陆基导航技术研究

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1、陆基导航技术研究目录第一章绪论11.1课题背景和意义11.2国内外研究现状31.2.1国外研究现状31.2.2国内研究现状51.3论文研究内容和方案7第二章陆基导航系统工作原理和测量误差分析92.1陆基导航系统工作原理92.1.1VOR系统工作原理92.1.2DME系统工作原理122.1.3TACAN系统工作原理152.2陆基导航系统误差特性分析及误差建模182.2.1VOR导航系统误差特性分析及误差建模192.2.2DME测距系统误差特性分析及误差建模242.2.3陆基导航系统误差实测结果262.3本章小结28第三章陆基导航组合系

2、统定位误差分析293.1陆基导航系统的组合方式及定位原理293.1.1DME-DME组合方式293.1.2VOR-DME组合方式293.2VOR、DME组合系统定位误差分析303.2.1VOR-DME定位误差分析303.2.2DME-DME定位误差分析323.2.3基于误差椭球的误差分析363.3本章小结41第四章区域导航技术研究424.1区域导航概述424.1.1RNAV概述424.1.2区域导航对导航的精度要求434.1.3区域导航的特点434.1.4区域导航的优势及效益444.2RNP概述45ii4.2.1RNP概念454.2

3、.2航路RNP464.2.3终端精密RNP484.3PBN概述494.3.1PBN概念494.3.2PBN分类504.3.3作用及优势514.4区域导航中的误差分析514.4.1导航系统误差514.4.2显示系统误差524.4.3飞行技术误差524.4.4基于陆基系统的区域导航误差分析554.5本章小结58总结与展望59参考文献61致谢63ii第一章绪论导航定位技术是现代科学技术中一门重要的技术学科，在航天、航空、航海和大地测量以及其他许多领域都有广泛的应用。人类自古以来就开展了对导航与定位技术的研究，从中国古老的指南针到地磁定向，

4、从天文导航到无线电导航，以及本世纪六、七十年代兴起的卫星导航，无不浸透着人类智慧的结晶。在航空与航天技术飞速发展的今天，导航系统的精度已经成为评价现代航空(航天)器性能的重要参数之一。随着科学技术的发展，特别是现代化战争的需要，对导航定位的精度和可靠性都提出了更高的要求。本章对所选课题的来源、背景及实际的意义做了相关介绍，同时概述了区域导航技术研究的国内外现状，最后介绍了论文的主要内容。1.1课题背景和意义随着全球航空运输业的飞速发展，空中交通流量急剧增加，空域拥挤和飞行延误情况日益严重，基于传统运行方式的航路结构难以满足航班量增加

5、的要求，航路和终端区空中交通拥堵的现象时有发生,保证航空安全的压力也越来越大。单一的陆基导航系统难以满足新一代国家空中交通管理系统对导航系统在精度、完好性、连续性和可用性等方面的要求。空中交通管制部门着力采用先进的科技手段，提高空域容量，为了保持航路顺畅，保证飞行安全，减少延误及协助提高航空公司运行效率。国际民航组织（ICAO）早在1991年就确立了新航行系统（FANS）和区域导航（RNAV）的概念，在这个概念的影响下，全球航空运输发生了巨大变化。目前，在全世界范围内，民用航空导航普遍采用的是陆基导航系统，我国民航仍以传统的陆基导航

6、方式为主，使用传统导航方式，要求飞机沿着已经建立起来的航线，从航路点到航路点进行飞行，在着陆阶段，要求有引导和着陆的导航系统。其中所使用的无线电导航系统和设备主要有：罗兰（LORAN）系统、自动测向器（ADF）、甚高频全向信标（VOR）、测距器（DME）、塔康（TACAN）系统、仪表着陆系统（ILS）、微波着陆系统（MLS）、精密进近雷达（PAR）等。传统的无线电导航是利用机载接收机接收地面导航台信号，通过向台、背台飞行实现飞机逐台导航。其航路与飞行程序设计受地面导航台布局与设备种类限制。随着空中交通流量的日益加大，沿地面导航台设计

7、的常规航路已经日趋饱和，流量控制导致的飞行延误日益增加。机载设备性能与自动化程度的提高，为提出RNAV概念并得以应用提供了必要条件。RNAV60允许飞机在相关导航设施的信号覆盖范围内，或在机载自主导航设备能力限度内，或在两者配合下沿所需的航路飞行。该导航方式允许航空器不飞经某些导航设施，这就摆脱了沿常规航路逐台飞行的束缚，提高了空域的利用率[1]。RNP/RNAV(Requirednavigationperformance/Areanavigation所需导航/区域导航)作为一种新的导航概念，是利用飞机自身机载导航设备和全球定位系统

8、（GPS）引导飞机起降的新技术，是目前航空发达国家竞先研究的新课题和国际民航界公认的未来导航发展趋势。RNP是建立在RNAV基础上的精密导航系统，飞机在一个确定的航路、空域或区域内运行时，所需的导航性能精度，要求飞机在95%的飞行时间