无线电设备在航天飞机导航中的应用

本文论述了无线电导航和通信设备在航天飞机导航中的作用。按照无线电导航系统各自保障航天飞机空间操作的能力一一介绍。评述了从传统跟踪设备到中继卫星和导航卫星导航能力的发展。     

陆基区域导航系统完好性和连续性分析

基于性能的导航(PBN)运行对航空器机载导航系统的性能提出了一系列的要求,例如精度、完好性、连续性和可用性等要求.从PBN技术的包容完好性和连续性要求出发,提出了基于陆基导航的区域导航系统的符合性分析方法与步骤,并结合故障图表,分别对单系统和双系统配置下系统的完好性和连续性进行了详细的计算,设计了能够满足所需导航性能RNP 1.0要求的区域导航系统配置结构.     

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。     

SINS/GNSS组合导航测试系统用惯导模拟源技术研究

针对光纤陀螺SINS(捷联惯性导航系统)与GNSS(全球卫星导航系统)组合导航产品高动态性能测试难的问题,本文研究了一种组合导航测试系统,并对捷联惯导模拟源进行了重点研究.首先以捷联惯导解算算法为基础逆推出了捷联惯导模拟源算法,然后对捷联惯导模拟源进行了功能实现,可以与导航卫星信号模拟源同步向组合导航计算机发送数据用于组合导航解算.最后对捷联惯导模拟源的功能与性能进行了验证.结果表明,捷联惯导模拟源功能正常,模拟数据的精度达到设计要求.利用此惯导模拟源与导航卫星信号模拟源配套使用,将可满足后续SINS/GNSS组合导航系统的相关性能测试或验证要求.     

陆基区域导航实际导航性能评估方法研究

甚高频全向信标(VOR)系统和测距仪(DME)系统是目前最常用的无线电导航系统,而VOR/DME导航和DME/DME导航更是区域导航(RNAV)系统推荐的方式。为满足区域导航所需导航性能要求,对区域导航系统的实际导航性能评估成为关键。在对无线电测量误差分析的基础上,对VOR/DME和DME/DME两种导航方式的实际导航性能评估方法进行了研究,并采用数字仿真对提出的方法进行验证。试验结果表明,提出的实际导航性能评估方法正确,能够有效跟踪实际导航误差,对于后续无线电区域导航技术在机载航空电子设备上的应用具有重要的参考价值。     

一种基于频域控制的组合导航系统设计方法

随着科学技术的发展,可资利用的导航信息源越来越多,导航系统的种类也越来越多,其中典型的是惯性导航系统和GPS/北斗卫星导航系统这两种系统在性能上正好形成互补,所以采用该两种系统作为组合导航设计中的子系统是最佳方案。SINS能够输出多种导航信息,但导航结果随着时间发散,GPS/北斗导航系统能够提高较高精度的位置速度信息,但不能提供姿态信息,且在遮挡等情况下会出现丢帧现象。为了能够利用SINS和GPS/北斗导航系统两种导航测量结果,使得两者的测量数据互补,且提高导航系统的精度,本文提出了一种基于频域控制的组合导航系统设计方法。通过实验验证,这种方法不仅充分利用了SINS和GPS/北斗导航系统的信息,还增加了定位精度和可靠性,且能在丢帧情况下还能满足导航要求。     

准实时性前斜视INS/SAR组合导航滤波算法研究

为消除常规利用正侧视SAR图像辅助导航信息对惯性误差进行修正时的滞后影响,结合前斜视SAR成像工作特性,本文分析提出了新的准实时性组合导航滤波方案和算法,以解决SAR/INS组合导航系统中的量测滞后影响;本文分析了前斜视SAR成像辅助导航系统工作特点,分析了SAR量测输出模型;建立了准实时性前斜视INS/SAR组合导航滤波算法模型,并通过仿真分析了组合导航系统性能。仿真结果表明：采用所提出的惯性/SAR组合方案和算法,可以有效克服成规正侧视SAR辅助匹配输出滞后的影响,有效满足组合系统性能要求。     

未来的GPS-Galileo组合导航卫星系统

随着卫星导航定位技术的发展,用户对卫星导航系统提供的服务性能提出了更高的要求,希望能得到高精度、高可靠性、高动态实时的导航定位服务。而目前存在的卫星导航系统已逐渐不能满足这些需求,如果GPS-Galileo组合系统能够很好兼容,则是一个很好的解决途径。     

组合导航系统实验平台的设计与实现

随着科学技术的发展,人们对导航定位的要求越来越高,单一的导航方式已无法满足导航技术发展的需要,组合导航已成为导航技术发展的必然趋势.本文根据组合导航系统的概念,设计出一种通用的组合系统模型.该组合导航系统实验平台可以直接应用于目前的组合导航研究和实验,成为组合导航系统研究方面的有效工具,促进组合导航研究的发展.     

全球定位系统及其在航天器导航中的应用

洛克威尔国际公司为国防部研制的全球定位系统(GPS)的出现将开劈导航的新纪元。GPS用户可以以前所未有的高精度连续实时地在运载器上计算状态矢量(位置、速度和时间)。GPS卓越的性能为下列航天活动带来了很大好处,即航天器导航,卫星运送,实验定位,资源测绘,载荷部署和回收,推进剂节省,数据处理和航天任务规划。本文概述了GPS系统,介绍了一些确定低轨航天器GPS导航系统设计方案的用户系统参数,较详细地讨论了在航天飞机轨道器导航方面的具体应用,包括使用GPS系统能获得的预期好处。     

国外航天飞机介绍(一)

一 美国航天飞机轨道器示意图③’、 法冈Hermes轨道器示意图 苏联肮天飞机示意图 卜而为航天飞机 下而为?宁o航天飞饥门“米亚-1”丁仰轰炸机苏联航天飞机示意图上面为航天飞机下面为背负航天飞机的“米亚-4”重型轰炸机国外航天飞机介绍(一)     

基于DME/DME导航的实际导航性能计算

针对DME/DME导航系统逐步成为常规仪表飞行程序设计和RNAV运行的主要方式,在对DME测量误差分析的基础上,提出一种适用于DME/DME陆基导航系统的飞机实际导航性能(ANP)的计算方法。利用Matlab软件以及DME/DME导航数据对该方法进行仿真验证。结果表明,通过该方法能准确计算飞机实际导航性能(ANP)并能达到95%的有效误差估算精度,且计算简单,为DME/DME陆基导航系统的飞机实际导航性能评估提供了可行方案。     

“北斗”在我国民航的应用前景分析

2012年左右,北斗卫星导航系统将具备覆盖亚太地区的定位、导航和授时以及短报文通信服务能力;2020年左右上述功能将覆盖全球。由于航空用户对卫星导航系统的性能和功能要求较为苛刻,北斗卫星导航系统要应用于民航运输中,还需要满足一些特殊的技术要求,作者为此提出了具有建设性的建议。     

利用TDRSS星上导航系统为地球观测卫星精密导航

地球观测系统卫星ＥＯＳ－ＡＭ１的基本导航系统是ＴＤＲＳＳ星上导航系统，为成角仪器标校和例行操作提供精密位置和速度信息。本文给出实时导航性能评价结果，看一下基于ＴＯＮＳ的轨道和频率测定精度能否满足这一要求。     

船舶组合导航技术探索与研究

现有的任何一种单一的船舶导航系统在体现它优势的同时又具有性能和适用范围的局限性,而船舶组合导航则能集现有导航设备之长,从而达到现代船舶高性能、高可靠性、智能化、多功能等方面的导航要求。在飞速发展的计算机技术和卡尔曼滤波技术的支持下,船舶组合导航正在迅速发展。文中主要介绍船舶组合导航的组成模式和性能,同时讨论了船舶组合导航的发展趋势。     

带FDI算法的无人机组合导航姿态确定控制系统设计

无人机导航系统的作用是提供导航数据给飞控计算机作为制导和控制用,因为飞控计算机的性能在很大程度上依赖于导航数据,导航系统的某一个错误可能会导致整个无人机的失败,因此,导航系统应具有故障检测和隔离(FDI)算法,介绍了一种用于无人机导航的FDI和低成本的组合导航系统,硬件包括低成本商业用MEMSIMU、GPS接收器、磁力计和导航计算机,软件包括带FDI算法的卡尔曼滤波。     

基于联邦滤波的惯导/北斗/里程计紧 组合导航算法研究

针对地面载体长时间复杂应用环境对导航系统精确性和可靠性的要求,提 出一种基于联邦滤波器的惯导/北斗/里程计紧组合导航算法。在分析惯导、北斗、里程 计导航系统特点的基础上,建立了组合导航系统的误差状态模型和量测模型,采用联邦 滤波器实现了三者的紧组合容错系统设计,分别对子系统无故障、北斗及里程计出现故 障情况下进行仿真验证。结果表明,将联邦滤波理论应用于惯导/北斗/里程计紧组合导 航系统可以提高导航性能和系统的容错能力。     

利用TDRSS星上导航系统为地球观测卫星精密导航

地球观测系统卫星EOS—AM1的基本导航系统是TDRSS星上导航系统(TONS),为成象仪器标校和例行操作提供精密位置和速度信息。本文给出实时导航性能评价结果,看一下基于TONS的轨道和频率测定精度能否满足这一要求。给出了利用陆地—4卫星实际数据对EOS—AM1导航精度进行协方差分析和仿真研究的结果。研究了利用单向前向链路业务的局部(半圈)和全球(多圈)跟踪情况。还研究了利用比GEM—T3更精确重力模型提高导航精度的问题。本项研究的主要目的是评价额定性能、潜在敏感性并设法改进算法,例如TDRS星历加偏,电离层模型和重力过程噪声模型,这些都是已经准备采取的措施。结果表明TONS可以做得满足已明确的仪器导航精度要求—20m(3σ)。     

区域导航陆基无线电导航系统自动选台和定位算法研究

针对利用陆基无线电导航系统实施区域导航运行时需要自动选择合理的导航台进行精确定位的要求,提出了一种陆基无线电导航系统自动选台和定位算法,并且采用上海虹桥机场到北京首都机场的RNAV航路和导航台信息进行了仿真实验,实验表明,提出的陆基无线电导航系统自动选台和定位算法可有效地选择较好的导航台,在及时切换为更好的导航台同时能避免导航台切换过于频繁,最终实现飞机的精确定位,确保DME/DME定位满足RNAV 2、VOR/DME定位满足RNAV 5的导航性能要求。     

导航通信融合定义、方式与典型系统

随着人们对定位安全和定位准确性要求的提升，仅仅依赖卫星导航系统已经不能满足用户在各种复杂环境下的个性化定位需求，在此背景下，通信导航一体化技术应运而生。移动通信网络具有覆盖广、用户数量大和安全保密性好等优点，将通信系统作为卫星导航系统的有效补充，可以有效提升导航系统的性能。导航通信融合技术已经成为导航领域未来发展的重要技术热点，但目前缺乏清晰的导通融合架构和导通融合方式。从导通融合的技术层面进行划分，提出了波形融合、信息融合、硬件融合三种导通融合方式，分析了通信系统的辅助信息对导航系统精度和抗干扰能力的影响，以及两种典型的导通融合系统的优缺点，并对其未来的发展进行了展望，补充了导航通信融合技术的基础理论，对导通融合技术的发展具有重大意义。