2000年及其以后的GPS

一、引言 GPS(全球定位系统)是一种军用的定位和导航系统,象其它所有的无线电导航系统一样,它也将应用于民用方面。目前系统刚刚完成从开发阶段到生产的过渡。为了预测在2000年及其以后GPS的发展情况,必须首先确定系统在九十年代完全可供使用并渐趋成熟。现在系统正在部署,等它可供使用以后,将会出现一定的压力要求改变系统。本文主要从GPS民用的观点来考查这些潜在的改变。压力至少来自四个方面,即GPS的军事需求、资金、技术进步和用户需求。这些压力也将引起与民用有关的各种GPS计划和政策的改变。     

GPS系统的发展趋势及对我国应用的影响

经过二十多年的建设，GPS系统已发展成为一个完善的互星导航系统，在军事和民用中发挥着重要的作用。随着技术的发展和国际形势的变化，GPS政策和发展规划不断调整。本文分析了GPS的应用现状及近年来的政策变化，GPS现代化计划的实质及对我国民用和军用的影响。     

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     

GPS现代化和航空应用上的突破

TheModernizationofGPS＆ItsBreakthroughsinAviationApplication一、GPS的现代化1997年美国军民双用途GPS开始制定现代化计划，征集了军方和民用意见，安排对未来GPS的改善，包括卫星上的改善、地面控制段的改善，以及用户接收机的改进。对军用改善和民用改善及两者之间的协调问题均极为重要。根据早期参与GPS发展的专家认为，双用途GPS现代化目标上存在下列争议问题：1东姘。结构十面（1）系统功能和组态：保持双模式服务，或者军用／民用分开；（2）频谱考虑：如何安排军用＼和民用L；，，L。。，L。c，归）信号结构：新的＼…     

空管自动化的人因素考虑

人因素问题直接影响着空管系统的安全和效率，系统中不断引用的自动化将会带来新的人因素问题。该文探讨了空管自动化的开发和实验中可能出现的一些人因素问题和一些自动化的人因素要求。     

用全球定位系统对导弹进行实时跟踪

本文将介绍一套利用全球定位系统(GPS)对远程导弹进行实时跟踪的系统。全球定位系统全面投入工作后(八十年代后期),用它来跟踪导弹、飞机和地面车船正是其英雄用武之地。为了充分利用该系统,必须要有一种高经济效率的跟踪方案。在跟踪导弹这样一些非回收性试验体时,尤其要注意这一点。本文所介绍的这些技术就是跟踪非回收性试验导弹的一种经济实惠的方法。其基本方案是被试导弹接收多个GPS信号,将这些混合信号的频率变换到一个新的S波段频率上、然后再将混合的S波段信号发送到地面接收站。地面站接收经转发的GPS信号,并加以处理,得到该导弹的正常伪距和伪距离率测量值。用卡尔曼滤波器计算出位置和速度解。除了能独立工作之外,本文所介绍的系统还能与现有跟踪系统相结合,提高跟踪精度。     

维修中的人为差错

人不是神,是人在某种特定的条件下就会出现各式各样的差错,机务维修也不例外。民用航空器是一个复杂的系统,需要维修来保证它各个系统处于良好地运转。当航空器某系统或零部件出现不正常情况时,首先要有人描述不正常的现象,然后机务人员通过评估、判断后再根据特定的工作单卡拆下、分解、更换、修理、安装将航空器恢复到原有的功能。可以说在这每一阶段中包括编写工作单卡都可能出现人为差错,并且在维修过程中也受到维修环境的影响,如:照明、噪音、温度、湿度、可达性、工具以及零件等。本文以一个具体事例来研究维修中的人为差错。     

GPS与GLONASS

本文叙述全球定位系统(GPS)在世界导航中的地位和GPS转为民用的背景。美和前苏联研制GPS/GLONASS系统的全过程。还谈到GPS工作,特别提及GPS精度与同时接收4颗卫星的导航信号的关系。     

GPS航空应用争议热点

一、GPS提供民用面临三大问题长期以来，美国全球定位系统（GPS）热点话题集中于三大关键问题：一为增加第二民用频率；二为何时中止故意降低精度的选择可用性（SA）；三为给美国空军以拒绝GPS被敌方使用的能力。这三个问题中，增加第二民用频率是美国国防部（DOD）和运输部（DOT）之间久经协商，争执热烈的题目，目前已有指望。其余两个问题，有赖于政府和军方决断和采取行动，外部人员无法干预。SA何时中止问题，克林顿总统已给出十年内的承诺，虽然工业界人士预测，可能在2000年发生，但一般认为，可能的计划是2006年兑现。高精…     

三频GPS改正电离层折射误差高阶项的方法

在研究电离层折射对GPS测量的影响及电离层折射误差模型的基础上,采用电离层折射误差双频改正方法,针对GPS现代化和Galileo计划中增加的第三个民用导航频率,提出了运用三频观测值将电离层折射误差改正至二阶项的方法;并系统地推导了三频载波相位观测值无电离层折射组合方程,从而进一步提高了GPS的定位精度。     

卫星导航新进展及对民用航空的影响

近十年来，卫星导航在军事、民用许多方面取得了令人瞩目的成就，美国1998年发表了GPS现代化公告，俄罗斯、欧盟、中国等国家也相继部署或制定了导航卫星计划。本文阐述了卫星导航近年来的新发展，并分析了它们对民用航空的影响。     

惯性／GPS／GLONASS组合导航系统在地面车辆上的应用

全球定位系统(GPS)由于其全天候、覆盖全球等诸多优点，已经被广泛应用于军事、民用的各个领域中。本文介绍了一种车载导航系统，该系统是基于GPS与惯性导航系统之间的互补性．由惯性、GPS组合而成的导航系统。     

大型民用无人机适航管理问题研究

针对当前及未来大型民用无人机的适航管理需求,梳理了国内外民用无人机适航管理进展,研究了大型民用无人机的适航管理思路框架。在此基础上,对无人机适航要求的制定开展研究,结果表明,无人机适航规章的制定仍将以载人机适航规章为基础,约70%的条款将完全适用或修订后适用于无人机,进而给出并分析了3种无人机审定基础选择方式,将为当前政策环境下,大型民用无人机可能开展的适航审定工作提供建议和参考。     

8PSK TCM调制在TDRSS信道中的性能

随着NASA局走向21世纪,新的航天计划,例如国际空间站、载人火星飞行计划和新的陆地星计划逐步展开,对TDRSS的数传要求很可能超出现有带宽。按NASA资助合同NAG5—1491,新墨西哥州大学(NMSU)空间遥测和通信系统的小Manual Lujan中心正在研究提高TDRSS数传容量的技术。这些技术包括利用高带宽效率调制格式来提高TDRSS转发器的数传     

基于新息正交性的Kalman滤波抗野值法在POS中的应用

 针对位置姿态系统（POS）应用中全球定位系统（GPS）野值会降低滤波精度和稳定性的问题,提出将基于新息正交性的Kalman滤波（KF）抗野值法应用于POS数据处理中。该方法首先通过判断KF新息过程的正交性是否丧失来判别GPS的位置和速度数据中是否出现野值,然后采用活化函数对含有野值的量测值进行加权限制,使修正后的新息过程能够保持正交性质,从而达到辨识并修正GPS野值的目的。车载试验结果表明,该方法能够有效辨识并抑制GPS野值对滤波精度和稳定性的不利影响,其在GPS野值点处的位置、速度精度比标准KF提高了1~2个数量级。     

前言

经20年的研究、试验和建设,花费上百亿美元的美国NAVSTAR GPS系统终于在1994年初全面建成拥有24颗正式工作星的成熟系统。今后,这种全球性高精度七维导航系统将给军、民用各领域带来巨大冲击。有人曾预言过,GPS的应用只受想象力的限制。随着GPS投入运行,对GPS的利用以及开发性研究将更广泛地开展。目前GPS接收机正在经历类似20多年来手持计算器所经历的情况,接收机用户急剧增加,走进了小汽车和个人口袋;价格猛跌,花几百美元即可买到一台多通道接收机。     

基于IP44的民用直升机维修可靠性优化技术应用研究

针对民用直升机运营人维修方案优化需求,分析了直升机维修可靠性优化的逻辑关系,采用基于IP44的优化准则,建立了规范的可靠性数据采集系统,形成了一套满足适航要求的民用直升机维修可靠性优化技术的程序和方法,并选取计划维修任务进行了有效性验证,实现了机型MSG-3分析报告和计划维修要求的优化,为国产民用直升机的维修可靠性优化工作提供参考。     

GPS信号的检前记录技术

使用和研制能接收GPS这种频谱扩展信号设备的部门,都希望将这种信号进行检波前记录(GPS用户设备的研制经历很长时间,在这个过程中,信号仿真器仅起部分作用)。借助于重放设备,同种或改型接收机又可使用这些GPS信号,这时可改变捕获、处理、检波和跟踪环路,使接收机参数最佳化。实际上,扩频信号检前记录系统很难研制成功。因为该系统不仅要求适当的相位线性度,以保持欲提取的信息量,而且有时还必须保持记录信号的严格信噪比特征。由于频谱扩展信号的信噪比为负,难于用现有的一般测试设备对检波前记录系统的输出质量作出有效的评定。鉴于此,本文指出有可能使用许多试验靶场现有的磁带记录仪,配合相应的辅助设备而工作。这种辅助设备类似于为美国海军“三叉戟”计划设计的设备(记录经飞行中导弹转发的C/A码信号)。文中较详细地叙述了基本技术,以使潜在用户了解必要的设备组成,并根据其使用情况评价本文作者所使用的方法。     

INS/GPS组合导航系统故障检测问题研究

提出了一种新的故障检测方案。该方案由卡尔曼滤波 ,得到新息序列 ,利用大数定律对新息序列的稳定性进行检验 ,来判别系统是否出现了故障。同时提出了故障状态下卡尔曼滤波的修正算法。数值仿真结果表明 ,该方法能有效地检测出 INS/GPS组合导航系统的故障 ,保证了 INS/GPS组合导航系统的安全性和可靠性     

民用机载系统与设备适航取证研究

适航性是民用机载系统与设备发展的最低安全要求,机载设备不满足适航要求将无法装机使用,许多制造人员也缺少全流程适航经验,对未来行业发展影响严重。本文通过对民用飞机机载设备的取证方式、取证路径,以及适航组织管理和主要工作等方面的阐述,为各机载系统供应商的系统或设备适航取证工作提供支持。本文认为,对于申请取证的机载系统和设备,各机载供应商应采用"自顶向下、分层分级"的适航取证路径,确立审定计划,包括适航审定基础和符合性方法等,通过开展单独取证或随机取证工作,满足项目适航性需求,提高供应商系统和设备研制能力。