陆引导系统——GBAS。

1 GBAS系统的发展现状全球卫星导航技术虽可提供全球、全天候、高精度的连续导航与定位功能，但由于存在星历误差、易受电离层和对流层影响等因素的制约，其标准的定位服务无法完全满足民航的要求，特别是对精度要求极高的进近着陆阶段，由此诞生了增强技术。

而GBAS指的是用户直接由地基发射机接收增强信息的增强系统。

最早的GBAS系统是局域增强系统（LAAS），它是1990年由美国Honeywell公司和NASA共同完成的差分GPS（DGPS）演变而来的。

1998年，LAAS被ICAO采纳为GBAS。

2009年9月3日Honeywell公司的GBAS系统通过了CAT-I精密进近着陆系统的设计认证[1]，而CAT-II和CAT-III系统的研发和验证工作也正在有序的进行中。

目前，美国、西班牙、德国、法国、澳大利亚、日本等国均致力与GBAS的研究，并在个别机场批准了GBAS着陆（GLS）运行。

中国同样在积极推广GBAS，目前已在上海浦东机场安装了一套Honeywell公司的SLS-4000型GBAS系统，并于2015年3月20日进行了GLS的演示验证。

而在自主研发方面，中国于2006年9月就启动了国产GBAS系统的研发项目。

GBAS带来的改变[权威资料]

GBAS带来的改变今年4月底，中国民航首次GLS（GBAS Landing System）的演示验证在上海浦东机场顺利完成，一架来自东方航空的空客A320飞机和一架来自山东航空的波音737飞机执行了此次验证飞行任务。

这套GBAS系统是由霍尼韦尔航空航天集团提供的SmartPath精准着陆系统。

信号可靠性是关键GBAS Landing System是GLS的全称，中文为地基增强型着陆系统，这是一种利用卫星对飞机着陆进行定位计算的一项技术。

相比目前被广泛应用的仪表着陆系统，应用GPS 信号对飞机着陆进行定位被认为是一种更精确、高效的着陆技术。

但是在飞机进近阶段，普通的全球定位定位系统（GPS）信号传输的准确性和可靠性，无法满足飞机着陆阶段的精度要求。

所以，卫星定位系统需要一套独立的误差修正基站，对飞机的定位数据进行修正，才能满足着陆所需精度的要求。

GBAS（Ground Based Augmentation System）是地基增强系统，采用在地面建设地面站的形式，收集并计算一定范围内对伪距和电离层广域差分校正数据，并将此数据广播给机载用户，消除一定范围内的GPS信号定位误差，并提供GPS完好性信息，为飞机着落提供精确引导服务。

“GBAS的技术原理很简单，原理并不是核心问题，”霍尼韦尔航空航天集团亚太区业务发展总监那保罗（Paul Nef）表示：“重要的是如何证明这个技术的可靠性和准确性，我们在GBAS系统中设置了很多探测器，会对系统本身的运转情况和信号准确性进行实时监测。

此外，霍尼韦尔还为GBAS设置了冗余系统，防止在特殊情况下一套系统失效时，仍能保证可靠性。

”在飞机进近阶段，一旦遇到突发情况，留给机组做出准确判断的时间非常短暂，飞行员往往需要在极短的时间内来决定是落地还是复飞，所以对着陆系统可靠性和准确性的要求非常高。

“其实只要是信号传输都会发生干扰，对于仪表着陆来说，没有人预先知道它是否发生了干扰，只有飞行员在着陆过程才会发现，所以飞行员已经习惯了因为干扰导致飞机‘跳舞’的现象，但这种波动的不稳定性，会给飞行员带来不安全感。

(完整版)GBAS概述

GBAS——ground-based augmentation systems,地基增强系统GBAS概述空中交通管理系统从现有陆基导航系统向星基导航系统过渡已成为未来发展的必然趋势。

卫星导航系统可以提供全球、全天候、连续实时的导航，具备成为支持民用航空的主用导航系统的能力。

为保证飞行安全，民航精密进近和着陆引导在精度、完好性和可用性等方面都对卫星导航提出了很高的要求。

为此，国际民航组织提出了地基增强系统（GBAS）的概念，美国定义其名称为本地局域增强系统（LAAS）。

GBAS通过差分定位提高卫星导航精度的基础上，增加了一系列完好性监视算法，提高系统完好性、可用性、连续性的指标，使机场覆盖空域范围内的配置相应机载设备的飞机获得到达I类精密进近（CAT-I）甚至更高标准的精密进近、着陆引导服务。

GBAS由地面站、监控设备和机载设备组成。

GBAS地面站包括四对参考接收机和天线、地面数据处理设备、甚高频数据广播（VDB）设备和VDB天线等。

地面数据处理设备通过结合来自每个参考接收机的测量值产生可见卫星的差分校正值；同时，通过实时监测导航信号本身或者是地面站的异常，形成卫星导航系统和本站自身的完好性信息；然后把FAS数据、校正值和完好性信息通过VDB播发给机载用户。

机载设备为多模式接收机（MMR）。

由于机载用户和GBAS站的距离很近（小于50公里），它们之间的误差有很强的相关性，所以通过这种方法能够提高机载用户的定位精度和完好性。

国际现状（1）欧洲霍尼韦尔公司（Honeywell）的SLS-3000 GBAS地面站已经于2007年初安装在西班牙南部马拉加（Malaga）机场。

在2008年12月1日至5日进行了SLS-4000的试验，于2009年4月开始安装工作。

同时安装了泰雷兹的GMS 670 GBAS监测站用于收集数据、实时监视GBAS性能和监测干扰。

意大利ENA V公司正在进行GNSS空管应用验证方法的确认工作，使用数学模型进行应用安全评估。

关于GBAS进近的运用和未来的发展探讨

关于GBAS进近的运用和未来的发展探讨摘要:随着科技在航空领域的发展，导航技术也在不断进步。

从原来传统的陆基导航到现在广为推广的星基导航，证明了科技在航空领域的作用。

星基导航是未来航空导航的大趋势，星基导航系统优势很大，能够实现航空器任意两点间的自由运行而且精度很高。

为了更好的保障航空运行的安全以及精密进近、着陆引导等方面的进一步提高，于是GBAS系统应运而生。

本文主要是阐述GBAS进近的运用和未来的发展及优势。

关键词：进近；必然趋势；特殊优势；系统升级引言现在的民用航空的进近着陆系统大多是ILS精密进近系统，但是随之卫星进近导航的发展，卫星导航进近正在快步的发展，必将是取代现有进近导航的存在。

星基导航由于其各个方面的优势必将取代陆基导航，卫星导航系统的优势十分强大，系统还能进行全球全天不间断的服务，是将来发展的导航系统主力军。

作为最先进的导航技术未来成为主要的导航系统是未来的一个发展趋势，而作为空中交通管制员更应该熟悉该导航系统的工作原理和基本方式，从而引出本文的写作目的，介绍该系统的组成以及工作原理和与现有的导航系统对比的优越性。

一 GBAS进近工作原理GBAS与传统的ILS不一样，GBAS在地面有4个定位接受点连接了差分计算站，然后由甚高频的广播数据链传送数据到机组，不同于ILS的是GBAS却只用一个频道，并在半径为二十三海里的范围内的飞机都是能接受到发送的着陆数据信息。

飞机上的GPS设备对数据信息进行处理并显示于显示屏上融入自动飞行系统。

GBAS在机场地面设有三根以上的GPS天线，附加一个中央处理系统和VDB装置。

GBAS的机载设备就是GPS和VDB天线以及处理器。

GBAS会将接受到的数据进行处理计算差分校正值，对空间的信号以及地面站点的故障都会进行实时监控，最后将GPS系统和GBAS设备校正值生成完整的电文信息通过VDB进行传输，机载用户便可以接受到。

机载设备收到地面设备发出的数据信息并融合到计算机计算中，计算出所需飞行航向，下降梯度，飞行速度等，然后开始自动进近。

Ⅲ类GBAS发展现状和趋势

Electronic Technology •电子技术Electronic Technology & Software Engineering 电子技术与软件工程• 127电子世界,2016(15):53-53.[2]郑新,金宁,李文翰等.基于STM32和树莓派的四足人形机器人系统[J].中国科技信息,2016(23):65-67.[3]崔利洋.基于嵌入式视觉的自主机器人导航系统[D].燕山大学,2017.[4]刘志.基于多传感器的导盲机器人同时定位与地图构建[D].江苏科技大学,2017.[5]谢辉.基于NAO 机器人的路径规划研究[D].西安电子科技大学,2015.[6]徐明.基于曲线特征建模的移动机器人自主导航算法研究[D].中国海洋大学,2013.[7]杨阔.动态场景下的2D SLAM 方法研究[D].北京交通大学,2018.[8]Mur-Artal R, Tardós J D. Orb-slam2: An open-source slam system for monocular, stereo, and rgb-d cameras[J]. IEEE Transactions on Robotics, 2017, 33(5): 1255-1262.[9]Mur-Artal R, Montiel J M M, TardosJ D. ORB-SLAM: a versatile and accurate monocular SLAM system[J].IEEE transactions on robotics, 2015, 31(5): 1147-1163.[10]Ho B J, Sodhi P, Teixeira P, etal. Virtual Occupancy Grid Map for Submap-based Pose Graph SLAM and Planning in 3D Environments[C]//2018 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS). IEEE, 2018: 2175-2182.[11]Mur-Artal R, Tardós J D. Visual-i n e r t i a l m o n o c u l a r S L A M w i t h map reuse[J]. IEEE Robotics and Automation Letters, 2017, 2(2): 796-803.[12]Hess W, Kohler D, Rapp H, et al.Real-time loop closure in 2D LIDAR SLAM[C]//2016 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA). IEEE, 2016: 1271-1278.[13]倪光耀.基于RGB-D 视觉SLAM 语义建图的研究[D].华东理工大学,2018.[14]J o H G , C h o H M , J o S , e tal. Efficient Grid-Based Rao –Blackwellized Particle Filter SLAM With Interparticle Map Sharing[J]. I E E E /A S M E T r a n s a c t i o n s o n Mechatronics, 2018, 23(2): 714-724.[15]郑刚,程用志,毛雪松.基于伪随机码调制的车载激光雷达距离速度同步测量方法[J].计算机应用,2017,37(03):911-914.[16]刘晓亮,陈晓轩,安瑶军等.LiDAR 点云预处理方法研究[J].测绘技术装备,2018(04):25-27.[17]李娟,刘晓龙,卢长刚等.改进的粒子滤波重采样算法[J].吉林大学学报 (工学版),2015,45(06):2069-2074.通讯作者简介邱广萍（1981-），女，广东省肇庆市人。

北斗系统在民用航空的应用前景与实施策略

在国际卫星导航系统体系中，北斗系统是一个发展迅猛的后来者。北斗系统的加入，使得全球卫星导航体系形成中国北斗、美国 GPS、俄罗斯 GLONASS 和欧盟 Galileo 四大系统并存的格局。对于这四大全球导航卫星系统而言，除去业界关注和熟悉的性能指标、组网星座、星历数据等技术特征之外，它们在建设、运行和应用方面也存在相当差
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导航天地 Satellite Navigation
由此，北斗系统民航应用工作成为一项体现国家意志与提升产业能力、具有战略意义的工作。
三、北斗系统民航应用的挑战与对策
对于北斗系统而言，首先，北斗系统民航应用将以民航应用所需的严苛要求推动北斗系统服务性能的改进与提升，包括全球一致的完好性、连续性、可用性和精确性要求，不同飞行阶段、不同飞行环境对应多种性能指标要求；第二，北斗系统民航应用将以民航应用的国际平台推动北斗系统的国际化战略实施，表现在北斗系统已进入 ICAO 的全球卫星导航体系，进入技术标准体系是下一步必达目标，北斗系统在民航领域的广泛应用是北斗国际化能力的重要标志；第三，北斗系统民航应用将促进支持北斗系统的国产民用航电系统的研制、适航与应用，推动民机航电系统与北斗系统的融合发展。
对于中国民航而言，首先，北斗系统民航应用为中国民航使用卫星导航技术提供了安全底线，从法理与逻辑上彻底解决了中国民航使用卫星导航技术的安全风险，为卫星导航成为中国民航的主用导航技术手段奠定基础；第二，北斗系统民航应用为中国民航使用卫星导航技术提供了上升阶梯，使中国民航可以全面深入地参与卫星导航系统的技术应用与改进，可以放心推进双频多星座导航技术的研究与应用；第三，北斗系统民航应用为中国民航使用卫星导航技术提供了产业基础，使中国民航与北斗系统服务、机载航电与地面设备提供者等产业界紧密结合，使中国民航能够依托产业界，推进北斗技术标准进入国际民航历程上最重要的里程碑，为北斗系统应用推广奠定了更加坚实的基础，使北斗系统应用推广工作跨入新阶段与新境界，要求各相关业界以全球系统的视角，来筹划和推进北斗系统的应用；而对于具有较强全球性、国际化特质的民用航空而言，这一任务无疑更加紧迫。

浅析地基增强系统完好性技术

浅析地基增强系统完好性技术地基增强系统GBAS作为民用航空飞机精密进近及着陆引导的新型导航系统，必须尽可能减少误差，滤除不正常卫星数据信息，确保导航信号中不含有错误指示，因此GBAS完好性技术及完好性监测是十分重要的环节。

文章将对地基增强系统的部分完好性技术进行介绍，并针对完好性监测的方法与构架展开研究。

通过各类算法的解析，分析多系统中各误差的监测原理、工作逻辑及处理过程，从而得出系统完好性结论，并针对不同误差和干扰，提出完善建议。

标签：GBAS；地基增强系统；完好性；完好性监测；监测执行引言随着我国民用航空业的迅速发展，持续增长的航空业务量对机场导航设施设备提出了更高的要求。

GBAS 地基增强系统，作为民用航空导航新技术，能有效解决传统导航方式的各类缺陷，实现以GPS 为核心的全天候、高精度、高可靠性的进近、着陆引导。

GBAS 主要用于机场终端区，是提供飞机进近及着陆的卫星差分定位导航系统，其系统组成如图1所示。

图1 GBAS系统组成图GBAS 工作原理：地面站收到卫星数据，发至数据处理中心。

处理中心对收到的卫星信息进行完好性监测，过滤有可能存在的故障及部分误差信息。

过滤后的卫星信息，将用于计算对应的差分修正量，并再次开始完好性监测。

监测完毕后，利用VHF网络将差分修正量及完好性信息发送至飞机，为系统覆盖区内的飞机提供导航服务。

GBAS 作为精密进近、着陆引导的导航设备，应尽可能减少卫星差分信息的误差，过滤故障及不正常卫星数据，确保广播至飞机用户的数据中不含有错误信息。

因此，系统完好性技术及完好性监测是GBAS 系统中的重要环节，下文将进行详细分析。

1 建立多系统GBAS 风险模型GBAS 的误差及干扰包括机载、地面和卫星部分。

主要有时钟误差、星历误差、信号畸变误差、多径效应误差、差分数据误差等。

完好性监测算法应针对各误差的完好性影响及概率分布，来分别处理。

因此，正确分析卫星导航局域增强系统的完好性风险模型，是提高完好性监测算法有效性的基础，包括如下两个方面的内容：1.1 建立系统数据处理误差模型系统误差模型的建立是一个复杂的过程，必须考虑每个观测量的误差分布的等级，同时还必须考虑每个数据处理模块的误差分布和等级。

导航技术方案

导航技术方案导言：随着科技的进步和社会的发展，导航技术在我们日常生活中发挥着重要的作用。

无论是驾车出行、步行导航还是航海航空，准确的导航技术都能为我们提供方便和安全。

本文将就导航技术的相关概念和几种常见的导航技术方案进行介绍和分析。

一、全球卫星导航系统（GNSS）全球卫星导航系统，即GNSS（Global Navigation Satellite System），是目前最常用的导航技术之一。

该系统利用全球多颗卫星进行定位和导航，最著名的例子就是美国的GPS（Global Positioning System）。

GNSS通过卫星发射的定位信号，接收设备可以计算出自身的精确位置，并提供相关导航信息。

GNSS的优势在于全球覆盖、定位准确，适用于各种陆地、水域和空域的导航需求。

二、惯性导航系统惯性导航系统是一种利用加速度计和陀螺仪等惯性传感器来测量物体加速度和角速度，从而推导出物体的位置和姿态的导航技术。

该系统不依赖于外部信号，可以实现全天候、闭环导航，对于无法接收卫星信号的特殊环境具有重要意义。

然而，惯性导航系统存在漂移问题，导致长时间使用后误差逐渐增大，因此通常与其他导航系统结合使用。

三、地面增强导航系统（GBAS）地面增强导航系统（Ground-Based Augmentation System，简称GBAS）是一种利用地面基站和卫星信号进行导航增强的技术方案。

GBAS通过在地面部署一系列基站，从卫星信号和基站信息中计算出精确的位置修正数据，再传输给飞机或船只等移动设备，使其定位更加准确可靠。

GBAS的优势在于能够提供高精度的定位服务，并且适用于特定区域，如机场周围或海洋导航。

四、激光雷达导航系统激光雷达导航系统是一种利用激光雷达技术进行测距和建立高精度地图的导航方案。

该系统通过激光器向周围发射激光束，然后通过接收器接收反射回来的激光信号，通过计算时间差和光速来确定物体的距离和位置。

激光雷达导航系统具有高精度、实时性强的特点，并且对于环境适应性较好，可以应用于无人驾驶等领域。

柚子民航学霸笔记第十九期

柚子民航学霸笔记第十九期
本笔记由柚子民航无双班125分状元“天道酬勤”提供！
学霸笔记第十九期
我国的北斗BDS以及地基增强系统GBAS是星基导航系统GNSS。

GNSS接收机可将航空器位置、高度、速度实时发送到空中交通管制中心实现全程自动监视，提供防撞预警。

星基导航已成我国新趋势。

地基增强系统 (GBAS)
通过一些地面、空中或卫星设施，采取差分技术、伪卫星技术、监测手段等使卫星导航系统总体性能得以提高，由此形成了卫星导航的增强系统，如地基增强系统GBAS。

GBAS是一种用户接收机导航增强信息来自于地面发射机的卫星导航增强系统，包括导航卫星子系统、地面增强子系统和机载接收机子系统三部分。

GBAS通过为GNSS测距信号提供本地和修正信息，来提高导航定位的精确度。

GBAS地面子系统可提供进近、定位两类服务，优势：（1.多路径，多角度进近。

2.无保护区限制，3信号稳定。

4维护便利，成本低。

缺点：参考ADS-B，卫星失效，他也就没用了）
（1）一套GBAS可同时满足多个进近程序的需求；
（2）定期校验间隔长；
（3）建设、维护成本低；
（4）场地要求低，无ILS临界区保护限制，可为因地理条件限制无法安装ILS 设备的机场／跑道提供精密进近；
（5）信号稳定，不易受地面、空中活动影响，利于缩小管制间隔；
（6）跑道入口、下滑角易于调整。

可用于降低机场噪声、缩短尾流间隔。

GBAS技术特征与应用-论文

以上过程如图 1 所示。 GBAS 依靠接收 GNSS 星座（GPS 等）的定位信息融汇形成测距信号。 GBAS 地面站通常由四对参考收信机、地空
1 GBAS 的技术特征与应用领域
甚高频数据广播发信（VDB）设备和地面数据处
收稿日期：2015-08-14 作者简介：曾思弘（1956-）男，北京人，高级工程师，研究方向：空管工程。
目前，针对应用 GLS 执行Ⅲ类进近的试飞（包括盲降）继续在位于美国大西洋城的联邦航空局技术中心开展，同时，在欧洲，此类试飞通过同一欧洲天空空中交通管理研究（SESAR）项目在图卢兹、和法兰克福开展。 2.2 我国发展状况
我国在国家民航局等相关部门组织领导下，依托科技部支撑计划，依靠国内科研院校、企事业单位，重点展开了面向高精度、高完好性和高可用性的精密进近着陆引导需求，重点研究多星座的 GNSS 地基增强总体技术、多频点 GNSS 地基增强处理技术、多系统 GNSS 地基增强完好性技术等，为飞行器在复杂地形和繁忙空域环境中的高精密进近着陆引导提供关键的技术支撑。
霍尼韦尔公司的 GBAS 地面站 SLS-3000 型于 2007 年安装运行，2009 年 4 月开始 GBAS 地面站 SLS-4000 型的安装运行。
美国联邦航空局（FAA）将卫星导航着陆系统作为下一代空管系统(Next-Gen)飞机引导的核心支撑系统之一和 PNT 服务路线图的组成部分。其 CAT-I LAAS（本地局域增强系统）地面设备于 2009 年 9 月首次获得基于安全考虑的系统设计认证。FAA 于 2011 年开始在孟菲斯和纽瓦克机场开展 CAT-I LAAS 地面系统的运行认证。 FAA 表示，航空公司到 2018 年将可以开始使用地基增强系统（GBAS）进行决断高度为 50 英尺的基于卫星的Ⅲ类仪表着陆系统或者自动着陆系统。

卫星导航技术在民用航空领域的应用

2019/10/13
42
GPS增强技术和系统
从技术手段，到应用系统，GPS的增强系统经历了一个正在发展着的过程。
DGPS → LAAS/WAAS →ABAS/SBAS/GBAS （原理）（美国应用）（ ICAO附件10）
2019/10/13
43
5. 差分GPS(DGPS)
差分GPS定位系统是由一个基准站、用户接收机和数据链组成。
19
卫星定位几何原理
2019/10/13
20
站星距离（空间直角坐标系）
2019/10/13
21
伪距概念（等效误差）
2019/10/13
卫星到用户位置点的距离表示： R’=R + C ∆t 其中， R’ 是伪距。
22
位置解算方程
伪距 = 真实距离 + 钟差影响
2019/10/13
23
卫星导航可以达到的精度
在指定时段内，有足够数量的可视卫星正发播能用于测距信号的比率。或者是，任何时间任何地点，系统正常并为用户提供导航能力的统计概率。
（24小时/30天/SPS可用/≥99.99%）
2019/10/13
33
4. 星基导航系统的性能指标（续）
完好性（integrity）
当系统不能用于导航或定位时，系统向用户及时告警的能力。发生故障时系统告警的响应时间和空间特性。
飞机的定位误差小于1米，覆盖范围23NM。 LAAS辅助GPS改善航空器在机场进近和着陆
期间的安全。 LAAS能够提供I/II/III类精密进近所要求的高
精度、高可用性和完好性信号。使服务灵活性和用户运营成本极大改善。
2019/10/13

GBAS应用于民用航空的研究

GBAS应用于民用航空的研究
任杰;任嵩
【期刊名称】《科技创新与应用》
【年(卷),期】2018(000)020
【摘要】北斗地基增强系统(GBAS),作为我国自行研发的导航系统,系统的完好性问题始终是应用中不可回避的问题.文章在研究北斗地基增强系统完好性及其相关理论知识的基础上,结合民航中实际出现的问题,将抽象的理论知识用计算与相关流程直观地表示出来.充分研究系统完好性理论,为今后提高民航导航系统安全和所需导航性能做了铺垫.
【总页数】4页(P63-66)
【作者】任杰;任嵩
【作者单位】广州民航职业技术学院,广东广州 510403;中国民航大学,天津300300
【正文语种】中文
【中图分类】TN967.1
【相关文献】
1.精细化运营管理东华流量管理解决方案应用于中国民用航空总局
2.Bigbag 人工晶状体应用于高度近视并发白内障超声乳化术的效果观察▲
3.金属3D打印控制液压组件首次应用于民用航空领域
4.基于GBAS的可用性预测研究
5.应用于
10Gbase-KR的二阶时钟数据恢复电路的建模分析与电路设计
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北斗系统在我国民航领域应用现状及发展前景

Satellite Navigation北斗系统在我国民航领域应用现状及发展前景文 | 何运成航科院中宇（北京）新技术发展有限公司1 代表民航局负责民航行业北斗卫星无线电测定业务授权和北斗导航民用分理级服务试验资质北斗卫星导航系统空间系统是我国自主建设、独立运行的北斗卫星导航系统，兼具无线电导航卫星业务（RNSS）和无线电测定卫星业务（RDSS）两种业务模式，能够提供全天候、全天时的导航定位和短报文通信服务；机载系统是以航空器为载体的各型北斗机载设备，能够自动获取航空器位置信息，并利用北斗卫星链路进行位置报告和信息传输；地面系统的核心是北斗低空监视与信息服务平台，平台通过北斗指挥机或北斗定位总站专线引接北斗数据，提供航空器监视服务和基于北斗卫星链路的信息服务。

图2为北斗卫星导航系统在民用航空监视中的应用示意图。

2012年，北斗二号开始具备覆盖亚太地区的区域服务能力，预计全球服务，全球系统星座主要有开放的导航定位服务和授权的短报文通信服务，但区域服务容量受限，用户容量约为服务频度民用用户通常为服务试验单位，能够为航空特批用户申请到度的北斗卡。

随着北斗三号的全球化扩容，所有卫星都将搭载RDSS载荷，并且具有星间链路，报文图4 机场场面监视与航班保障管控系统图5 机场场面监视与航班保障管控系统五、北斗系统在民航应用中的发展前景稳步推进北斗国际标准化工作初步完成北斗二号国际民航组织（ICAO）标准与建议措施修订；推进北斗三号ICAO标准与建BDSBAS、GBAS ICAO标准与建议措施修订；推进北斗民航工业标准国际化。

完善关键系统建设服务完成全国卫星导航系统性能监测网络建设；做好北斗星基增强系统建设与适航审定工作。

加快推进运输航空北斗应用推进北斗在国产民用客机应用；促进北斗在运输航空器上安装，提供补充监视及航空器追踪监控。

试论北斗系统在我国民航领域应用现状及发展前景

1 卫星导航系统发展历程 “子午仪”系统是美国建立的首次在全国范围定位导
航的卫星导航系统，由于定位耗费时间长，精准度不能得到保证，目前已经停用。1973年，美国国防部联合办公室在使用全球卫星导航系统的背景下，最先提出了GPS导航系统，为导航技术的进一步设计和发展提供了重要基础。经过了较长时间的研究探索，1978年2月22日，成功发射真正意义上的第一颗GPS 试验卫星。自此GPS系统的工作性能逐渐得到验证，在完成一系列的试验工作后投入使用[1]。不久后，其他国家也纷纷应用卫星导航系统，俄罗斯建成了GLONASS全球卫星导航系统，而我国也在不断探索和规划建设北斗全球卫星导航。
5 增强进近着陆系统精密度仪表着陆系统在民用飞机安全着陆中发挥重要作用，但要
求系统的工作压力小，对飞机运行不会产生较大的影响。随着民航市场的发展壮大，民航飞机的应用频率增加。在工作压力持续增加的情况下，仪表着陆系统在应用的过程中暴露出各种问题，影响飞机运行效率和使用安全。在这样的背景下，北斗卫星系统在民航事业中的作用凸显，大幅度应用旨在解决原有着陆系统的问题。增强进近着陆系统精密度体现在三个基本模块的精度提升，包括导航定位、飞行指引和着陆。在运行卫星导航系统的前提下，精密度要求被满足，因此在飞机指引和着陆方面体现出重要作用。原有的仪表着陆系统程序单一，工作效率不高，而且采用的系统中，出现一条跑道对应多个系统程序的情况，满足多个飞机的着陆需求和工作安排[3]。系统的应用目的在于能够为人类提供更加优质的导航服务。和传统的应用形式对比，新的应用系统优势明显，精密度有所提升，生成的参数信息对进近航迹能实现灵活定义，最重要的是满足复杂的民航工作要求，且安全性得到保障。除此之外，新系统的适用性强、应用率高，在传统仪表着陆系统应用困难的机场，也能根据实际状况定制进近程序，从而有效提升飞机运行和管制水平。

GBS与ILS功能比较

科技与创新┃Science and Technology & Innovation ·118·文章编号：2095－6835（2016）20－0118－01GBS与ILS功能比较赵志军（民航山西空管分局，山西太原 030031）摘要：GBAS（Ground Based Augmentation System，地基增强系统）作为卫星导航的重要子系统，不仅可以为民航机场终端区飞机提供精密进近、着陆引导，还能提供基于卫星导航技术的其它导航数据。

在简单介绍GBS相关概念的基础上，细致比较了GBS和传统的具备进近引导ILS（Instrument Landing System，仪表着陆系统）的功能的区别，使业内人士对新一代卫星导航技术的特点和优势有一个初步的了解。

关键词：GBAS；卫星导航；卫星导航；GPS系统中图分类号：P228.4 文献标识码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2016.20.118GBAS是卫星导航中重要的子系统，它是取代目前广泛应用的ILS的主要选择。

在“北斗”卫星导航系统日益完善的基础上，中国民航正在积极进行卫星导航相关应用建设，因此，对GBAS进行了解和认识是必要的。

1 GBS简介GBS是应用于航空器进行精密进近的差分GPS（Differential GPS，DGPS）系统。

由于GPS系统存在定位误差，包括卫星星钟误差、轨道误差、电离层误差、对流层误差、多路径误差、接收天线相位中心误差、接收机钟差等误差，因此必须改善和增强卫星导航系统的定位精度、完好性、可用性和连续性指标。

综合利用伪距差分定位和一系列完好性监视算法，提高卫星导航的精度、完好性、可用性、连续性的指标，使机场终端区空域范围内的配置相应机载设备的飞机获得精密进近、着陆引导服务。

通过地基增强，可以使系统达到三类精密进近的性能要求。

在终端区局域，使用增强卫星导航技术有显著的优势：①提高机场和终端区容量；②提高运行效率，飞行程序先进；③降低机场着陆引导设备成本，能提供多跑道覆盖；④解决西部地区高原机场进近着陆引导问题。

GPS定位系统和北斗导航系统在民航中的应用

GPS定位系统和北斗导航系统在民航中的应用随着科技的不断发展，GPS定位系统和北斗导航系统逐渐成为了民航领域的重要应用工具。

这两种应用系统在民航中的主要作用是提高飞行精度、降低空难事故率、提高飞行效率和安全性。

以下将详细介绍GPS定位系统和北斗导航系统在民航中的应用。

GPS定位系统（Global Positioning System, 全球定位系统）是美国研发的一种卫星导航系统，由多颗居于地球轨道上的卫星组成。

GPS定位系统已经成为民航领域中广泛应用的先进技术。

GPS定位系统以其高精度、低成本、实时性、全天候性等特点，应用于民航中的飞行计划、导航、监控等方面，在提高飞行安全和效率方面发挥了重要的作用。

1、飞行计划GPS定位系统可以帮助民航公司制定合理的飞行计划，通过定位飞机的准确位置和速度信息，精确计算出到达目的地所需的时间以及燃油消耗情况，从而使航班控制更加准确。

2、导航GPS定位系统也是民航导航中最为重要的技术之一。

在飞行中，飞行员可以通过GPS系统的指示，在飞行过程中实时获取飞机的位置和方向，从而更好地掌握飞行情况，避免发生意外的人为错误。

3、监控GPS定位系统可以在飞行过程中实时监控飞机的位置，并将这些数据传输至地面监控中心，帮助航空公司更好地掌握飞行状况，避免发生意外情况。

北斗导航系统是中国自主研发的一种卫星导航系统，它与GPS定位系统类似，通过多颗卫星的组成，向地球各个区域提供精确定位、导航和时间服务。

在民航中，北斗导航系统发挥了重要作用。

1、精确定位在民航中，北斗导航系统可以帮助飞行员和空管员更好地掌握飞机的位置和速度信息，从而避免误差，提高飞行精度，并保证飞行的安全性。

在飞行过程中，北斗导航系统可以精确导航，让飞机能够更好地掌握飞行情况，避免发生意外情况。

综上所述，GPS定位系统和北斗导航系统在民航中的应用已经成为了这个领域中的重要技术。

随着这些技术的不断发展和应用，民航领域将会更加安全和高效。

浦东国际机场GBAS地面设备功能测试分析

----------了 -令- ♦浦东国际机场G B A S 地面设备功能测试分析杨立轨(民航华东空管局设备维修中心上海市200335 )摘要：本文通过深入分析G B A S 地面功能测试相关参数的测试方法，并利用上海浦东国际机场试运行的美国霍尼韦尔公司S L S -4000型G B A S 设备实际接收数据进行测试验证。

经过实际数据分析验证，结果表明，上海浦东国际机场试运行的S L S -4000型G B A S 设备满足I C A O 规定的最低地面测试要求。

为G B A S 在我国民用机场的进一步推广、应用以及如何对其系统设备实施运行管理等提供了宝贵的经验。

关键词：G B A S ;地面功能测试；S L S -4000;最低地面测试要求；ICAO根据中国民航P B N 实施线路规划，到2016年计划引入G N S S 及其陆基增强设备的着陆能力（如G L S ),向高性能进近和着陆过渡[1]。

地基增强系统（G B A S )是一种星基导航技术，在通过差分定位提高卫星导航精度的基础上，增加了一系列完好性监视算法，提高系统完好性、可用性、连续性指标，使机场覆盖空域范围内配置相应机载设备的飞机获得到达I 类精密进近（C A T I )甚至更高级别的精密进近、着陆引导服务。

与传统陆基着陆系统相比，G N S S地基增强系统具有更小的敏感区要求，支持更复杂的终端区操作，一套地面系统可以支持多条跑道多个方向的进近引导能力，有效降低机场建设及维护成本。

2015年中国民航引入美国霍尼韦尔公司S L S -4000型G B A S 设备安装于上海浦东国际机场，作为航行新技术的应用G B A S 在投入使用之前，必须对其系统精度和设备性能进行测试和验证。

与传统陆基着陆系统不同，由于卫星位置随着时间而变化，使得G B A S 的精度评估需要在地面完成[2]，以便为下一步G B A S 的推广普及、适航审定及成本效益分析与评估提供可参考的技术支撑。

北斗”卫星导航系统在中国民航的应用探索

“北斗”卫星导航系统在中国民航的应用探索(自上世纪90年中期开始，美国和俄罗斯先后建成GPS和GLONASS卫星导航系统，中国民航所引进的民用航空器开始加装卫星导航系统，并逐步实现航路和终端区导航。

欧洲从2002年开始建设GALILEO全球卫星导航系统。

中国在建成“北斗一号”之后，正加紧建设“北斗二号”（Compass）卫星导航系统。

日本和印度也计划建设区域卫星导航系统。

随着国际民航组织（ICAO）对新航行系统（CNS/ATM）概念的推广，包括中国在内的国际民航界开始广泛使用全球卫星导航系统（GNSS）。

目前只有GPS 系统能够为国际民航界提供全球正常导航服务。

由于中国民航的快速增长，中东部发达地区空域变得日趋拥挤。

由于东西部发展不平衡，在西部地区地面导航台布设不够完善，不能覆盖全部航路和空域。

卫星导航具有其独有的特点，为了节约投入成本，在民航落实“科学发展观”实现持续快速发展，中国民航对卫星导航系统的需求，显得比其它国家和地区更为迫切。

“北斗”（Compass）系统的建设，将为我国民航的发展带来新的机遇。

其独有的系统架构、星座布局和通信功能，将为民航生产运输发挥更为重要的作用。

“北斗”卫星导航系统发展及特点我国从1983年开始筹划建设自主卫星导航定位系统，1994年正式立项建设“双星”快速定位通信系统，并命名为“北斗一号”。

2000年10月31日和12月21日，我国相继发射了两颗北斗导航试验卫星，成功进入东经80°和140°的预定地球静止轨道。

2003年5月25日，又成功发射第3颗北斗卫星（备份卫星），进入东经110.5°的地球静止轨道，2004年4月“北斗一号”建成并投入使用。

“北斗一号”双星卫星导航系统，采用卫星无线电定位业务（RDSS）原理工作，通过两颗地球静止轨道卫星，由用户以外的中心控制系统完成经卫星至用户的询问式距离测量，计算出用户的三维坐标再告知用户，同时完成了位置报告和用户位置信息共享。

浅谈民航航行新技术应用与发展前景

产能经济浅谈民航航行新技术应用与发展前景韩增香湖南省机场管理集团有限公司长沙黄花国际机场分公司智慧机场部摘要：在新的历史发展过程中，我国对于民航事业的发展也有了更高的要求和发展目标，尤其是社会公众生活质量的进一步提升也为民航事业的发展提供了坚实的物质基础，这对民航航行新技术的开发和应用也有着十分重要的意义。

目前的航行新技术主要包括：Head Up Display简称HUD、基于性能的导航(PBN)、GLS/GBAS地基增强系统、ADS—B—IN广播式自动监视接收。

本课题通过对比这四种个新技术的技术优势、发展前景及对民航发展的意义等方面进行分析研究。

关键词：民航航行；新技术应用；发展前景中图分类号：V35 文献识别码：A 文章编号：1001-828X(2019)024-0339-02在党的十八大报告中明确指出了“实施创新驱动发展战略以及科技创新是提升社会生产力和综合国力的战略支撑，因此必须将其摆在国家发展全局的核心位置。

”民航航行新技术作为一种新力量应当致力于提升发展品质并不断强化科技支撑。

当代社会，科技作为第一生产力，能够有效保证飞行安全，保证人民安全。

创新作为推动新技术的关键，新技术的应用推广作为发展理念创新过程，包括航行新技术及已有技术和手段。

目前，我国民航事业正处于迅速发展时期，在新技术应用方面具有一定研究背景。

目前我国的民航航新技术已经获得了一定的成就，现如今已经迈入了整体推进的崭新阶段，尤其是在组织架构方面，我国民航航行技术已经得到了相应支撑，2014年我国成立了航行新技术应用与发展工作委员会，这对于我国民航技术的进一步发展提供了有力保证和基本依据。

其中基于性能的导航，平视显示器，广播式自动相关监视，卫星着陆系统等被认定为我国近年来民航航行方面重点推进的技术。

在新技术发展理念方面，我国从近年开始通过相关文件对民航航行新技术作了相关要求，指出“加快实施创新驱动发展战略，系统推进中国民航飞行运行方式转变”是当前发展的主要目标，相关人员要以积极进取的心态推广民航航行新技术，在创新的道路上不断探索，发挥技术人员的主观能动力，实现创新推动发展的目标。