美国GPS增强系统助力航空进场着陆

一、引言随着卫星导航系统的蓬勃发展,其应用不但在海、陆、空、天等军事领域开花结果,同时也在航空、农业、建筑业等诸多民用导航领域落地生根。从上世纪90年代起,一些学者开始研究将卫星导航系统作为一种主要的导航手段应用到民用飞机的精密进场与着陆,以取代价格昂贵的微波着陆系统,这使得卫星导航系统必须具有足够的定位精度、连续性、可用性和完好性。不过,单纯使用卫星导航系统定位很难满足民用航空导航的需求,因此出现了各种差分增强系统,如目     

接收机自主完好性监测技术研究

对卫星接收机完好性监测技术进行了简单的介绍,以最小二乘法对接收机自主完好性监测(Receiver Autonomous Integrity Monitoring,RAIM)的基本公式进行了详细的推导和分析,以奇偶矢量法在实际工程应用中验证了RAIM算法的正确性和可行性。在此基础上,提出一种新的故障卫星排除算法－均方根（Root Mean Square,RMS）比较法,工程验证了算法的有效性,具有较强工程应用价值。     

发展我国的GNSS完好性监测系统（二）

为提高GPS系统完好性以满足民用航空导航系统要求，必需采取附加措施。根据国际已发展的各种增强GPS系统完好性的技术，有两种措施比较适合中国国情。一种是接收机自主完好性监视，也称为RAIM，另一种是GPS系统完好性通道。两种措施结合能较好地满足中国民航用GPS系统作为辅助航空导航系统的要求。     

兼容“北斗”的差分全球卫星导航系统台站应用前景探讨

随着"北斗"导航卫星的陆续升空,我国拥有自主知识产权的"北斗"卫星导航系统(以下简称"北斗")正在蓬勃发展,建设可兼容"北斗"的无线电指向标-差分全球卫星导航系统(RBN-DGNSS)台站成为克服美国"全球定位系统"(GPS)局限性和风险性的最佳解决方法。     

EGNOS完好性关键参数的处理与分析

基于欧洲静地轨道卫星导航重叠服务(european geostationary navigation overlay service,EGNOS)中用户差分距离误差(user difference range error,UDRE)和格网电离层垂直误差(grid ionospheric vertical error,GIVE)算法,分析了UDRE与卫星可见的距离修正和完好性监测站(ranging and integrity monitoring stations,RIMS)个数之间的关系,以及GIVE与电离层格网点(ionospheric grid point,IGP)可见的电离层穿透点(ionospheric pierce point,IPP)个数之间的关系.通过对2012年EGNOS升级后为期一个月的实测数据的统计分析得出结论:在欧洲民航理事会(european civil aviation conference,ECAC)区域,卫星可见的RIMS个数越多,其对应的UDRE标记值(UDRE indicator,UDREI)越小,当可见RIMS个数达到17及以上时,UDREI值为6；格网点可见的IPP越多,其对应的GIVE标记值(GIVE indicator,GIVEI)越小,当可见IPP个数达到10及以上时,GIVEI值为8.     

Galileo系统完好性处理的方法研究

对于卫星导航系统而言,系统所能提供的完好性指标和导航定位精度是同样重要的。欧洲的Galileo系统将在2008年建成,届时它将与美国的GPS系统相互补充。本文在对GMileo系统导航定位指标分析的基础上,结合系统完好性监测的设计特点,推导了系统地面完好性信道(GIC)监测算法和用户自主完好性(RAIM)监测算法,建立了数据完好性播发体制。     

卫星导航系统中的RAIM技术

】全球定位系统（ＧＰＳ）已经达到初始运行能力，其完好性还不能满足全部飞行阶段的要求。接收机自主完好性监控（ＲＡＩＭ）为ＧＰＳ的航空用户提供了完好性监控手段。文中集中讨论了实现ＲＡＩＭ的几种检测和判定方法，并对ＲＡＩＭ技术及其潜能进行评估     

中国民航GPS卫星的完好性监测系统

民用航空对ＧＰＳ完好性的要求 航空导航系统划分为三类：单一导航系统、主用导航系统和辅助导航系统。各种飞行阶段或不同的飞行操作对导航系统的性能要求是不相同的，各类导航系统对于飞行安全至关重要。 单一导航系统，必须使执行这一运行或在某飞行阶段（或区域内）的飞机能够全部满足精度、完好性、可用性和连续性等四项指标要求。 主用导航系统，必须满足在某飞行阶段（或区域内）飞行时的精度和完好性要求，但不必完全满足可用性和连续性要求。此时，飞行安全将由限制条件和适当的程序限定来保证。 辅助导航系统，必须满足某飞行阶段…     

双卫星故障条件下的RAIM可用性研究

现有的关于接收机自主完好性监测（RAIM）算法大部分是基于单颗卫星故障的假设,但随着GPS技术的发展,多颗卫星发生故障的可能性已不能再被忽视,特别是两颗卫星同时发生故障的情况。本研究基于对水平定位误差保护级（HPL）的分析,从一颗卫星故障的可用性出发,推导出两颗卫星故障时的可用性。率先给出了在两颗卫星故障的情况下,天津区域内RAIM算法的可用性。仿真结果表明：两颗卫星故障的可用性低于单颗卫星故障的可用性。     

三频GNSS接收机的RAIM算法研究

新一代全球导航卫星系统（GNSS）将为民用用户提供多个可用频点。为了使接收机能够充分利用多频点的卫星信号,提高系统的完好性,提出了一种能够用于三频GNSS接收机的接收机自主完好性监测（RAIM）算法。该算法通过建立三频线性化测量方程,将各频点的伪距信息融合起来。对三频伪距测量误差进行预白化处理,从而可以沿用奇偶矢量法的基本原理进行故障检测和隔离。经过详细理论推导,得到了三频RAIM算法中奇偶矩阵与单频奇偶矩阵间的简单转换关系,极大程度地降低了故障检测和隔离的计算复杂度,更易于在GNSS接收机中实现。仿真结果表明,三频RAIM算法可以提高传统单频RAIM算法的故障检测率和隔离率,尤其在伪距偏差较小的时候,性能改善更为显著。