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PBN导航系统性能分析与研究

王红力  
【摘要】:基于性能的导航(PBN)是近年来国际民航界发展的一项航行新技术。该技术将先进的民用航空器性能与先进的导航技术、尤其是卫星导航技术结合,能够实现从起飞离场到进场进近所有飞行阶段的飞行引导。PBN运行基于导航性能,是一种更加精确、安全的航空运行方式。PBN为民航运输安全、正点、高效、经济运行提供了重要保障。分析与研究PBN导航系统的性能及其特征,能够为PBN运行和民航生产运输提供技术支持和帮助。 PBN运行的导航方式,从传统的陆基导航逐渐过渡到星基卫星导航,因此对导航精度、完好性、连续性和可用性都有更高的要求。根据不同地域的导航设施覆盖情况和运行要求,可选择的PBN运行方式也不同,在PBN导航规范对其进行了说明。本论文结合国际PBN的发展趋势、相关技术文档、中国民航PBN路线图,对PBN技术进行介绍,并对不同导航系统的性能和特征进行了重点分析与研究。 论文介绍了PBN运行陆基导航系统(如VOR/DME、DME/DME )的导航原理,并对传统导航的误差进行仿真,论证其导航精度特征。简单介绍惯性导航系统,重点对PBN星基导航系统、即GNSS进行分析。GNSS指全球卫星导航系统,包括GPS、GLONASS等卫星星座和相应的增强系统。GNSS也是PBN运行的主用导航系统。论文重点研究了GPS导航原理和导航性能,简单阐述了其他的卫星星座和增强系统。 本文还对PBN导航系统性能监控进行探讨,采用加权HPL算法研究接收机自主完好性(RAIM),同时探讨其使用方法和在PBN运行中的意义;使用正态分布模型对总系统误差(TSE)中飞行技术误差(FTE)进行讨论与仿真,分析FTE的特点,并探索在PBN运行中的应用。


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