FAA进行采用GPS的3类着陆试验

威尔科克斯公司和E系统公司将开始试飞两种不同的增强差分GPS(DGPS)系统,试图验证系统能否达到3类仪表着陆所需的精度。即将进行的试验是FAA验证GPS可作为微波着陆系统(MLS)的富有生命力的替代方案的大量工作的一部分,FAA在70年代研制过用来取代长期在使用的仪表着陆系统(ILS)的微波着陆系统(MLS)。     

GPS、MLS进近着陆性能比较

本文从着陆的定位精度，完善性，灵活性，可利用性比较了卫星导航全球定位系统（GPS）和微波着陆系统（MLS）在着陆性能上的差异，指出使用C／A码GPS目前还不满足精密进近着陆的要求，也不能完全取代MLS。GPS用于航路导航的技术日臻成熟，提高GPS用户设备精度，引导飞机精度密进近着陆，已成为GPS应用的热点和高技术。发展自己的卫星导航系统，GPS最终才有可能取代现有的陆基导航设备，完成通信，导航和监视系统（CNS）从陆基向星基的转移。     

科技成果

飞机着陆导引有新招 惯性/差分GPS精密进场着陆导引系统试飞成功 由西安飞行自动控制研究所和空军某部合作研制的惯性/差分GPS着陆导引系统经过试飞考核,获得满意结果。 该系统不仅精度高,可靠性和适时性好,而且一次投入低,易于普及推广。该系统除原有的导航功能外,还能以极高的精度指示飞机沿着指定的航迹飞行,给飞行员提供图形化的精确、安全的进场着陆导引信息,导引图像直观,操作方便,大大提高了飞机全天侯,尤其是在复杂条件下的飞行能     

基于激光扫描和计算机视觉的无人机全天候自主着陆导引技术

为了解决基于GPS导航的无人机受他国控制和易受干扰的潜在危险问题,提出以GPS导航系统为主,以捷联惯性导航结合主动式红外激光扫描定位及计算机视觉识别着陆跑道为辅的无人机导航和着陆精确导引新技术,实现无人机全天候的自主精确着陆。提出了该技术的具体工作原理和工作过程,对激光扫描系统的工作原理和扫描模型及扫描参数的确定、着陆点的激光反射装置的确定、着陆点坐标与着陆跑道方向的确定问题和防止发生由其它反射物或红外光源误导的措施等问题进行了分析和研究。     

GPS系统在飞机进场着陆导航中的应用及发展趋势

本文通过对国外最新资料的分析，介绍欧美等国利用GPS导航系统实现飞机进场着陆导航的研究及成果，并对我国民航陆基导航设备（如仅表着陆系统等）可能产生的影响加以阐述     

利用GPS/INS导引飞机精密进场的数值仿真研究

建立了飞机进场的数学模型和导航观测器模型;确定了导引飞机精密进场的最优控制;以Airbus-300为例,给出了稳定的着陆窗口;计算了在GPS的各种定位精度范围内,从着陆窗口内开始着陆的飞机所能达到的等级;研究了GPS采样周期对飞机着陆精度的影响;分析了大气紊流和常值侧风对飞机着陆精度的影响。从计算和数值仿真结果得出了一些初步结论。     

GPS自动着陆试验

FAA已完成联合包裹公司一架B757-200PF的50次和联航一架B737-300的110次GPS导引并与自动驾驶仪交联的自动着陆试验,这说明差分GPS系统的精度在     

澳航A380任悉尼获准使用GPS精密进近

前不久．快达航空公司的A380飞机已获准在悉尼国际机场使用霍尼韦尔公司的SmartPath陆基增强系统（GBAS）完成了GPS导航下的精密进近和着陆。     

一种自主飞行的小型无人机系统设计

介绍了小型无人机系统的总体结构,分析了无人机的结构设计和算法,阐述了弹射起飞系统和伞降着陆系统的设计原理,采用嵌入式系统和GPS设计无人机的飞行姿态控制、导航控制、任务控制系统和数据链,实现了空中机器人的自主飞行。     

ICAO已不再要求必须安装MLS

国际民航组织(ICAO)已取消在所有国际机场都必须在1998年1月1日以前安装微波着陆系统(MLS),来代替目前的仪表着陆系统(ILS)的要求.这一灵活的新政策是认识到将在2000年转向采用全球导航卫星系统(GNSS),如美国的GPS系统和俄罗斯的Glonass系统进行1类着陆而制定的,在蒙特利尔召开的ICAO的“专门的通信/营运部会议”上受到广泛赞同.这次通信/营运会议推荐的     

航空航天技术

霍尼韦尔公司改进卫星着陆系统 今年9月21日,美国大陆航空公司的一架MD-83利用特Ⅰ类差分GPS系统完成了第一次商业飞行,在装有霍尼韦尔公司SLS-2000地面站的纽约组瓦克机场和明尼阿波利斯圣保罗机场完成了DGPS精密进近.目前,世界共有7个机场安装有SLS-2000,其中2个在美国.该公司还正在开发Ⅰ类卫星着陆系统(SLS)或局域增强系统(LAAS),计划1999年取证.该公司相信,以GPS作为单一导航方式,不会因其干扰问题危及远期的市场前景.     

GPS自动归航系统在变化风场中的轨迹

研究全球卫星定位系统（GPS）自动归航系统在恒定风场中归航轨迹的计算，探讨了系统能够达到预定目标点的条件，给出系统在几种风场中的轨迹图。为了进一步验证归航轨迹能否回到预定点，给出了系统的变化风场中的仿真算法，并通过对仿真结果的分析，提出在系统着陆期间利用GPS定位和测速数据实行逆风控制的方案。     

双频双星座地基增强系统精度和完好性算法

针对单频单星座地基增强系统（GBAS）无法满足飞机III类精密进近与着陆导航性能需求的问题，提出了将北斗导航卫星系统（BDS）与全球定位系统（GPS）进行融合，构建一种新型的基于GPS/BDS的双频双星座GBAS。首先，分析了GBAS的工作原理，并对Hatch滤波器的误差进行了分析，给出了一种适用于双频GBAS的无码载偏离载波相位平滑伪距算法；然后，对机载完好性算法进行了研究，给出了H0和H1假设下的机载保护级计算方法；最后，进行了系统验证实验，实验结果表明，单星座GBAS不能满足飞机III类精密进近与着陆导航的性能需求，GPS和BDS融合后可见卫星个数得到提升，优化了卫星几何分布，进而使得系统的可用性由80.6081%提升到大于99.9999%。     

FAA终止微波着陆系统研制

美国联邦航空局(FAA)已终止进一步研制微波着陆系统(MLS),以便集中力量发展GPS着陆系统。FAA已终止同雷锡恩公司和威尔科克斯公司签订的研制Ⅱ类和Ⅲ类MLS设备的合同。撤消上述合同可节省5900万美元。联邦航空局局长戴维·欣森说,GPS“……有可能把工作做得更好”。他又说:“继续研制MLS不是一个经济上合理的策略,因为所有迹象都表明,我们(指美国)不需要大量部署Ⅱ/Ⅲ类MLS。” MLS的研制始于1980年,在因研制和生产问题使系统的交付延误3年以后,FAA在1989年终止了海泽廷公司研制178套MLS的7800万美元的合同。1992年,FAA与雷锡恩     

舰载无人机精确着舰轨迹控制及飞行验证

舰载无人机回收是整个飞行中最困难的任务之一。在建立舰载无人机控制系统基础上,着重设计了纵向控制增稳系统和自主飞行控制系统。为保证着舰精度,引入光学导引着舰,通过试飞验证了光学引导系统的速度、精度可以满足无人机自动下滑着陆要求,其平均落地点偏差与差分GPS相当。     

基于极限学习机的黑障区智能导航算法

在黑障区飞行阶段中,惯性导航系统会因缺少辅助导航系统而持续累积误差,导致飞行器导航系统可靠性下降。针对这一问题,提出了一种新的基于极限学习机的黑障区智能导航算法,通过极限学习机(ELM)对GPS正常工作的导航信息进行学习。在黑障区,利用学习得到的模型对惯性导航系统进行误差补偿,较好地修正了当GPS失锁时惯性导航系统的误差,避免了因误差累积而导致的导航信息发散。仿真结果表明,该算法能够保证在GPS失锁的黑障区中导航系统输出的信息有较好的可靠性和精度,能够为接下来的姿态调整和着陆准备提供良好的基础。     

利顿公司的新软件提高了GPS的数据完整性

利顿公司已为其LTN-101“旗舰”惯性/GPS系统开发了一种改进的软件,以便使该系统在今年底获得作为主导航手段的认证.这种软件采用惯性参考系统(IRS)在GPS卫星导航误差可引起很大的误差之前就把它探测出来.最为重要的是,它甚至在不良的卫星几何分布或视野中只有很少几颗卫星的情况下,也能确定GPS信号的完整性.GPS完整性(探测卫星故障置信度的一种量度)已经是将全球定位系统(GPS)用作主导航系统的计划中要考虑的一个重大问题.用户需要某种方法来快速探测误差,并通知驾驶员他是否正在得到不精确的信息,就像伏尔(VOR)、仪表着陆系统(ILS)或塔康仪表的信号有故障时,在仪     

五角大楼和运输部就GPS管理问题达成一致意见

据美国运输部和国防部高级官员说,他们已经琢磨出一个新的GPS管理方案,这样可能有助于结束阁僚之间喋喋不休的争论,而这种争论妨碍了GPS商业潜力的充分发挥。 GPS信号可以用于恶劣天气条件下民航飞机的精密着陆,且可用来选择耗油最少的最佳航线。目前世界各航空公司尚未普遍采用GPS,因为它由耗资100亿美元的美国国防部独家管理。 现在美国运输部(管辖联邦民航局FAA)将首次参与GPS计划的管理。五角大楼将继续管理和维持24颗星的GPS星座,每年花费5亿美元,而运输部和其它民用部门则要出资改善该系统的民用导航能力。 1993年初,国防部长和运输部长组建了一个跨部工作组,来裁决两部之间关于GPS方面纠缠不休的扯皮。该工作组于1993年底在“GPS:军民两用系统的管理与操作报告”中公布了     

基于视觉引导着陆的微小型四旋翼设计及实现

为了增强四旋翼的自主性,借用视觉导航方法要求在GPS丢失信号或信号精度不高的情况下进行辅助定位,使得四旋翼能够在某些特殊需求场合自动着陆。针对Harris角点检测算法计算量大的问题,设计了一种快速、准确的标志图像识别算法,将一个区域内的所有角点转换成一个单值角点,替代了Harris算法中的局部非极大值抑制算法,减小了计算量,并进一步设计了视觉模式下的姿态与位置转换算法和视觉着陆控制算法。为了验证所设计算法的可行性和有效性,基于STM32单片机搭建了微型四旋翼实验平台系统,并实时在线进行了性能实验,结果表明,标志图像识别算法能正确检测和识别出标志图像,视觉着陆算法也成功实现了四旋翼实验平台的着陆功能。     

基于合作目标和视觉的无人飞行器全天候自动着陆导引关键技术

 GPS受他国控制和易受干扰对基于该导航系统的无人飞行器导航和着陆具有潜在危险,为了使其安全自动着陆,提出通过在着陆跑道(广场或公路)上预设具有受控发射红外光的地面合作目标,实现无人飞行器的视觉全天候自动精确着陆新技术。首先研究得到切实可行的工作过程;然后研制了合作目标,通过理论分析和实验得出,无论能见度高低,8~12 μm中远红外视觉系统探测到的合作目标图像质量远优于可见光视觉系统,研究得到合作目标和背景的温差在170~200 ℃时,成像效果最好。在识别研究中发现,基于传统的不变矩算法对合作目标的识别可靠性稍差,为了进一步准确地识别合作目标,又提出了基于方向链码的合作目标识别算法,该方法的耗时为不变距的96%,但是识别的可靠性比前者有显著提高。