民用飞机导航性能实时评估与监视技术研究

民机能否在指定空域中安全有效地运行,很大程度上取决于机载导航系统的实际导航性能能否满足航路所需导航性能的要求。导航性能实时评估与监视是民航飞机实施所需导航性能运行的关键技术。结合民用飞机所需导航性能(RNP)航空运行的迫切需求,本文分别对飞行中实际导航性能的评估方法和导航性能监视技术进行了研究,为RNP系统导航性能监视的实现提供了理论基础和技术支持。     

民航电子设备的新时代

民用航空电子设备已进入了卫星通信和卫星导航的新时代。新航行系统(FANS)和通信导航监视/空中交通管理(CNS/ATM)系统已成为民航界的热门话题,两者其实是一回事,不过后面的说法更为准确。这种系统依靠卫星通信和导航等新技术,使许多控制飞机的功能由地面移到机载设备中,从而优化飞机的运行,降低运行成本。数据链通信1995年底以前,在南太平洋     

我院筹建卫星通信实验室前期工作介绍

随着国际民航运输事业的迅速发展,不断地对航行系统提出新的要求。国际民航组织成立的未来航行系统专门委员会(简称 FANS)在1988年5月就提出:以卫星为基础的通信、导航和监视(简称 CNS)将是在全球范围内解决改进空中交通状况的关键,开发卫星技术是     

支持基于性能导航运行的飞行管理系统需求分析

按照通信导航监视/空中交通管理(CNS/ATM)的发展规划,基于性能导航(PBN)运行是减少航路间隔、提高空域容量所需的基本能力,与连续爬升/下降程序结合及与卫星着陆等进近程序无缝衔接,还可降低燃油消耗,提高机场到达率。PBN也是通过全球信息互享实施基于航迹运行(TBO)提升空域总体运行效率的基石。飞行管理系统(FMS)是支持PBN的机载RNP RNAV设备,分析了全球空中航行计划(GANP)的航空系统组块升级(ASBU)实施路线对飞行管理系统的PBN能力需求。     

CNS/ATM新航行系统演示会在西安举行

今年3月17～19日,以罗克韦尔公司为首的跨国、跨公司新航行系统研制组,在中国民航西北管理局的协助下,在西安/咸阳机场进行了通信、导航、监视(CNS)/空中交通管理(ATM)的演示。我国的电子部20所及中飞通用航空公司参与了此项活动。这次CNS/ATM演示活动是一次完整的新航行系统原理演示,它利用空间的GPS和GLONASS以及INMARSAT通信卫星、两架装有全球导航卫星(GNSS)接收机的“奖状”Ⅱ飞机、地面差分GPS(DGPS)站和ATM工作站以及各种通信数据链系统,完成了GNSS航路导航、自动相关监视(ADS)航     

掌握核心技术 打破国外垄断——中国民航PBN飞行程序设计中心快速成长

一、中国民航PBN飞行程序设计中心的成立基于性能的导航(PBN)是国际民航组织(ICAO)在整合各国区域导航(RNAV)和所需导航性能(RNP)运行实践和技术标准的基础上,提出的一种新型运行概念。它将航空器的机载设备能力与卫星导航及其他先进技术结合起来,涵盖了从航路、终端区到进近着陆的所有飞     

航电设备的部分升级

新的显示器为老式航电设备带来新生,也使老飞机获得了更新、升值的机会. 一些老式但依然可用的公务机的拥有者面临着要做出是否升级航空电子设备组件的决定,这其中的主要原因是新技术的影响.而液晶(LCD)的驾驶舱显示器可以为飞行员提供增强的情境意识以及为在未来空中交通控制环境下更好的运营准备是另外两个原因.未来10～15年,全球范围内都将强制使用拥有RNP(所需导航性能)和CNS/ATM(通信、导航、监控以及空中交通管理)能力的未来空中交通控制系统.     

VHF地空数据网在中国

国际民航组织于1983年成立了未来航行系统(FANS)特别委员会,对现行使用的陆基系统的局限性与未来星基系统进行了充分的研究与论证,并于1988年提出了以卫星技术为特征的通信、导航和监视(CNS)及空中交通管理(ATM)的新航行系统概念.     

基于GNSS的PBN导航完好性要求

在国际民航组织(ICAO)发布的导航系统方案中,世界各国先后提出并实施了区域导航(RNAV)和所需导航性能(RNP)的导航规范。ICAO在整合各国RNAV和R NP运行实践和技术标准的基础上,提出了一种新型运行概念,即基于性能的导航(PBN)。PBN将飞机先进的机载设备与卫星导航及其他先进技术结合起来,涵盖了从航路、终端区到进近着陆的所有     

所需导航性能（RNP）概念

引用所需导航性能(RNP)概念,利用导航性能精度划分空域类型,以及实行区域导航(RNAV)和优化的航路结构,将是适应未来空中交通需求、提高空域容量和飞行效率的积极方法。针对未来 CNS/ATM 系统的实施,有必要建立这种国际标准的分级     

实现航行新技术的CNS系统架构设计研究

从国际民航组织、美国联邦航空局、欧洲航空安全局和中国民用航空局已经发布的航行新技术政策及规章出发，包括基于性能的导航技术、自动相关监视技术、卫星通信技术和卫星着陆技术，提出了民机机载通信导航监视系统实现这些航行新技术的需求，总结了通信导航监视系统的传统系统架构，结合先进的航电系统架构设计技术、先进的航电数据网络设计技术，在民机型号研制经验的基础上，提出了一种新的通信导航监视系统实现架构。新架构是高度综合化、开放式的系统架构，增加了系统扩充功能的灵活性。最后，提出了工程实现上需要进一步考虑的适航和安全性分析、时间延迟及信号失真等方面的问题。     

新一代航空VHF数据链技术

系统概要通信、导航和监视／空中交通管理（CNS／ATM）一体化的新航行系统，是建立在通信链路，卫星导航和自动相关监视（ADS）技术基础上的未来空中交通管理方案。1995年，国际民航组织通信专业大会提出，要求研究解决飞机航路导航，终端进近着陆和监视使用的数据链问题。近年来，国内外对新航行系统方案进行了一系列的理论研究和实验验证。力求在全球范围内以最优的方案实现卫星、飞机、地面系统等方面技术的结台，并使得新航行系统的技术开发者和用户都能从该新航行系统中获益最大。这便要求新航行系统技术的成果（如：机载／地面系…     

序言

近些年来卫星导航技术发展迅速,卫星导航系统以精密时间测量技术为基础,进而实现伪距测量和定位;同时卫星导航系统也提供了高精度授时功能.随着我国北斗卫星导航系统(BDS)的建成和提供服务,BDS授时及其应用技术进入了快速发展阶段. 一种新的通信技术,可能就会萌生一种新的授时技术.随着卫星通信技术尤其是低轨卫星互联网技术的蓬勃发展,以及通信导航融合技术的快速发展,卫星授时已经成为一个重要的研究和发展方向.同时,卫星授时具有广域、高精度、用户数量不限和可动态应用等很多特色,使得其应用更为广泛.     

ADS-B监视报文参数统计及其所需性能

基于广播式自动相关监视（ADS-B）报文的位置导航不确定性指标（NUC_P）的监视质量备受关注。针对位置导航不确定性参数好、监视质量却不高的问题，深入研究广播式自动相关监视报文数据项及其与基于性能的通信与监视的相关性。在充分考虑通信导航监视相关性及全球卫星导航系统（GNSS）广域增强等因素基础上，推导、构建了监视所需性能估计模型，并给予合理简化。在测试空域利用2个具有运行资质的生产商ADS-B接收站，连续采集近2亿条ADS-B报文，统计分析报文各信息项的状态参数，并应用到所需性能估计模型评估计算这两个ADS-B站的所需监视性能。此外还将参考文献报文参数代入模型评估所需性能。结果显示，当考虑报文各信息项统计状态及具备广域增强服务支撑时，ADS-B所需监视性能参数估计值未达到99.9%要求。若缺乏广域增强服务及相关性因素等，系统所需性能与国际民航组织（ICAO）监视要求的差距则更大。     

亚太地区新CNS/ATM系统实施规划在制定中——亚太地区通信、导航、监视/空中交通管理专家组第一次会议在曼谷召开

为了促进亚太地区对未来航行系统的规划和实施,亚洲/太平洋地区航行规划与实施区域组织(APANPIRG)于1992年4月在泰国曼谷举行了第一次会议,会议决定成立通信、导航、监视/空中交通管理(CNS/ATM)专家组,以便在通信,导航、监视和空中交通管理方面协助APANPIRG 开展工作。通信、导航、监视/空中交通管理专家组(CNS/ATM/SG)于1992年8月17日至21日在曼谷召开了第一次会议。会议在国际民航组织亚太地区办公室举行,来自澳大利亚、孟加拉国、     

卫星授时与时间传递技术进展

近年来,卫星导航技术发展迅速.卫星导航系统以精密时间测量技术为基础,实现了伪距测量,进而实现定位.同时,卫星导航系统还提供了高精度授时功能.综述了卫星导航系统的授时和时间频率传递技术、基于通信卫星的授时技术以及双向卫星时间频率传递(TWSTFT)技术等.随着我国北斗卫星导航系统(BDS)的建成和提供服务,BDS授时应用研究正在快速发展.基于BDS/GNSS多系统的精密单点定位(PPP)时间传递技术已成为重点研究方向,未来将会应用于国际时间比对.同时,随着卫星通信技术尤其是低轨通信卫星技术的快速发展,低轨通信卫星授时会成为一个有潜力的研究方向.     

空中交通管制现代化的关键——数字数据链

在使空中交通管制(ATC)系统现代化的奋斗中,所缺少的最关键的环节是飞机与空管员间双向通信用的数据链。 空运业把数字通信与全球导航卫星系统看成是改进营运效率和能力的基本要素。其应用将会减少导致延误的飞行限制——据美联合航空公司经理比尔·利顿机长估计,延误使他的航空公司每年损失6.47亿美元。 大部分效益将来自自动相关监视(ADS)、GPS或更一般的全球导航卫星系统(GNSS)和数字通信。实施ADS系统之后,装备GPS的飞机将连续把它们的位置通过数字数据链发送给地面的管制员。管制员将不用地面雷达与导航设备,而依靠由GPS卫星定位得到的飞机位置报告。ADS允许飞机选择最有效的航路和高度,     

北斗、GPS、GLONASS和Galileo卫星导航星座PBN性能对比

随着卫星导航等先进技术的不断发展,同时随着航空器机载设备导航性能的提高,国际民航组织(ICAO)在整合各国区域导航(RNAV)和所需导航性能(RNP)运行实践和技术标准的基础上,提出"基于性能的导航(PBN)"概念。同时ICAO发布了《PBN手册》(ICAO DOC9613),作为各个成员国实施PBN运行的指导性材料,目前该手册已升级至第四版。PBN运行将航空器的机载导航设备、飞行管理设备和人机界面设备的能力     

飞机驾驶舱信息资源的扩展和利用

近年来飞机上的信息资源得到扩展,增加了许多信息源,其信息内容包括对地形、气象、周围交通和飞机内外情况的信息,大大提高了驾驶员的势态觉察能力。飞机上的扩展信息资源如果得到充分利用,可以保证飞行安全、提高飞行效益,包括充分发挥飞机的运力、充分利用空域和跑道资源、节约时间和燃料。附表列出了传统信息资源和扩展应用的信息资源,并注明了它们所依靠的机载设备和地面支持系统。这些增加的信息,视飞机的类型和任务所需而选择装用。一、 扩展的信息1.全球导航卫星系统(GNSS)从陆基导航到星基导航是一大飞跃,从卫星上发出的定位信号…     

全球导航卫星系统规划与实施法律框架

国际民航组织正在积极推动其通信、导航、监视与空中交通管理系统(即新航行系统)的实施。新航行系统是星基系统,是空间技术与计算机技术结合的产物,将取代大部分地基系统。新航行系统的实施,可望提高经济效益、效率和航行安全水平。新航行系统的一个组成部分是全球导航卫星系统(GNSS)。GNSS属于无线电导航系统,可以在飞机飞行过程中确定飞机的实时位置、到目的地