GNSS民航导航服务性能评估

发布时间：2018-03-08 04:15

  本文选题：GNSS　切入点：导航　出处：《中国民航大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：应用于民航的卫星导航是适应未来民航导航需求的系统。本文在所需性能导航的推广与发展背景下,讨论了应用于民航的GNSS导航服务性能评估。论文主要研究内容包括:针对目前GNSS部署情况,系统分析了两类用于导航的星座:GPS和北斗,对这两个卫星导航系统的运行轨迹,信号传输特征等信息作对比,为北斗系统未来应用于民航领域以及多系统协同导航作基础。根据卫星定位基本原理,参照相关所需性能导航服务性能指标,系统分析了应用于民航的导航定位精度分析方法,精度因子计算方法与仿真等。并拓展讨论了可用于飞行定速的多普勒算法和载波相位时间差分算法。针对民航较高的安全性要求,系统阐述了用于民航机载接收机的完好性监测,故障排除等算法,并结合相关民航导航性能需求,对水平保护限值,检测门限值等关键参数做计算,仿真。基于MATLAB平台,利用GUI工具实现了应用于卫星导航的服务性能评估软件。系统中集成了包括仿真航迹生成,真实航迹读入,卫星星历读取,卫星轨道计算,伪距与载波相位生成,可见星筛选,可见星状态分析,精度因子计算,定位误差均方差计算,水平保护限值计算等卫星民航导航服务性能评估参数相关模块。为未来民航导航服务性能评估相关算法的改进做基础。系统分析发现目前北斗系统只实现了亚太地区区域覆盖,而且北斗系统缺少MEO导致民航导航服务性能差。
[Abstract]:Satellite navigation used in civil aviation is a system to meet the needs of civil aviation navigation in the future. This paper discusses the performance evaluation of GNSS navigation service used in civil aviation. The main contents of this paper are as follows: according to the current deployment of GNSS, two kinds of constellations used for navigation are systematically analyzed, and the trajectory of these two satellite navigation systems is analyzed. The signal transmission characteristics and other information are compared, which is the basis for the future application of Beidou system in civil aviation and multi-system cooperative navigation. According to the basic principle of satellite positioning, we refer to the related performance navigation service performance index. The accuracy analysis method of navigation and positioning applied in civil aviation is analyzed systematically. The accuracy factor calculation method and simulation, etc. The Doppler algorithm and carrier phase time difference algorithm, which can be used for flight speed fixing, are also discussed. In this paper, the algorithms of integrity monitoring and troubleshooting for airborne receiver of civil aviation are described systematically. The key parameters, such as horizontal protection limit, detection threshold and so on, are calculated and simulated on the basis of MATLAB platform, combined with the performance requirements of related civil aviation navigation. The software of service performance evaluation for satellite navigation is implemented by using GUI tool. The system integrates simulation track generation, real track reading, satellite ephemeris reading, satellite orbit calculation, pseudo-range and carrier phase generation, visible star screening, etc. Visible star state analysis, accuracy factor calculation, positioning error mean variance calculation, The related modules of satellite civil aviation navigation service performance evaluation parameters, such as calculating the limit value of horizontal protection, are the basis for the improvement of the related algorithms for the future civil aviation navigation service performance evaluation. The system analysis shows that the Beidou system only realizes the coverage of the Asia-Pacific region at present. Moreover, the lack of MEO in Beidou system leads to poor performance of civil aviation navigation service.
【学位授予单位】：中国民航大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V249.3;P228.4

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本文编号：1582361