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亚音速飞行器组合导航方案研究

柯熙政  
【摘要】:本文是现有结果的重新组合,不是一种创造性的结果,是对相关技术可行性的评价,包括作者的主观看法。 亚音速飞行器具有飞行速度低,飞行时间长,低动态的特点。该类飞行器目前仍采用惯性导航为主要的导航手段,中制导采用地形匹配。惯性导航的最大缺点是精度随时间增加而下降。地形匹配的任务规划时间长,导航精度低,而且在沙漠、海洋中飞行时,极度缺乏地标。因此,有必要对亚音速飞行器的导航方案进行改进。无线电导航将是该类飞行器组合导航的首选方案。 我国目前现有的无线电导航资源有两种:一个是“长河二号”无线电远程导航系统,主要覆盖我国近海区域,主要为舰船提供导航,该系统发射功率大,覆盖广,接收技术简单,其缺点是导航精度低,在两个台链的结合部会出现盲区。 另一个是“北斗”卫星导航系统,由两颗在赤道上空的同步卫星和地面控制系统组成。该系统的优点是导航范围广,可以覆盖我国本土和邻近的区域,其缺点是采用“应答”工作方式,容易暴露目标,且用户容量有限。 全球卫星导航系统(GNSS)包括美国的GPS和俄罗斯的GLONASS系统,该系统的导航精度高,可以作到全球覆盖,但该系统是由外国政府控制的导航系统,尽管美国政府取消了GPS系统的SA干扰,但随着国际政治格局的变化,美国政府有随时在GPS信号中加入SA干扰的可能。为此,对全球卫星导航系统(GNSS)只可以作为导航系统的参考,而不能作为一种依赖的手段。 组合导航是一种新的导航方法,它以惯性导航作为主体导航系统,以“长河二号”无线电远程导航系统和“北斗”卫星导航系统作为主要的测量手段,参考全球卫星定位系统(GNSS),利用分布式联邦滤波器,根据各个导航系统的精度及其它情况实时改变信息加权,对飞行器飞行状态进行最优估计。 亚音速飞行器的组合导航需要对我国的无线电导航接收机进行必要改进:一是“长河二号”接收机采用双台链协调工作体制,辅之以大地电导率数据库技术;二是“北斗”卫星导航接收机采用自主时间系统,改变“北斗”导航系统的“应答”工作方式。 本文对有关组合导航的实例进行了详细研究,与亚音速飞行器组合导航系统进行了比较研究,表明亚音速飞行器采用“长河二号”无线电导航系统、“北斗”卫星导航系统和全球卫星导航系统(GNSS)进行组合导航是切实可行的,在技术上是完全可以实现的。


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