基于GPS WAAS地面通信网的差错控制研究

GPS广域增强系统（WAAS）的地面站间通信系统是WAAS的重要组成部分，是实现WAAS的关键系统。文中在研究WAAS原理以及地面站通信特点的基础上，选择了相应的差错控制方案以确保重要数据传输的准确性．     

欧洲静止卫星导航重叠服务系统（EGNOS）

近年来，随着对全球导航卫星系统(GNSS)定位精度与可靠性要求的不断提高，具有广域差分定位性能的星基增强系统迅速发展。美国的广域增强系统(WAAS)和欧洲静止卫星导航重叠服务系统(EGNOS)是两个最具代表性的系统，其中以多国合作研究，民间管理为特色的EGNOS尤为世人所瞩目。本文就EGNOS的体系结构，基本原理，关键信号处理技术与计划进展状况作了详细阐述。     

星基增强系统技术发展及应用研究

全球导航卫星系统(GNSS)是实现基于性能导航(PBN)的重要手段，星基增强系统(SBAS)对 GNSS 进行增强使其能够满足民航的高完好性标准要求。本文介绍了 SBAS 的概念和原理，并以广域增强系统(WAAS)为例，详细介绍了 SBAS 的系统架构、数据处理流程、 系统运行及管理和系统应用与服务，分析了 SBAS 的航空应用方法，并指出了利用双频多星座 SBAS 实现 CAT-I 精密进近的发展趋势和 SBAS 拓展到其他行业的应用趋势。     

SBAS完好性评估方法研究

完好性是星基增强系统(SBAS)最重要的一项指标，根据 FAA 发布的《GPS 广域增强系统性能标准》及 NSTB 每季度公布的 WAAS 性能报告，星基增强系统主要通过危险性误导信息(HMI)事件发生次数及监测站最小安全指数作为完好性评估指标。但由于星基增强系统普遍存在保护级对定位误差的过包现象，仅通过最小安全指数难以准确衡量保护级对定位误差的整体包络情况。针对该现象，本文提出紧度的概念，这一指标可直观衡量服务时间内保护级对定位误差包络的匹配程度，在满足完好性情况下，紧度的取值范围将被限制在[0,1)内，便于进行观察。同时，本文利用 WAAS 实测数据分析证明，紧度与监测站最小安全指数及 HMI 事件次数结合能更加准确对完好性进行直观描述与评估。     

卫星导航广域增强系统结构及特点

介绍了卫星导航广域增强系统(WAAS)产生的原因和发展现状,分析了美国广域增强系统采用的全新概念、系统结构以及主要关键技术等特点,包括星座增强、服务区栅格化监管、完好性监测与处理结构、完好性通道、兼容与互操作设计等.在此基础上,指出为了提高GPS民用应用,应该加快我国卫星导航增强系统与国际同类GPS广域增强系统开展国际合作,建立起统一、兼容的系统接口与服务标准,实现全球联网与全球覆盖,真正使这套系统的效能最大化.     

卫星导航差分增强系统

SBAS即Satellite Based Augmentation Systems,是利用地球静止轨道卫星和其他地面设施建立的地区性广域差分增强系统。主要用于卫星导航系统信号的增强和误差修正,增加系统的覆盖面积和抗干扰性能,并进一步改进系统的定位性能,减小数据的误差。目前主要有DGPS/DGLONASS/EGNOS系统等。DGPS称为Differential GPS,是美国雷声公司的广域增强系统(WAAS),覆盖美洲大陆。预计增强后的差分GPS定位精度可以达到1～1.5m。     

卫星导航星基增强系统概述

本文介绍了当前主流的全球卫星导航系统,阐述了当今社会对高精度定位的需求,研究了近年来国外卫星导航星基增强系统的构成及其特点,并结合我国的卫星导航应用,对我国卫星导航星基增强系统的发展提出了一些看法。     

WAAS完好性监测结构设计

设计了与地面通信结构密切相关的WAAS完好性监测结构,在此基础上,依据WAAS原理,确定了WAAS的信号流程,为WAAS地面通信系统的设计奠定了良好的基础。     

星基增强系统(SBAS)用户端定位算法设计

星基增强系统作为GNSS的重要组成部分,通过提供广播星历差分改正与完好性增强信息,满足高精度高完好性用户使用需求.本文主要设计了一套完整的星基增强系统单双频用户端定位算法处理策略,根据自编程序,验证了算法的正确性.     

局域增强系统（LAAS）中的机场伪卫星（APL）设置

GPS卫星导航定位用于收音机的航线飞行无可厚非，用于进近和着陆还存在精度不够高的问题，美国FAA采用地基增强系统LAAS去完善广域增强系统WAAS，为了实现精密进近和着陆，在LAAS的地面子系统中设置机场伪卫星APL，不仅提高了定位精度，而且减少了经费投入且不同改变GPS接收机的功能；对于APL，不仅提高了定位精度，而且减少了经费投入且不用改变GPS接收机的功能；对于APL的安装要求也不难满足，从我国民航的现状来看，应该成为较佳的选择。     

GNSS地基增强系统研究及应用综述

地基增强系统地面站进行载波平滑伪距,进行完好性监测,产生伪距校正信息,并广播差分信息报文,机载用户接收GBAS信号进行伪距差分定位,完成进近引导。本文主要介绍了GBAS系统的系统组成、工作原理、技术研究概况及应用前景,GBAS系统在民航领域的应用,将取得非常可观的直接、间接经济效益和社会效能。     

国际星基增强系统综述

由于单频技术体制的制约,现有星基增强系统均为到达一类精密进近性能指标的要求。为了满足航空用户对星基增强系统在精度、完好性、连续性和可用性上的要求,目前全球的星基增强系统都在开展由单频单系统向双频多系统的过渡,并成立了相应的工作组来制定双频多系统星基增强系统的定义文档和空间信号接口文档。同时,各星基增强系统也在着手准备地面系统的升级工作,计划在 2020 年前后提供初步的双频星基增强服务。我国为了推进北斗星基增强系统的国际化进程,已经启动了频率国际协调工作和国际化标准制定工作。     

Wide area augmentation of the Global Positioning System

The Wide Area Augmentation System (WAAS) is being deployed by the Federal Aviation Administration (FAA) to augment the Global Positioning System (GPS). The WAAS will aid GPS with the following three services. First, it will broadcast spread-spectrum ranging signals from communication satellites. The airborne WAAS receiver will add these new ranging signals to the GPS constellation of measurements. By so doing, the augmented position fix will be less sensitive to the failure of individual system components, thus improving time availability and continuity of service. Second, the WAAS will use a nationwide ground network to monitor the health of all satellites over our airspace and flag situations which threaten flight safety. This data will be modulated on to the WAAS ranging signals and broadcast to the users, thereby guaranteeing the integrity of the airborne position fix. Third, the WAAS will use the ground network to develop corrections for the errors which currently limit the accuracy of unaugmented GPS. This data will also be included on the WAAS broadcast and will improve position accuracy from approximately 100 m to 8 m. When complete, the augmented system will provide an accurate position fix from satellites to an unlimited number of aircraft across the nation. It will be the primary navigation system for aircraft in oceanic routes, enroute over our domestic airspace, in crowded metropolitan airspaces, and on airport approach     

ALTBOC调制信号抗干扰性能研究

由于环境中存在诸多电磁辐射干扰,因此如何有效评估全球卫星导航系统（GNSS）信号的抗干扰性能是一个亟待解决的问题。首先,本文利用干扰误差包络曲线对交替二进制偏移载波（ALTBOC）信号进行了在单音干扰和白噪声干扰两种情况下的抗干扰仿真分析,并和其他调制信号的抗干扰性能进行对比,仿真结果可为后续的信号体制研究提供参考。     

零输入响应初始条件的处理

经典“信号与系统”教科书中,在时域部分为了强调零输入响应是由换路前0-瞬间系统储能产生的,大都将初始条件给定为y（k）（0-）,并表明因为激励为零时,系统的状态不会发生变化,所以有y（k）（0-）=y（k）（0＋）。因此可用y（k）（0-）直接求解零输入响应。在不涉及具体电路问题时,上述方法简洁明了。本文举例说明在激励为零时,求解具体电路零输入响应时,会有y（k）（0-）≠y（k）（0＋）,从而导致双解情况的出现。为此笔者建议将y（k）（0-）改为y（k）（0＋）,既可使求解具有物理意义或工程背景问题与一般数学问题一致,又有利于学生掌握零输入响应求解方法。     

India to use global positioning in civil air navigation system

In the footsteps of the United States, Europe, and Japan, Indian air authorities are undertaking the mammoth task of fielding a navigation system for civil aviation based on signals from Global Positioning System (GPS) satellites. The Satellite Based Augmentation System (SBAS) is intended to fill the gap between systems developed by the advanced industrial countries, resulting in an unbroken service for flights between Europe and the Asia-Pacific region     

一种新型的防火墙与入侵检测系统整合方案

利用防火墙与入侵检测系统在网络防护方面的功能互补性，提出了一种将二者结合的方案，并对该方案进行了技术分析。实验表明，该方案可有效提高网络安全性，具有一定的实用价值。     

基于t检验的星基增强系统完好性数据核验

针对星基增强系统(SBAS)高完好性的服务需求,提出了一种SBAS广播参数用户差分伪距误差(UDRE)的完好性核验方法.利用监测站实测全球定位系统(GPS)和地球静止轨道(GEO)卫星信号,解析GPS电文和SBAS广播差分及完好性信息,对观测量修正误差得到实测UDRE,使用t检验成对二样本分析法验证给定置信区间内广播UDRE'与实测UDRE的符合性,从而完成伪距域完好性参数UDRE的核验.伪距域的核验避免了以往位置域核验计算量大、多卫星故障检测能力差的缺点,有更好的故障检测与隔离能力.采集日本多功能GPS卫星星基增强系统(MSAS)数据并对提出的t检验方法进行验证,结果表明,所建立的统计检测量能有效地反应被监测卫星广播UDRE参数的完好性,通过确定卫星99.9%置信度下的判决门限,对广播UDRE与实测UDRE判别,验证伪距误差的可信度.该结果验证了所提方法应用于UDRE核验的可行性,为SBAS完好性验证提供了技术支撑.