GNSS在飞行最后进近阶段的导航应用

摘要 ： ＮＳ Ｇ Ｓ的 出现极大地影响 着当代社会 。 尽管 美国的 ＧＰ Ｓ在上世 纪 ８ ０年代就 开始实验运 行 ， ＧＰ 但 Ｓ的广泛应用是 随着近十几年微 电子和嵌入 式电子技 术的发展 ， 以及 高性 能计 算机 处理能力的提 高， 而在 民用领域获得广泛发展的 。 陆
地 车辆导航 和跟踪 、 海洋应 用、 空间飞行 器姿 态控制 、 密授 时、 精 大地测量 、 星定轨 等 多方面的应用无不依赖 于 ＧＮＳ 卫 Ｓ 技 术 的进 步 。
关 键 词 ： ＮＳ ； 航 应 用 Ｇ Ｓ导
中图分 类号 ：２ ８４ 文献标识码 ： Ｐ ２． Ａ
ｌ ＧＮ ＳＳ
文章编号 ：６ ３ １３（ ０ ２）１０ ５ ３ １ ７ ．１ １２ １ ０ —２ ８０
用于个人或休 闲飞行应 用。ＩＲ 规则是利用几种导航设 备为 Ｆ 飞行 员提供信 息，使飞行员无需利用外部可视性 的参考 物即 可按特 定航径 飞行的方法 。这些特定 的航径不 是任 意的，而 是 由负责 空中交通 管理的相关部 门研究确定 ，并 向航 空用户 公开发布 。这些航 径一般称 为飞行程序 （ 场离港、 机 进场 或进 近等 阶段 ） 空中航 路 （ 或 空中巡航 阶段 ） 。航空程序 或空中航
精 密进 近过程是飞行阶段 中一个重要过 程。 目前，仪表
着 陆系统 （ Ｓ Ｉ ）是广泛应用于精密进近过程 的传 统系统。尽 Ｌ 管 Ｉ Ｓ在低能见度情况下具有 良好 性能，但 Ｉ Ｓ的安装和维 Ｌ Ｌ
护 费用 昂贵 ， 因此 ＩＳ只在重要的机场安装 。此外 ， Ｉ Ｓ系 Ｌ 受 Ｌ 统 自身技术特点 的限制 ，所有 的 Ｉ Ｓ进近 部分必须与跑道对 Ｌ 正 并呈直线 ，但是 Ｉ Ｓ使用 中的这个 要求 由于机场附近 的地 Ｌ
（ 正在建设） 。此外 ，印度也宣布建立 自己的 Ｓ ＡＳ系统． Ａ． Ｂ Ｇ
ＧＡ Ｎ 。
和 Ｇ Ａｓ 。 欧洲， Ｂ ）在 这样 的 Ｓ ＡＳ系统称为 Ｅ ＮＯ Ｂ Ｇ Ｓ系统 ， 而
在 美 国 ， 是 ＷＡＡＳ 则 。 Ｓ ＡＳ系统提供 ＧＰ Ｂ Ｓ或 Ｇ Ｏ Ｌ ＮＡＳ Ｓ的完好性信息和差 分
形 或 环 境 变 化 原 因有 时难 以 实 现 。 新 的 卫 星 导 航 系 统 可 以避 免 ＩＳ系 统 的这 种 缺 陷 ，利 用 Ｇ Ｓ系 统 可 以定 义 更 为 灵 活 Ｌ ＮＳ
修正信息 ，同时提供附加的定位信号 。Ｓ ＡＳ信息利用 Ｇ Ｏ Ｂ Ｅ 卫星播发 以覆 盖相对较 大的区域。Ｓ Ｓ 系统一般 由以下部 ＢＡ 分组成 ： 一是参考站 网络 ， 实现对卫星信号 的连续监测 。二是 主控站 ， 收集和处理参考站提供 的观察数据 ， 产生差分修 正和 完 好 性 等 Ｓ ＡＳ 息 。 是 上 行 站 ， Ｓ Ａ Ｂ 信 三 将 Ｂ Ｓ信 息 上 传 至 ＧＥ Ｏ 卫星 。四是卫星转发器 ， 利用 Ｇ Ｏ卫星提供 的额 外测 距信号 Ｅ
统 （ 计在 ２０ 预 ０ ６年 达 到 完 全 运 行 能力 ） 日本 的 Ｍ Ｓ 和 ＡＳ系 统
飞机定位 的系统 ，以及对这些 系统进行 增强的系统 。因此 ， Ｇ Ｓ 一 般 包 括 多 种 组 成 ，主 要 有 基 本 的 全球 定 位 卫 星 星 座 ＮＳ
（ ＧＰ 、 ＯＮＡ Ｓ和 Ｇ ＩＥ ） 以及 它们 必 要 的 增 强 技 如 Ｓ ＧＬ Ｓ ＡＬ Ｌ ０ ， 术， 以保 证 航 空应 用 中严 格 的 安 全 性 需 求 实 现 。 两 种 主 要 的 Ｇ Ｓ 强 系 统 是 星 基 和 地 基 增 强 系 统 （Ｂ Ｐ 增 Ｓ ＡＳ
２１ ０ ２年第 ｌ来自百度文库
（ 第 １７ 期 ） 总 １
信 息 通 信
Ｉ ＮＦＯＲＭ ＡＴＩ ＯＮ ＆ ＣＯＭ Ｍ ＵＮＩ ＣＡＴ ０ＮＳ １
２０１ ２
（ ｕ ． Ｎ １ ７ Ｓｍ ｏ １）
Ｇ Ｓ在 飞行最后进近 阶段 的导航应用 ＮＳ
范 凯
（ 中国民用航 空西北地 区空 中交通 管理局 ， 陕西 西安 ７０ ８ １０ ２）
路 的 设计 应保 证 一 定 的 净 空 范 围 （ｂｔｃ ｌａ ｎ ｅ 离 山脉 、 ｏｓ ｌ ｃ ｒ ｃ， ａｅ ｅ ａ 高大建筑 顶部的距 离） 这主要通过设计 一定的飞行高度 ，以 ，
目前 ， ＮＳ Ｇ Ｓ在 民用 航 空 中 的应 用 还 处 于 次 要 地 位 。 民用
空中交通是与生命安全 （ ａｅ Ｌｆ） Ｓ ｆｔ ｏ ｉ 相关 的应用 ， 中涉及 ｙ ｆ ｅ 其 的 各 种 系 统 对 其 性 能 有 非 常 高 的 、 严 格 的 要 求 。就 Ｇ Ｓ 或 Ｐ ＧＬ ＮＡＳ 而言， Ｏ Ｓ 这样的卫星导航系统还不能满足 民用 空中交 通 严 格 的要 求 ，不 能 作 为 主要 的 导 航 手 段 应 用 于 飞 行 的各 个 阶段 。在这种情况 下 ， 一些解 决方 案被提 了出来， 以克服 ＧＰ Ｓ 或 Ｇ Ｏ Ｌ ＮＡＳ Ｓ不能单独作为导航手段 的问题 。这 些方案中， 通过 向用户提供 额外 的一组信 息， 高卫星 导航 系统的性能 ， 提
以达 到 民用 航 空 应用 所 要 求 的 严 格 需 求 。这 些 方 案 可 统 称 为
及确保 同一区域 内飞行 的不 同飞机之 间最 小间隔等 措施来保 障。同时， 飞行程序 的设计还应考 虑在航空交通拥挤 的空域 ， 能够 实现 对空中交通更好 的管理和 引导。
通 常 所 说 的 Ｇ Ｓ系 统 一 般 包 括 利 用 导航 卫星 信 号 实 现 ＮＳ
卫星 导航增强 系统 。 目前有 三种类 型的卫 星导航增强 系统 ，
根据 其所 提供 额外 信息 来源 的不 同，可分 为机 载增 强系 统
（ ＡＳ 、 ＡＢ ） 地基增强系统 （ Ｂ ） Ｉ Ｇ ＡＳ ￣ 星基 增强系统 （Ｂ ） 其 Ｓ ＡＳ 。 中，ＢＡＳ在系统的开发和认证上进展最 为深入 。目前 美国的 Ｓ ＷＡＡＳ 系统 已开发完成并 开始运行 ， 其后是欧洲的 Ｅ ＮＯ Ｇ Ｓ系