考虑多因素的RNAV陆基无线电自动选台算法

针对利用陆基无线电导航系统实施区域导航(RNAV)运行时需要自动选择合理的导航台进行导航的要求,提出了一种考虑多因素的陆基无线电自动选台算法,并且采用两机场间的RNAV航路和周围DME导航台的信息,对RNAV航路阶段设计的考虑多因素的自动选台算法与考虑单一因素的选台算法结果进行对比和分析,并对所选的DME/DME区域导航精度进行验证。实验表明,提出的考虑多因素的陆基无线电自动选台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的同时能避免导航台切换频繁,最终实现飞机的精确定位,满足DME/DME区域导航性能要求。     

基于DME/VOR的区域导航性能预测算法

建立了DME/VOR区域导航定位数学模型,分析了区域导航中的误差因素,参考ICAO中MLS角误差滤波理论,设计了基于双线性变换法的数字滤波器,提出了区域导航的精度预测算法,最后以真实的测试数据验证。验证结果表明,基于DME/VOR导航源的区域导航精度预测算法正确,为后续开展区域导航精度试飞陆基导航台的选用具有重要的参考价值。     

陆基导航设备VOR/DME信号覆盖分析

结合PBN实施中导航台布局优化的特点,以VOR/DME和DME/DME系统为背景,基于导航精度容差与信号覆盖的航路导航性能研究方法;分析了陆基导航系统的定位精度误差及其影响因素,并结合相关数据分析航路的信号覆盖,针对存在的实际问题讨论建立更完善的覆盖效果方法从而为优化陆基导航台的布局提供支撑。     

鲁棒的DME/DME/SINS组合导航算法

测距机（DME, distance measuring equipment）/DME/捷联惯导系统（SINS, strap-down inertial navigation system）的组合导航系统是区域导航（RNAV, area navigation）中常用的导航源。本文提出了一种鲁棒的DME/DME/SINS组合导航算法。首先以SINS误差方程为基础建立起卡尔曼滤波的状态方程;其次推导斜距误差与系统状态变量间的数学关系,并以此建立量测方程;最后针对DME输出的斜距中的野值影响导航精度这一问题,采用一种鲁棒性能较好的基于Huber的卡尔曼滤波算法实现信息融合。实验结果表明：所设计的组合导航算法可以满足RNAV-1的导航需求,由于采用了基于Huber的卡尔曼滤波算法,算法鲁棒性较好,能有效应对量测野值对系统的干扰。     

DVOR／DME设备飞行校验总结

DVOR／DME（全向信标／测距仪）是航路航站中常用的近程导航设备,全国很多机场、导航台都装有该设备。本文以澳大利亚AWA公司生产的DVOR／DME为例,介绍了AWADVOR／DME设备的校飞过程、步骤。从校飞的准备、校验、测试整理几个方面展开说明,并逐一介绍DVOR和DME的校飞项目,校验飞机在校验期闻的飞行路线及设备的调整方法。     

考虑磁差的鲁棒DME/VOR/SINS组合导航算法

测距仪（Distance Measuring Equipment,DME）/伏尔（Very High Frequency Omnidirectional Range,VOR）/捷联惯导系统（Strap-down Inertial Navigation System,SINS）的组合是实现区域导航的重要导航源,国内针对其开展的理论研究未考虑VOR台站磁差的影响;此外,当飞机飞行至台站上空附近时,方位测量中的野值将导致组合导航精度迅速恶化。针对上述问题,提出了一种改进的DME/VOR/SINS组合导航算法。首先,在建立状态空间模型过程中将磁差扩维进状态变量,以解决已有研究中存在的理论缺陷;其次,推导了DME斜距测量误差与位置误差间的数学关系,结合方位误差量测方程,建立卡尔曼滤波的量测方程;最后,采用一种鲁棒的基于M估计的卡尔曼滤波算法实现信息融合。测试结果表明,所设计的DME/VOR/SINS组合导航算法可以准确地估计出VOR台站磁差,显著提高了组合导航精度和算法的适用性;能有效应对方位测量值中的野值,具备较高的工程应用价值。     

基于虚拟长机的非线性视线导引律多机编队控制

针对多无人机编队控制难题,设计了一种基于虚拟长机与非线性视线导引律相结合的多机编队控制算法。将编队飞行过程分为航路飞行与航路切换两个阶段。在航路飞行阶段,虚拟长机由非线性视线导引律生成参考点,根据队形的几何位置生成实际编队飞机的期望参考点,进而得到每架飞机保持编队队形所需的滚转角指令;在航路切换阶段,虚拟长机采用圆弧飞行,以虚拟长机作为编队飞机的期望参考点生成队形保持的滚转角指令。速度指令由虚拟飞机与编队飞机之间的距离误差得到。以某固定翼飞机的非线性仿真模型为基础,设计典型“V”字队形,通过数值仿真验证了多架飞机在航路飞行与航路切换阶段编队算法的可靠性与控制精度。     

DME中的莫尔斯码软件解码的探讨

在 DME 系统中，地面台的识别码是一种莫尔斯码编码。本文在分析该莫尔斯码的解码原理和比较两种解码方案的基础上，给出软件解码的算法和可行性方案，实现了莫尔斯码的准确解码。     

浅谈西安咸阳国际机场DME设备限用问题的解决方案

西安咸阳国际机场05L跑道THALES DME设备于2011年11月安装开放。在2012年9月初进行定期飞行校验时,发现DME的信号局部覆盖不足。经校飞机组多次验证,设备信号在部分区域仍未通过飞行校验标准,被规定限制使用。基于上述背景,笔者结合咸阳市无线电委员会多次进行的周边场地勘测结果开展专题研究探讨,初步拟定出问题解决方法。并在东方航空公司、飞行校验中心、管制中心和导航技术人员的联合测试下,最终实施并解决了DME设备限用问题,为安全运行提供了更加优质的保障服务,也为其它机场解决类似问题提供了经验和参考。     

DME系统二次传播路径干涉效应分析

DME 是国际民航组织推荐的近程无线电导航系统，在实际使用过程中，某些覆盖空域可能会出现测距误差超差的情况，经过分析验证，排除无限电干扰因素，主要还是地形反射形成的信号“零区”效应引起的。本文主要通过对 DME 系统二次传播路径干涉效应的分析，对 DME 天线辐射场型的“零区”分布情况进行了分析仿真，为 DME 地面信标的场地选择和天线架设高度提供理论参考。     

数字化精密测距技术的研究

精密测距（DME/P）无线电导航系统与微波着陆系统配合,为进场飞机提供精密进场着陆引导。基于FPGA＋DSP硬件平台,提出了数字中频处理DME/P的一种实现方法,详细分析了数字化DME/P采用的技术：数字中频解调技术、DAC检测技术、信号识别和搜索技术以及α-β滤波技术。通过飞机实际飞行试验,该方法能够完全满足DME/P功能的性能指标,为DME/P设备的小型化和数字化提供了可靠的科学依据。     

多基站GPS差分定位在航标遥测遥控中应用

为了提高航标遥测遥控系统中GPS单频伪距定位精度,提出多基站GPS差分伪距定位方法。该方法以单基站定位为基础,先通过单基站伪距改正数消除对流层、电离层的影响,再根据基站与测量站之间的距离关系建立基于距离的线性内插模型,从而得到综合改正数。利用综合改正数修正测量站的数据,提高了定位精度。实验结果表明,此方法能够有效地减少基站与测量站之间距离带来的误差,大大提高了航标遥测遥控的定位精度。     

城市峡谷中基于GDOP和NHC的GPS/IMU组合导航方法

针对在林荫道、高架桥和隧道等城市峡谷中全球定位系统(GPS)信号易发生遮挡、 干扰,导致导航定位精度低、连续性和可靠性差的问题,提出了一种基于几何精度因子(GDOP) 和非完整性约束(NHC)的 GPS/惯性测量单元(IMU)组合导航方法。其中,通过利用 GDOP 实现卫星定位构型优劣和定位精度的衡量,从而构建基于 GDOP 值的 GPS/IMU 组合导航量测更新模型。同时,为了进一步提高组合导航系统的精度,将 NHC 应用于该组合导航系统中。实验结果表明,所提方法水平和三维定位均方根误差分别是 3.88 m 和 4.78 m,相比于传统 GPS/IMU 组合导航方法的 9.25 m 和 13.53 m 分别提高了 58.06%和 64.67%,可以有效抑制 GPS 信号受环境干扰影响组合导航定位精度和可靠性的问题。     

基于中频数字化的导航精密测距信号处理

简要叙述了导航精密测距的基本原理,提出了基于中频数字化的导航精密测距信号处理方案,介绍了各个处理单元的原理及功能并给出了实现方法和仿真结果.     

一种新颖的无人机编队拓扑形成与信道接入机制

针对全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System,GNSS）高精度相对定位的无人机编队飞行应用中的信息交互与通信时延问题，首先优化设计了编队飞行网络拓扑，实现所有成员的信息交互且通信代价最小；其次，基于优化设计的网络，提出一种新的通信信道接入机制；最后对16机编队飞行场景进行了仿真分析，评估通信网络及相对定位性能。结果表明，编队成员端到端通信时延小于20 ms，且当通信与载波相位差分处理的总时延小于相对位置感知时间间隔时，相对位置感知精度可达到亚分米级，且感知误差与时延和载体运动状态相关。     

基于GAWK-means的地铁车站指纹定位方法

针对在城市轨道交通车站内,利用iBeacon技术进行指纹定位时存在匹配效率较低、定位精度不理想的问题,文中提出了一种基于GAWK-means的地铁车站指纹定位方法.离线阶段,根据指纹数据本身的离散程度进行K-means欧式距离权重优化以便更好地体现类内相似度,再将改进的K-means结合遗传算法,优化聚类结果以减少陷入...     

基于像素距离加权的室内成像定位研究

针对室内成像定位技术受随机噪声的影响较大、定位误差较高的问题,提出了一种基于像素距离加权的室内成像定位技术。在室内屋顶布设多个红外LED,依靠成像传感器获得红外LED信标的像点,将成像点到成像传感器中心的像素距离作为加权因子引入室内成像定位算法中,可以有效地提高室内定位精度。并进行了仿真实验,实验选择4m×4m×3m的空间区域模拟室内环境,当布设的红外LED信标数量为3时,应用改进后的算法可以获得10cm以内的定位误差性能,并且误差波动不超过5cm。另外,随着布设信标数量的增加,定位误差继续减小。改进后的定位算法有效地提高了室内定位的精度以及成像定位算法的普适性。