积雪对仪表着陆系统下滑道的影响分析

机场积雪会造成仪表着陆系统信号畸变,影响着陆安全,在分析仪表着陆系统下滑道形成原理的基础上,根据几何光学理论建立机场积雪覆盖模型,并依据经验问题的抽象模型,通过仿真分析两类典型的地面积雪覆盖情况下仪表着陆系统下滑道性能的变化。     

基于多导航源融合的下滑道稳定性控制

下滑道构型畸变将造成航空器进近不稳定,严重时将导致航空器俯仰姿态过大,低高度失速或下降率超限等不安全事故;针对以上问题,在传统仪表着陆系统的基础上,提出了基于惯导、气压高度表和卫星导航等多导航源融合的下滑道稳定性控制模型,采用卡尔曼滤波进行数据融合,解决了下滑道畸变情况下航空器水平位置与高度匹配性差的难点并进行了可行性分析,避免了航空器追随畸变下滑台信号而带来的进近不稳定,最后对所建模型进行了航空器下滑轨迹仿真;结果表明该模型有效地增强了下滑道的稳定性,提高了航空器进近成功率,进一步保证了飞行安全。     

ILS对进近着陆支持情况的三维可视化仿真

在民航飞行着陆优化控制问题的研究中,着陆阶段作为飞行器运行的最后环节,对飞行安全至关重要.由于气候条件、导航信号受到电磁干扰影响,使飞行员难以准确着陆.为此,对进近着陆系统采用仪表着陆系统(Instrument Landing System,ILS)的航向天线特性,结合全球地理信息系统,采用ILS对飞行器终端区进近着陆支持的三维可视化方法.可依据ILS天线的辐射特性和电磁仿真软件,对ILS天线进行建模.根据航向天线的CSB和SBO信号在跑道中心线延长线方向最强特性得到航向面,与下滑面相交得到下滑道,并进行仿真.仿真结果证明了仿真ILS对飞行器的终端区进近着陆优化控制的准确性,表明改进方法的结果符合飞行器终端区进近着陆的要求,可以为民航机场在布设ILS台站和飞行校验时提供可靠的三维空间参考.     

仪表着陆系统干扰现状分析与多径干扰仿真

机场仪表着陆系统是飞机进近着陆阶段的重要设施,在低能见度复杂天气条件下具有重要作用。但随着机场附近建筑物、电力电磁设施等逐渐增多,机场周边电磁环境变得复杂,仪表着陆系统易受到干扰,进而影响地面导航台站正常工作,造成航空器着陆飞行轨迹出现偏差等问题。首先分析了仪表着陆系统组成及其电磁干扰分类,对仪表着陆系统常受到的有源干扰和无源干扰现状进行分析;然后研究仪表着陆系统航向信标台天线电磁特性,并根据天线径向原理开展天线辐射场数学建模;最后针对仪表着陆系统常见的多径干扰现象,基于机场航向信标台的馈电表数据,对20单元和12单元航向信标台天线受到的多径干扰进行仿真分析,提升航空器进近飞行阶段的安全保障能力。     

数字化仪表着陆系统发射通道校准算法

在对仪表着陆系统（ILS）的数字化改造中,针对仪表着陆系统采用振幅式测角体制,对发射信号的幅度失真敏感的问题,提出了一种数字化仪表着陆系统发射通道校准算法。首先,建立了仪表着陆系统发射端的数学模型,仿真研究了发射通道非线性对仪表着陆系统测角性能的影响;其次,提出了一种在数字化仪表着陆系统发射机中引入反馈回路的发射机结构;最后,通过在基带利用最小均方（LMS）算法求解发射通道的逆模型,并利用该逆模型补偿发射通道的非线性失真,实现了发射通道的校准。仿真结果表明,该算法可以在噪声条件下快速估计出发射通道的逆模型,具有良好的校准性能。     

光电经纬仪补充条件定位方法及其应用

在固定翼飞机定点着陆飞行训练过程中,由于测试装备种类数量较少、测试手段有限或装备故障等因素,经常出现测量记录的数据不能满足飞行讲评和飞行质量评估要求的情况,从固定翼飞机定点着陆飞行训练数据分析入手,根据飞机在下滑道中的运动特点,建立了飞机定点着陆训练下滑道段补充条件定位解算的数学模型,在有效测元不足不能运用常规方法进行定位解算的情况下,提供了定位解算的方法.实测数据计算结果验证了这一方法的正确性和有效性.该方法简单实用,可有效提高光电经纬仪有效信息源的利用效率,在固定翼飞机定点着陆飞行训练中具有十分重要的工程应用价值.     

着陆导航信道多径时延估计

机场电磁环境的恶化严重影响到飞机着陆引导安全,机场周边的建筑物对着陆导航信号构成的多径效应严重干扰了飞机仪表正常显示.通过对着陆导航电磁环境的评估,能够对机场周边的干扰源进行确定,以及干扰程度的量化分析.采用自适应滤波理论,提出了一种可变抽头数目,非均匀抽头延迟的自适应算法,能够准确跟踪和估计多个多径信号的延迟,计算机仿真结果表明了该方法的有效性.     

基于RTK的仪表着陆系统飞行校验研究

针对当前国内飞行校验基准系统的飞行校验能力和效率远远无法满足需求的现状,分析了RTK技术在仪表着陆系统飞行校验领域的应用,根据仪表着陆系统飞行校验精度,设计了基于RTK技术的飞行校验系统方案,在系统工作过程中,通过坐标变换实现了坐标系的统一;对GPS天线和仪表着陆系统机载天线定位点不一致带来的误差进行了修正;采用虚拟仪器软件平台LabVIEW实现了飞行校验数据的实时采集与分析,通过实际飞行校验程序验证了方案的可行性。     

基于模糊故障树的ILS接收机的故障诊断

仪表着陆系统是飞机导航系统的重要子系统,其可靠性直接关系到飞机能否安全运行。为了准确描述故障对仪表着陆系统功能的影响程度,文中基于对仪表着陆系统接收机故障概率的分析,将模糊数学和故障树方法相结合,以AIR-BUS 320仪表着陆系统接收机为例,详述了模糊故障树的建模过程,并通过对其进行失效分析,给出了仪表着陆系统接收机的故障诊断算法。仿真结果表明,所建立的模型满足仪表着陆系统对接收机的故障诊断要求,且建模方法具有广泛的适用性。     

无人机自主着陆高度控制系统设计研究

无人机自主着陆是无人机任务执行后顺利回收的重要阶段;论文根据固定翼无人机着陆滑跑的特点,设计了无人机着陆滑跑的下滑高度轨迹及高度控制回路;在已知无人机着陆性能和空气动力学模型的情况下,根据无人机飞行任务的需求,研究了直线下滑段的轨迹设计,利用指数拉平方法设计了末端拉平段的轨迹,并结合PID控制技术对无人机的纵向俯仰控制回路以及整个无人机高度控制回路进行了建模和详细研究,利用MATLAB仿真技术对设计的控制方案的性能进行了详细分析,获得了相应的关键设计参数;对设计的高度控制回路方案的数学仿真和基于FlightGear飞行环境模拟系统的半物理仿真验证了所设计的自主着陆高度控制系统的可行性,具有一定的参考实用价值。