民航陸基近距無線電建模與機(jī)載綜合導(dǎo)航可靠融合技術(shù).pdf

1、目前國(guó)內(nèi)民航飛機(jī)廣泛使用的主要定位系統(tǒng)有慣性導(dǎo)航系統(tǒng)、陸基無線電導(dǎo)航系統(tǒng)以及衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)等。對(duì)這些機(jī)載導(dǎo)航系統(tǒng)采用信息融合及相應(yīng)的故障檢測(cè)、隔離與系統(tǒng)重構(gòu)技術(shù)可以提高定位精度和容錯(cuò)性能，保證可靠性。因此，本文針對(duì)民航飛機(jī)上陸基近距無線電系統(tǒng)的建模和機(jī)載綜合導(dǎo)航系統(tǒng)的可靠融合技術(shù)進(jìn)行了相關(guān)研究。
　　為了研究機(jī)載綜合導(dǎo)航系統(tǒng)可靠融合技術(shù)，必須建立各導(dǎo)航系統(tǒng)的誤差模型及融合模型。論文在分析了慣導(dǎo)、衛(wèi)星導(dǎo)航和陸基無線電等導(dǎo)航系統(tǒng)定位特性

2、的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)對(duì)傳統(tǒng)飛行中作為航標(biāo)使用的陸基近距無線電導(dǎo)航系統(tǒng)（DME、VOR）的測(cè)距、測(cè)角誤差進(jìn)行研究；設(shè)計(jì)了優(yōu)化選臺(tái)的方案；建立了DME/DME、VOR/DME定位解算模型。仿真驗(yàn)證表明所建模型符合陸基無線電導(dǎo)航系統(tǒng)的定位特性。為了從原理上簡(jiǎn)化陸基測(cè)距過程，減少誤差，本文在建立陸基近距無線電導(dǎo)航系統(tǒng)模型的基礎(chǔ)上，提出了一種基于偽衛(wèi)星GDOP指標(biāo)選臺(tái)的新型陸基導(dǎo)航系統(tǒng)模型。仿真分析表明，所設(shè)計(jì)的新型陸基無線電系統(tǒng)在巡航階段定位誤差相對(duì)

3、傳統(tǒng)陸基較小，整體定位精度優(yōu)于傳統(tǒng)的陸基定位系統(tǒng)精度。
　　在對(duì)慣性、衛(wèi)星、陸基無線電導(dǎo)航系統(tǒng)特性分析及模型研究的基礎(chǔ)上，本文設(shè)計(jì)了以慣導(dǎo)為主的機(jī)載多種導(dǎo)航可靠融合結(jié)構(gòu)，采用了軟、硬兩級(jí)故障檢測(cè)方案來提高系統(tǒng)精度和可靠性。針對(duì)軟故障不易被檢測(cè)和傳統(tǒng)檢測(cè)算法復(fù)雜等問題，本文提出了一種基于殘差2?-OLS的新型軟故障檢測(cè)算法。仿真驗(yàn)證表明該算法能夠提高軟故障檢測(cè)的效率和系統(tǒng)精度。
　　在采用聯(lián)邦濾波結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)的可靠融合結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上

4、，論文提出了基于故障檢測(cè)函數(shù)的信息分配策略，利用系統(tǒng)的實(shí)時(shí)故障狀態(tài)特性調(diào)節(jié)子系統(tǒng)協(xié)方差。動(dòng)態(tài)仿真表明這種信息分配策略能夠使系統(tǒng)自適應(yīng)的調(diào)節(jié)反饋權(quán)值，一定程度上提高系統(tǒng)精度。
　　為了對(duì)民航機(jī)載綜合導(dǎo)航系統(tǒng)的可靠融合技術(shù)進(jìn)行全面的仿真與實(shí)時(shí)、直觀地驗(yàn)證，本文還建立了一套基于PC機(jī)的仿真驗(yàn)證系統(tǒng)。該系統(tǒng)在完成各導(dǎo)航系統(tǒng)建模仿真的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了對(duì)不同導(dǎo)航信息融合、故障檢測(cè)、故障隔離和系統(tǒng)重構(gòu)等功能。在保證高精度定位輸出的同時(shí)提高了綜合導(dǎo)