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。     

基于修正快速傅里叶变换算法的仪表着陆系统信号干扰抑制与定量分析

针对日益繁忙的机场空域和周边建筑对仪表着陆系统信号干扰的增加,以及传统模拟处理技术缺陷,提出一种基于修正快速傅里叶变换(FFT)频谱校正和最小均方差(LMS)算法自适应滤波器结合实现仪表着陆系统(ILS)信号鉴频分离的技术方案。该方案应用LMS自适应滤波器对ILS信号干扰进行抑制,完成滤波器的权值系数设定,并通过修正FFT技术在时域与频域内对ILS信号进行频谱分离与提取,修正其频谱幅值,以消除由于采样引起的频谱泄露和栅栏效应对信号的影响,使得提取信号逼近理想情况,提高调制度差(DDM)识别精度。针对ILS信号的干扰抑制与频域分离进行了仿真验证,结果表明所提出的信号处理系统技术方案能够有效地对干扰进行抑制,完成信号频域识别,为飞机着陆进近阶段提供准确可靠的导航信息。     

进近阶段飞机着陆调度优化

飞机着陆调度问题属于NP-hard问题,文中建立了进近阶段调度模型,在此模型基础上提出了一种改进的遗传算法来求解此问题.该算法基于双染色体编码方案,构建了满足MPS约束的初始种群,给出了启发式选择算子和自适应变异算子.针对多跑道飞机着陆调度问题,提出了随机分配和选择分配两种跑道分配策略.仿真结果表明,该方法能有效地减少飞机着陆调度中的总延迟,使待着陆飞机快速有序地进入机场着陆.     

北斗导航接收机空时自适应干扰抑制算法研究

导航接收机常工作于复杂的电磁环境下,易受到电磁等干扰,导致其导航定位功能的精确度降低。针对这一问题,提出了空时自适应干扰抑制算法。该算法在不增加阵元的前提下,通过时间抽头来增加天线阵列的自由度,由此增加可处理干扰的数目,增强对宽带干扰和窄带干扰的抑制能力。通过MATLAB仿真验证了该算法的有效性。     

基于场景识别的无人机自主着陆组合导航研究

研究无人机自主着陆阶段的组合导航问题,现有绝大多数是GPS/INS的组合导航,其中状态量的位置信息也都选择了传统的纬度、经度和海拔高度.为了适应着陆场景识别导航,提出了一种基于场景识别/INS的无人机自主着陆组合导航新方法.从机场原点指向飞机的矢量相对机场的俯仰角、方位角及矢量长度作为卡尔曼滤波状态量的位置信息,组合导航中量测信息是从飞机上的摄像机所获得的机场特征点在摄像机所摄图像中的位置(坐标).通过对方法的分析及仿真,结果验证了方法在无人机自主着陆阶段组合导航中,稳定性和快速性等识别性能较好.     

模糊步长的RAKE接收机仿真研究

研究无线通信中多路径传播优化信号质量问题,针对传统的RAKE接收机需要通过增加分支来提高系统性能,提出了一种模糊步长LMS算法的自适应RAKE接收机,采用对抽头延迟线的权值进行自适应调整的方法可以有效地合并多径信号,克服多径干扰,并且消除信号间的干扰和噪声.对LMS算法的步长进行了改进,提出一种新的模糊步长的方法,以便提高LMS算法的收敛速度和降低稳态误差.在MATLAB上进行仿真.仿真结果表明,模糊步长的RAKE接收机性能优于传统的RAKE接收机性能.     

民航卫星导航干扰信号多径抑制算法仿真

针对日益严重的卫星信号多径干扰问题,提出一种有效的民航卫星导航干扰信号多径抑制算法,在多径干扰卫星信号数据模型基础上,通过空间平滑技术采用损失天线阵列孔径方法实现多径卫星信号的解相干处理,得到不同阵列子阵数据协方差矩阵;再采用豪斯霍尔德变换的广义旁瓣相消技术,根据广义旁瓣相消器输出的多径和噪声功率以及不同阵列子阵数据协方差矩阵,计算直达信号最佳权重矢量,采用低复杂度自适应度算法迭代计算最佳权重矢量,获取最终旁瓣相消器多径抑制后的直达卫星信号,实现民航卫星导航干扰信号的多径抑制。仿真结果表明,所提算法在任意载噪比环境下的码相位跟踪误差均较小,对民航卫星导航干扰信号的多径抑制性能较强;且算法多径抑制耗时短、民航卫星导航的定位精度高。     

UPF在GPS多路径信号延迟估计中的应用

多径信号延迟估计与多径干扰抑制技术一直是卫星导航领域的一个研究热点。在分析近距离镜面多径信号时间延迟特性的基础上,提出一种基于无迹粒子滤波的多路径信号延迟估计方法。给出标准的粒子滤波算法模型,讨论无迹粒子滤波算法在多路径信号延迟估计中的应用,描述算法的推导过程。计算机模拟结果验证了该算法的有效性。     

某型着陆引导雷达干扰技术研究

某型着陆引导雷达能在复杂气象条件下引导飞机着陆,在国内外军事上有广泛的应用;研究对其干扰技术,是导航对抗研究的一个重要方面;文中立足于导航对抗这一新的研究领域,提出了对某型着陆引导雷达干扰技术的研究;总结分析某型着陆引导雷达的系统特点,研究了对其干扰策略,重点研究了基于DFRM的距离—速度同步假目标欺骗干扰的方法,建立了干扰信号模型,并进行了仿真分析;仿真表明,这种假目标欺骗干扰的方法对某型导航雷达有较好的干扰效果。     

基于软件无线电的ILS通信导航信号分析

仪表着陆系统(ILS)是现代飞机无线电导航系统的重要组成部分。通过分析仪表着陆系统信号组成及特性,介绍了两种基于软件无线电原理的ILS通信导航信号分析方法,即基于时域的ILS信号分析方法和基于频域的ILS信号分析方法。笔者设计了一种加Hanning窗能量重心校正方法,算法简单,计算速度快,信号参数分析精度完全能够满足当前ILS导航设备测试需求。