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民航无线电导航系统以及未来发展趋势【摘要】民航无线电导航系统是民航领域的重要技术装备，通过无线电信号实现航空器的导航和定位。
本文首先概述了民航无线电导航系统的基本原理和作用，接着介绍了传统民航无线电导航系统技术以及所面临的挑战。
随后展望了未来发展趋势，包括新技术在系统中的应用和可持续发展。
在指出民航无线电导航系统的重要性，未来发展趋势的意义，以及系统所面临的发展前景。
通过本文的介绍，读者可以了解民航无线电导航系统的现状和未来发展方向，为推动民航行业的进步提供参考。
【关键词】民航，无线电导航系统，传统技术，挑战，未来发展趋势，新技术，可持续发展，重要性，发展前景。
1. 引言1.1 民航无线电导航系统概述民航无线电导航系统是由一系列设备组成的航空导航系统，用于飞行员在飞行中确定飞机的位置、计算航向和飞行路径。
这些设备主要包括VHF导航台、VOR、ILS、DME等。
通过这些设备，飞行员可以在飞行过程中准确地确定飞机在空中的位置，从而安全地完成飞行任务。
民航无线电导航系统在民航领域具有非常重要的作用，可以提供精准的导航辅助，使飞行员能够更好地控制飞机，避免发生事故。
民航无线电导航系统还可以提高飞行效率，减少航班延误，提高空中交通管理的效率。
随着航空技术的不断发展，民航无线电导航系统也在不断创新和进步。
未来，随着新技术的广泛应用，民航无线电导航系统将更加智能化和高效化，为民航事业的发展提供更加全面的支持。
民航无线电导航系统的发展前景十分广阔，将成为推动民航事业快速发展的重要技术支持。
2. 正文2.1 传统民航无线电导航系统技术传统民航无线电导航系统技术是民航领域中至关重要的一部分，它通过发射和接收无线电信号来引导飞行器在空中飞行。
其中最常见的传统导航系统包括VOR、DME、ILS等。
VOR（全向无线电台）是一种通过地面台发出的无线电信号，飞行员通过接收这些信号来确定自己的飞行方向。
DME（测距设备）则用于测量飞行器与地面测距设备之间的距离，帮助飞行员确定自己的位置。
基于性能评估的INSRADIO组合导航系统研究摘要:现代民机的惯性导航系统输出的导航参数多,自主性强,但误差随时间积累,而陆基无线电导航系统定位精度不受使用时间的影响,但易受周围环境、电磁干扰等外界噪声和接收机噪声的影响。
综合两种导航系统的优点,本文提出了基于导航性能评估的INS/RADIO 组合导航方案。
根据当前组合模式的传感器输出计算出实际导航性能(ANP),然后同导航数据库中预先设定的导航性能需求(RNP)进行比较,筛选出符合RNP的台站,并从中选择出精度最高的组合模式,最终完成位置输出。
仿真结果表明,INS/RADIO组合导航能有效抑制无线电的位置噪声,由于导航性能评估的参与导航系统的位置精度得到进一步提高。
关键词:性能评估组合导航无线电导航RNP随着科学技术的进步与发展,目前已有各种适用于航行载体的导航系统,它们都有各自的优点,但也有固有的不足之处。
惯性导航系统(INS)具有自主性和输出多种较高精度的导航参数的特点,但误差随时间累积。
无线电定位系统(RADIO)的定位精度不受使用时间的影响,但它的输出信息主要是载体位置,工作范围受地面台覆盖区域的限制,且易受地场环境、电磁干扰等空间噪声和接收机噪声的影响。
将导航系统的信息融合起来,综合发挥各种导航系统的特点,并能提高导航信息精度,更好地满足载体对导航系统的要求[1]。
中国民航已制定了完整的RNP运行标准和规章体系。
RNP是飞机在一个确定的航路、空域或区域内运行时所需的导航性能。
与传统导航技术相比,RNP区域导航技术更为精确,并提高了飞行的安全水平[2]。
在导航定位过程中,由于飞机位置的真值不可知,只能通过导航设备解算飞机位置估算值。
估测的导航性能(ENP)和RNP之间的差值,决定了导航精度的优劣。
导航性能评估实际上是对位置偏移量的预测,它随系统所使用的导航状态的改变而改变[3]。
根据上述特点,本文通过对陆基导航系统VOR(ADF)、DME等的工作机理和误差特性的研究,建立各导航系统的误差模型[4],同时参照国外民机(Boeing和Airbus)有关导航性能的评估方法,给出各机载导航系统实际导航性能的评估方法。
基于北斗导航定位系统的伪卫星技术研究一、本文概述随着科技的飞速发展，全球定位系统（Global Positioning System，GPS）在军事、民用等多个领域发挥了巨大作用。
依赖单一系统的风险逐渐显现，特别是在复杂环境和关键领域，如航空、航海等，多系统融合定位技术成为了研究的热点。
北斗导航定位系统（Beidou Navigation Satellite System，BDS）作为我国自主研发的全球卫星导航系统，其独特的优势和广泛的应用前景，使得基于北斗导航定位系统的伪卫星技术研究显得尤为重要。
伪卫星技术，也称为地面增强系统（Ground Augmented System，GAS），通过在地面设置类似于卫星的信号发射装置，可以增强或补充卫星导航信号，提高定位精度和可用性。
本文旨在深入研究基于北斗导航定位系统的伪卫星技术，分析其工作原理、系统架构、关键技术以及应用场景，为我国在全球导航卫星系统领域的技术创新和应用发展提供参考。
本文将首先介绍北斗导航定位系统的基本原理和发展现状，为后续伪卫星技术的研究奠定基础。
随后，详细阐述伪卫星技术的基本概念和关键技术，包括信号生成、传输、接收和处理等方面。
在此基础上，探讨伪卫星技术在不同应用场景下的优势和挑战，以及未来的发展趋势。
对全文进行总结，并指出需要进一步研究的问题和方向。
通过本文的研究，我们期望能够为北斗导航定位系统的伪卫星技术提供更加全面、深入的理论支持和实际应用指导，推动我国在全球导航卫星系统领域的技术进步和应用创新。
二、北斗导航定位系统分析北斗导航定位系统（BDS）是中国自主研发的全球卫星导航系统，旨在为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务。
该系统由空间段、地面段和用户段三部分组成，其中空间段包括地球静止轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星和中地球轨道卫星等多种类型的卫星，共同构成覆盖全球的卫星网络。
在技术特点上，北斗导航定位系统采用了三频信号、星间链路、区域短报文通信等独特设计，提高了系统的可用性和精度。
毕业论文GPS软件接收机的仿真与实现学院：地质工程与测绘学院专业：测绘工程摘要随着GPS的升级和新的卫星导航系统的发展，相比较传统GPS接收机，GPS软件接收机具有的成本低、灵活性高等优点越来越突出。
它使用软件方法和少量硬件即可实现信号接收处理，可以直接由运行在微处理器上的Matlab程序完成信号处理，因此具有良好的灵活性、可移植性及可扩展性。
因此，研究GPS软件接收机的仿真平台具有重要意义。
本文重点对GPS软件接收机的捕获和跟踪部分进行了研究，并在Matlab 中进行了定位解算。
本文在掌握GPS软件接收机原理的基础上，实现了对信号的仿真、捕获、跟踪及定位。
捕获部分为了提高GPS软件接收机的定位速度和定位精度，选用了在Matlab 环境下执行时间短、性能高的并行码相位搜索捕获算法。
跟踪部分将码跟踪环和载波跟踪环组合在一起，降低了跟踪环路的复杂度。
载波跟踪环路则选用了对1800相位转换不敏感的Costas环，以保证载波跟踪环路对信号的正确跟踪。
最后在Matlab环境下，编写了捕获、跟踪和数据处理等程序，用软件方式实现了对用户的定位，并对定位结果进行了分析概括，验证了所有算法的可行性，讨论了不足之处，为后续软件接收机的相关研究工作奠定了良好的基础。
关键词：GPS，软件接收机，仿真，捕获，跟踪，同步目录摘要 (II)ABSTRACT ......................................................................................... 错误！未定义书签。
第一章绪论 . (1)1.1GPS发展概况与组成 (1)1.2GPS的组成 (1)1.2.1 GPS空间卫星星座部分 (2)1.2.2 地面控制部分 (2)1.2.3 用户设备部分 (3)1.3GPS接收机的发展概况 (3)1.4软件接收机的特点及国内外研究现状 (4)1.4.1 软件接收机的结构特点 (4)1.4.2 软件接收机的发展现状 (6)1.5课题研究的意义 (6)1.6论文研究的主要内容 (7)第二章GPS信号的产生和结构 (8)2.1GPS信号的产生 (8)2.2GPS信号结构 (9)2.2.1 载波信号 (9)2.2.2 C/A码和P码 (9)2.2.3 导航电文 (12)2.2.4 GPS卫星信号的调制 (13)2.3本章小结 (13)第三章GPS信号的捕获 (14)3.1GPS信号捕获原理 (14)3.2GPS软件接收机捕获算法 (14)3.2.1 串行搜索捕获算法 (14)3.2.2 并行频域搜索捕获算法 (15)3.2.3 并行码相位搜索捕获算法 (16)3.3本章小结 (18)第四章GPS信号的跟踪 (19)4.1解调过程 (19)4.2锁相环原理 (20)4.3载波跟踪 (21)4.4码跟踪 (22)4.5本章小结 (23)第五章GPS软件接收机的MATLAB实现 (25)5.1并行码相位搜索捕获算法的MATLAB实现及捕获结果 (25)5.2GPS信号跟踪的MATLAB实现及跟踪结果 (27)5.3软件接收机的定位结果 (33)5.4本章小结 (34)总结与展望 (36)致谢 ................................................................................................. 错误！未定义书签。
DME系统在飞机导航系统的应用摘要：ＤＭＥ系统是飞机无线电导航广泛使用的一种近程导航设备。
本文从ＤＭＥ在飞机导航中的用途入手，系统的介绍了当它与其他近程导航和着陆设备如甚高频全向信标（ＶＯＲ／ＤＶＯＲ）和仪表着陆系统（ＩＬＳ）相配合构成航线或机场导航设备时，所构成的使用方案。
关键词：组合导航；DME；系统仿真引言导航系统是飞机航行中不可缺少的重要组成部分，随着航空技术装备自动化和电子化水平的不断提高，可以利用的导航信息源越来越多，但对于任何一种导航设备，其性能和应用范围都有一定的局限性，为实现高精度、高可靠性的导航要求，就需要把多种单一的导航设备组合起来，构成一个有机的整体进行组合导航。
本文主要针对陆基导航系统（VOR/DME）来对导航技术展开研究，并通过系统仿真对算法可行性进行验证。
一、DME导航系统概述所谓的DME导航系统，其实就是测距机DME和甚高频全向无线电信标VOR 组成的导航系统。
利用VOR，则能够完成飞机与电台方位测角系统位的测量。
作为区域性导航设备，VOR能够从地面台向空中飞机发送方位信息，可以帮助飞机确定相对于地面台的方位。
利用测距机，则能够完成由询问器到固定应答器距离的二次雷达系统的测量。
所以，使用VOR/DME导航系统，可以实现飞机定位。
在等待飞机飞行的过程中，可以利用该系统引导飞机进场，并且实现航路间隔和避开保护空域。
二、航空VOR/DME导航系统的工作原理从系统工作原理上来看，民用航空VOR/DME导航系统能够利用机载设备完成地面VOR台发射的两种信号的接收，同时完成信号位差的测量，从而获得飞机的磁方位。
该方位又被称之为径向方位或VOR方位，将其反向180。
，则能够获得电台磁方位，而这两个方位将都在指示器上显示出来。
将VOR地面台当成是一个灯塔，其将向四周进行全方位光线的发射，并且完成自磁北方向进行顺时针旋转的光束的发射。
此时，如果能够完成从全方位光线到旋转光束发射的时间间隔的记录，同时知晓光束旋转速度，就能够完成观察者磁方位角的计算。
ADS-B航空无线电系统研究发布时间：2022-05-19T02:05:15.409Z 来源：《科学与技术》2021年35期作者：刘骏源[导读] ADS航空系统拥有发送（OUT）与接收（IN）两种工作模式刘骏源陕西飞机工业有限责任公司陕西汉中 723000摘要：ADS航空系统拥有发送（OUT）与接收（IN）两种工作模式，通过二者之间的密切配合，能够完成对空中交通状况的分析，为飞行器安全提供保障。
本文对ADS-B无线电系统进行了深度研究，说明了无线线系统的构成、工作模式与应用原理，在此基础上，对ADS-B无线电系统功能的实现路径进行了分析，其中包括空域状态监控、语音功能与显示控制、同频段设备兼容性。
项目研究取得了显著效果，能够获取准确的飞行数据，为航空安全提供技术支持。
关键词：ADS-B系统；航空安全；无线电；空域监控前言：ADS-B全称Automatic Dependent Surveilance-Broadcast，为广播式自动相关监视系统。
基于该系统的使用，可自动获取机载设备参数信息，无需进行手动操作。
此外，也可将飞机的位置、航向、速度与高度等信息实时传输给地面塔台指挥中心。
使用ADS——B航空无线电系统后，可为管制人员提供可靠的数据参数，实现对飞机具体状态的监控目标。
通过对飞机空中状态的监控，可掌握飞行数据信息，对安全飞行产生深远影响。
1系统简述1.1无线电系统构成ADS-B无线电系统具有通信、监视功能，是重要的信息系统。
系统的构成要素包括信息源、传输通道、信息处理与显示模块。
通过对ADS-B系统的使用，能够帮助管理人员掌握飞机的四维坐标，其中包括时间、高度、经度、纬度。
此外，也可获取相关的辅助信息，其中包含冲撞警报信息、飞行员信息、航行轨迹、航线拐点、飞机舱外温度、空速、风速与飞机识别信息等[1]。
1.2工作模式ADS-B无线电系统有两种工作模式，分别是ADS-B IN、ADS-B OUT。
第27卷 第1期 飞 机 设 计V ol 127N o 11 2007年 2月 A IRCRA FT D ES IGN Feb 2007 收稿日期655;修订日期6 文章编号:1673-4599(2007)01-0040-03飞机导航数据仿真系统设计赵育良,许兆林(海军航空工程学院青岛分院,山东青岛 266041)摘 要:某型航空相机系统为了清晰地获取目标图像,需要机载导航设备实时提供飞机的姿态和运动信息。
某型相机飞机导航数据仿真系统提供了相机需要的AR I N C429总线及AR I NC407总线数据,满足相机研制和调试的要求。
试验证明,系统运行稳定,数据接收准确,可靠性高。
关键词:航空相机;数据总线;故障隔离中图分类号:TP75112 文献标识码:AThe Desi gn of an A i r cra ft Na vi ga ti on Da ta S i m ul a tor Syste mZ HAO Yu-liang ,X U Zhao-lin(Nava l Ae r onautical Engineering Acade m y Qingda o B ranch,Q ingdao 266041,China )Abstra ct:For capturing high resoluti on tar get i m ages,the aeria l T D I CCD ca m era syste m requires a ir 2c r aft attitude,bea ring,and velocity infor m ati on pr ovided in r eal-ti me by the navigati on syste m.An air c r aft navigati on da ta si m ulator syste m was deve l oped to provide AR I NC429and AR I N C407bus datato aviati on ca m era f or power-on test and adjust ment,and it is shown that the syste m m ee ts the re 2quire m ents f or accurate data receiving,steady operation and high reliability in teat and adjust m ent of ca m eras .Key wor ds:Ae rial ca m era;Data bus;Failur e isolati on 随着新型航空侦察设备[1]的不断研制和生产,摄影分辨率和自动化程度高的摄影侦察设备离不开与飞机导航设备,如惯导、GPS 、大气数据计算机等的信号交联。
电磁场与无线技术在航空导航中的创新应用在现代航空领域，准确、可靠且高效的导航系统是保障飞行安全和提高运营效率的关键因素。
电磁场与无线技术作为当今科技发展的重要领域，为航空导航带来了诸多创新应用，极大地提升了航空运输的安全性、准确性和便捷性。
航空导航的基本需求是确定飞机的位置、速度和航向，以便飞行员能够按照预定航线飞行，并在必要时进行调整。
传统的导航方法如惯性导航、天文导航等虽然在一定程度上能够满足需求，但存在着精度有限、易受环境影响等问题。
而电磁场与无线技术的出现，为解决这些问题提供了全新的思路和方法。
其中，卫星导航系统是电磁场与无线技术在航空导航中最具代表性的应用之一。
全球定位系统（GPS）、北斗卫星导航系统等通过接收来自卫星的信号，能够为飞机提供高精度的位置、速度和时间信息。
这些信息对于飞机的航线规划、进近着陆等关键阶段至关重要。
与传统导航方法相比，卫星导航系统具有全球覆盖、高精度、实时性好等优点，大大提高了航空导航的准确性和可靠性。
除了卫星导航系统，无线电导航也是航空导航中不可或缺的一部分。
甚高频全向信标（VOR）、测距仪（DME）等无线电导航设备通过发射和接收特定频率的无线电信号，为飞机提供方位和距离信息。
这些设备在航线导航、机场进近等方面发挥着重要作用。
例如，VOR 可以帮助飞行员确定飞机相对于地面导航台的方位，DME 则可以测量飞机与导航台之间的距离。
通过结合使用多个无线电导航设备，飞行员能够精确地确定飞机的位置，并按照预定航线飞行。
在航空导航中，电磁场与无线技术的创新应用还体现在通信方面。
航空通信系统包括甚高频通信（VHF）、高频通信（HF）和卫星通信等。
这些通信手段使得飞行员能够与地面控制中心、其他飞机进行实时的信息交流，及时获取飞行指令、气象信息等重要数据。
例如，在飞行过程中，飞行员可以通过 VHF 与空中交通管制员进行通话，报告飞机的位置、高度、速度等信息，接收管制员的指令和引导。
基于MATLAB的GPS信号的仿真研究一、本文概述随着全球定位系统（GPS）技术的广泛应用，其在导航、定位、授时等领域的重要性日益凸显。
为了更好地理解GPS信号的特性，提高GPS接收机的设计水平和性能，对GPS信号进行仿真研究显得尤为重要。
本文旨在探讨基于MATLAB的GPS信号仿真方法，分析GPS信号的特点，以及如何利用MATLAB这一强大的数值计算环境和图形化编程工具，对GPS信号进行高效、精确的仿真。
文章首先介绍了GPS系统的发展历程、基本原理和信号特性，为后续的信号仿真提供了理论基础。
随后，详细阐述了GPS信号仿真的一般流程，包括信号生成、传播模型、噪声添加等关键环节。
在此基础上，重点介绍了如何利用MATLAB编写GPS信号仿真程序，包括信号生成、传播模型建立、噪声模拟等方面的具体实现方法。
文章还通过实际案例，展示了基于MATLAB的GPS信号仿真在接收机设计、性能评估等方面的应用。
通过仿真实验，可以深入了解GPS信号在不同环境下的传播特性，为接收机算法优化和性能提升提供有力支持。
本文的研究不仅有助于加深对GPS信号特性和仿真方法的理解，也为GPS接收机的研究和开发提供了一种有效的技术手段。
通过MATLAB的仿真研究，可以更加直观地揭示GPS信号的本质规律，为实际应用提供有力指导。
二、GPS信号原理及特性全球定位系统（GPS）是一种基于卫星的无线电导航系统，它利用一组在地球轨道上运行的卫星来提供全球范围内的定位和时间服务。
每个GPS卫星都不断地向地球表面发射射频信号，这些信号被地面上的接收器接收并处理，从而确定接收器的三维位置和速度，以及精确的时间信息。
GPS卫星发射的信号是L波段的射频信号，分为两个频段：L1（142 MHz）和L2（160 MHz）。
每个频段都包含两种类型的信号：C/A码（粗捕获码）和P码（精密码）。
C/A码是对公众开放的，用于民用和商业应用，而P码则用于军事和特定的高精度应用。
民航无线电导航系统以及未来发展趋势1. 引言1.1 民航无线电导航系统的定义民航无线电导航系统是一种在民航领域中广泛应用的导航工具，用于帮助飞行员准确地确定飞行器在空中的位置和航向。
这些系统利用无线电信号来进行导航，通过接收地面或卫星发射的信号来确定飞行器的位置并提供指引。
民航无线电导航系统通常包括各种设备，如VOR（全向无线电导航台）、DME（测距仪）、ILS（仪表着陆系统）等，这些设备能够提供精确的导航信息，帮助飞行员安全地飞行。
民航无线电导航系统的定义还包括了其在飞行中的重要性。
这些系统不仅可以帮助飞行员确定正确的航向和位置，还可以提供飞行高度、地形警告、飞行计划等其他重要信息。
在恶劣天气条件下，民航无线电导航系统可以帮助飞行员进行盲降，提高飞行安全性。
民航无线电导航系统在提高飞行员操作效率、确保航班安全、提升航空运输效率等方面发挥着至关重要的作用。
1.2 民航无线电导航系统的重要性民航无线电导航系统的重要性在于其在航空领域中发挥的关键作用。
这些系统通过提供精确的导航信息和引导飞行员安全地飞行，帮助飞机准确地起降和飞越各种地形。
民航无线电导航系统的高度可靠性和精确性是确保航班安全的重要因素之一。
在恶劣的天气条件下或在复杂的空域中，这些系统可以帮助飞行员准确地确定自己的位置并避免与其他飞行器相撞。
民航无线电导航系统还可以提高航班的效率和准时率，使航空公司得以更好地管理飞行计划和资源。
民航无线电导航系统的重要性不容忽视，它是现代航空业正常运行的必备设施之一，对于保障乘客和机组人员的安全与航空事业的发展至关重要。
2. 正文2.1 现有民航无线电导航系统现有民航无线电导航系统通常指的是VOR（全向航向无线电台）、DME（距离测量设备）和ILS（仪表着陆系统）等设备。
VOR是一种通过接收并解码VHF无线电信号来确定航向的导航系统，通常用于确定机场附近的位置和航向。
DME则是一种使用频率配对的无线电信号来测量飞机与地面设备之间的距离，从而帮助飞行员确定飞机的位置。
航空工业虚拟现实机仿真技术发展过程探讨1 仿真技术的发展过程能满足大多数的仿真要求，包括图象生成技术的要求。
在航空业发挥着重大的作用，特别是在各类工程的以及训练的飞行模拟器上应用。
高性能的小型计算机和工作站的空间逐步被巨型计算机和PC计算机占据。
与计算机硬件技术并行发展的是仿真建模理论、建模技术和软件工程。
在采用模拟计算机的时代，仿真计算只能完成少数简单的模型。
到数字计算机进行仿真的时代，开始是采用面向过程的仿真。
只求用仿真技术应用在航空工业是从1970年开始的，当时的北京计算机五厂开始生产模拟计算机，用于飞行模拟，使用运算放大器编程来计算飞机的小扰动飞行方程，用于飞机控制系统的半实物仿真。
1980年以后逐步发展到数字模拟混合计算机。
计算机硬件的速度直接影响仿真计算的精度和实时性。
随着计算机硬件和接口技术技术的发展。
1986年进入数字计算机仿真阶段。
在各类飞行模拟器上大量的使用8位、16位的计算机。
计算机仿真技术快速发展是在数字计算机技术成熟以后。
开始是在大型计算机上进行各类飞行方程的仿真，后来由小型计算机在实验室内进行仿真，1996年计算机仿真逐步发展到在个人PC飞机所有系统的设计和仿真，一些高性能的小型计算机和工作站在此阶段有所发展。
2000年以来个人计算机的性能已经计算机模仿运动的过程。
只研究事物表面的现象和过程。
并不深入的研究事物的本质的内因。
模型的建立与运行是在同一个编写的程序中进行的。
就事论事。
由于没有软件工程的支持。
仿真效率低。
1990年以后，面向对象的编程概念逐步推广，面向对象的模型的建立，将模型的建立与仿真程序的运行分开。
软件工程的国家标准的颁布有效的提高了计算机仿真的效率。
以后经过10年的努力到2000年各类面向对象的仿真支持软件已经落户到每个需要的人。
为了了解各类系统的运动规律，建立微分方程是数学理论研究的方向。
随着计算机计算能力的提高，计算方法发生了巨大的变化。
计算机软件将数学理论应用到工程实践上去，有效的提高了工程实践的效益。
信号仿真模拟技术在民航导航台选址中的应用摘要：信号仿真模拟技术为我们分析导航台信号覆盖提供了有力的技术手段，根据导航设备类型、信号电磁波传播模型、台站周边地理环境因素，模拟导航信号覆盖范围及核心要素，通过结合飞行程序关键点位，分析导航信号是否满足规范要求和实际运行需求，判断导航台选址的合理性。
信号仿真模拟技术在实际工程中为民用导航台选址提供了直观的参考依据，仿真结果可作为导航台选址和机场选址的重要依据之一。
关键词：信号仿真模拟；导航台选址；飞行程序民航导航台是引导民用航空器按照预定航路航线飞行的地面台站，作为传统飞行程序的地基引导设施，导航台选址的可行性和合理性极为重要。
影响导航台选址的因素是多方面的，需要结合飞行程序、台站周边地理环境和电磁环境因素，以及地面台站三通一平的可行性和建设成本综合考量。
其中导航信号覆盖情况是否满足相关规范要求和飞行程序需求是判断导航台选址是否合理的首要目标和根本性因素。
本文从导航信号覆盖的角度，浅谈信号模拟技术在民航导航台选址中的应用。
1导航台信号覆盖要求目前，一般民航机场建设导航设备包括精密进近系统和本场导航台。
精密进近系统包括航向信标台、下滑信标/测距仪台、指点标台等。
本场导航台按照设备类型可分为全向信标/测距仪台、无方向信标台等。
依据民航相关规范要求[1] 1）航向信标台信号要求航向信标前航道±10°范围内，覆盖应达到46.3km；±10°~±35°范围，覆盖应达到31.5km；在跑道头标高以上600m高度或在中间和最后进场区内最高点的标高以上300m（以较高的为准）高度，必须能够接收到信号。
在覆盖距离内，向上直到从航向信标天线阵向外延伸并与地平面成7°夹角的平面，必须能够接收到信号；信号覆盖区内最低信号场强为40μV/m；对于I类ILS仪表着陆系统设备性能的航向信标，在仪表着陆系统下滑道上和航向信标的轨道扇区内，从18.5km到包含跑道入口的水平面以上60m高度，最低场强应不低于90μV/m。
飞行模拟器进场着陆导航仿真的研究与实现摘要：导航系统仿真是飞行模拟器航电仿真系统的重要组成部分，而进场着陆导航又是导航系统仿真中最复杂的一部分。
关于航线导航仿真，已经有许多可行的方法，本文重点研究飞行模拟器进场着陆时的导航仿真方式，并建立相应的导航仿真模型，实现进场着陆导航仿真。
关键词：飞行模拟器；导航仿真；罗盘；塔康；微波；自主导航；进场；着陆1引言飞机进场着陆导航仿真是导航系统仿真的重要组成部分。
相对于航线导航，进场着陆对导航系统提出了更高的要求，在水平和垂直方向，需分别为飞行员提供精确的方位信息和高度信息[1]。
某型飞机进场过程可分为两个阶段：进入最终进场点（FAF）和对准跑道（RWY）。
在FAF阶段，可选择自主导航、罗盘或塔康导航等方式；在RWY阶段，可选择自主导航、微波着陆设备或塔康导航等方式。
飞机准备进场着陆时，飞行员选择要降落的机场及导航方式，根据导航系统的指示飞到机场附近，完成第一阶段后切入RWY，然后对准跑道，最后完成降落。
模拟飞机进场着陆导航时，首先要建立机场导航数据库，实现对机场导航台站、跑道参数的抽象化表示；其次，针对进场着陆的各个阶段建立导航模型，输出相应导航、引导信息；最后，将相应导航模型组合，生成导航仿真软件，读取机场数据库信息和飞机位置、姿态信息，解算出导航指令，引导飞机着陆。
导航仿真软件与座舱模拟系统、飞行仿真系统、视景显示系统交联，可逼真模拟该型飞机进场着陆导航过程。
同时，该研究成果也可应用于其他飞机模拟器进场着陆导航的仿真。
2机场数据库机场数据库包括跑道数据、机场导航台数据以及机场着陆参数等，不含跑道灯光及其它机场标志，相关数据见表1。
表1 机场数据库相关数据建立机场数据库时，最关键的是数据来源问题。
若能获得实际的机场数据，则只需按格式填入数据库中，若相关数据缺失，也可根据现有数据计算后得到。
比如，已知跑道中心经度、纬度、高度、真航向，转弯速度、坡度，求远台、近台、塔康台、航向台、下滑台的经纬高，也可求解FAF点经纬度和FAF圆半径。
第37卷第12期计算机仿真2020年12月文章编号:1006 - 9348 (2020)丨2 - 0047 - 06基于EK F的UWB/IMU组合导航系统鲁棒性设计朱建斌1,赵健康2,崔超2,刘传奇2(1.深圳高速工程顾问有限公司，广东深圳518094;2.上海交通大学电子信息与电气工程学院，上海200240)摘要:基于UWB无线电技术的小区域导航技术已被愈发广泛的应用于实际场景中，然而NLOS误差严重会影响到系统的速 度与位置的估计精度。
为了提高UWB导航系统的鲁棒性，利用EKF滤波器实现UWB/IMU的紧组合，对载体的速度进行 估计，并基于残差卡方检测原理判别是否出现NLOS，通过减小异常测量值的权重来减弱NLOS对载体速度估计的影响。
而 后设计Ot-P滤波器，融合载体的速度信息，对由牛顿迭代法求解的位置估计结果进行平滑处理。
仿真结果表明，设计的算 法能够有效抑制NLOS干扰对载体速度估计的影响，有助于进一步实现无人设备在小区域内的内外环控制任务。
关键词：超宽带导航;扩展卡尔曼滤波器;组合导航;残差卡方检验中图分类号：V249. 32 + 8 文献标识码：BRobustness Design of UW B/IM U Tightly Integrated Navigationand Positioning System Based on E K FZHU Jian - bin 丨，ZHAO Jian - kang 2，CUI Chao2，Liu Chuan - qi2(1. Shenzhen High Speed Engineering Consulting Co. ,Ltd. ,Shenzhen Guangdong518094, China；2. School of Electronic Information and Electronic Engineering,Shanghai Jiaotong University,Shanghai200240, China)A B S T R A C T：The small area navigation technology based on UWB Radio technology has been more and more widelyused in the actual scene,but the NLOS error seriously affects the estimation accuracy of the speed and position of the system.In order to improve the robustness of UWB navigation system,an EKF filter is used to realize the tight combination of UWB and IMU to estimate the velocity of the carrier.Based on residual chi- square detection principle, the presence of NLOS is detected,and the influence of NLOS on carrier velocity estimation is weakened by reducing the weight of abnormal measurements.Then,an a - p filter is designed to smooth the position estimation results solved by Newton iteration method.The simulation results show that the algorithm designed in this paper can effectively suppress the influence of NLOS interference on the carrier speed estimation and help to realize the control task of the unmanned equipment in the inner and outer loop of the small area further.K E Y W O R D S：Ultra- wideband(UWB)；Extended Kalman filter；Integrated navigation；Residual chi- square detection principlei引言随着科学技术的日益发展，室内定位与导航系统应用日 益广泛，如工厂设备的定位、运动员运动轨迹追踪、室内机器 人自主导航等。
基于航空无线电导航系统仿真研究-电气论文
基于航空无线电导航系统仿真研究
杜春辉
（吉林省民航机场集团飞行区管理部导航保障室，吉林长春130035）【摘要】无线电的导航系统是航空飞行的重要组成部分，也是飞行检验仿真的基础。
主要分析了Simulink与Matlab在建模仿真中的特点和航空无线电导航系统及其仿真的特点，并进一步的研究了Simulink与Matlab与高层结构（HLA）在兼容性方面所表现出来的强大的兼容性以及可重用性的优点，充分的说明了其在通信系统中的作用，并建立了机载接收分系统、空间信号合成、天线分配网络以及地面航向信标的Simulink 仿真模型，进而得出了正确的波形，进而提出了将Simulink模型加入到基于高层结构的通信系统综合仿真系统联邦的解决措施。
关键词无线电导航系统；仿真；Simulink与Matlab；模型
基于航空的无线电导航系统的全数字的仿真是航空飞行检验的基础，同时其也是仿真系统中不可或缺的组成部分，在整个系统中起着非常重要的作用。
随着我国经济与科学技术的迅猛发展，我国的无线电导航技术也逐渐的走向成熟，无线电导航系统简单的来说就是利用无线电导航技术引导飞机进入相应的航线，并为飞机进行着陆引导，该系统对飞机的自动驾驶仪以及确定下滑道、航道等提供了精准的数据，有效的的保证了飞机的安全驾驶。
但是，导航信息质量的高低以及着陆系统性能的发挥情况还受到一些因素的影响，主要的影响因素有两个方面，一个方面的影响因素是场地环境条件以及配置地点的影响，以及电磁干扰以及电波的传递条件等外界因素。
另一方面是受到设备本身性能的限制。
1在无线电导航系统仿真中对Simulink与Matlab的可用性兼容性的研究
根据相关的数据统计表明，很多大学和研究机构将建立较为完善的Simulink 模型应用到HLA仿真中进行研究，都取得了一定的成果。
在众多的研究案例中，比较成熟的研究案例有清华大学的Matlab与HLA/RTI的通用适配器，MAK公司的HLA/DIS Toolbox 的研究以及国防科研究的KD-HLA-Simulink工具箱，并将该工具箱完全的集成在Simulink的环境中，同时还为用户提供相应的Simulink的模块，该模块就是所说的HLA模块，该模块的功能是实现与RTI之间的接口。
而MAK公司研发的HLA/DIS Toolbox 实际上是在基于HLA/D IS 标准仿真环境与MATLABSimulink之间提供了一个接口，通过这个接口，可以实时的或者是将已经记录的HLA/D IS数据输入到MATLAB中进行数据的分析，或者是将Simunlink或MATLAB的模型整合到HLA/D IS的环境之中，在进行Toolboox的使用时，Simulink与Matlab的应用程序就成为了一个完整的HLA/D IS的联邦成员。
总而言之，上述的研究成果都为无线电导航系统的Simulink模型加入到通信系统中的综合仿真系统的建立提供了良好的条件与基础。
2实例
利用Simulink建立了无线电导航系统的米波仪表着陆系统地面分系统以及机载分系统的仿真模型，通过验证和校验。
基于HLA的米波仪表着陆系统的仿真的体系架构如图1所示：
机载设备和地面设备是仪表着陆系统的两个重要组成部分，其中地面设备主要
由2～3个指点信标、下滑信标以及航向信标组成，而仪表着陆系统的地面分系统的仿真又可以分为空间信号合成系统、天线分配网络子系统以及信标发射机子系统，本文主要研究和探讨了航向信标的发射和接收。
2.1航向信标发射机子系统的建模、仿真
研究表明，对于进场的飞机，150Hz左右的音频信号占有一定的优势，其DDM0，而在飞机航道的右侧，90Hz的音频具有明显的优势，其DDM0，而在航道上，二者音频的幅度相等，DDM=0。
航向信标太包含了两台余隙发射机以及两台航道发射机，其主要作用是产生余隙载波加边信号与航道SBO、CSB。
在本系统的Simulink模型之中，由于需要对信号进行相位的处理，因此会借助希尔伯特将信号转变为复信号，实部是真实信号，并且信号的相位变化都是在复数的区域中进行的，最后再将转变后的复信号进一步的转换成虚部和实部，所得的信号就是复信号转变后的实部，为了能够有效的提高仿真的效率，用1MHz 代替载波的频率。
2.2航向信标天线分配网络的建模、仿真
航向信标的天线系统将余隙的SBO、CSB信号按照相应的规律分配给天线阵的每一个单元，然后再按照系统的要求的场型辐射出去，最后得到在作用的空间内航道以及航道偏离的具体信息。
航向信标天线系统的核心仿真部分的主要功能是为天线进行网络的分配，通过天线进行网络分配以后使SBO、CSB信号按照相应的幅度以及相位关系传送给天线阵，其中天线分配网络主要由延迟线、混合器以及不平衡功分器组成。
不平衡功分器的主要作用是将信号按照所要求的的功率关系进行分配，而混合器的作用是将分离以后的SBO、CSB信号进行混合成一路信号，然后再将混合以后的信号发送给同一个天线单元，同时再将发送给
天线的SBO、CSB信号进行正交。
2.3空间合成信号的建模、仿真
仪表着陆系统的机载航向中的接收机的主要作用是对航向的信号进行接收，通过对输出150Hz与90Hz信号的调制度差，进一步的对两个单音频得到信号幅度归一化的差值。
该部分主要由归一化比幅电路、中心频率为90Hz以及150Hz 的带通滤波器以及包络检波器组成。
音频幅值的比较模块主要进行两个单音频幅度的比较，所得出的差值是仪表模块的驱动信号。
然后在各个分系统与RTI的接口部分，使用KD-HLSimulink工具对系统的属性以及信息进行发布与订购。
３结语
综上所述，基于航空的无线电导航系统的全数字的链路波形级的仿真对于飞行检验的综合仿真系统的建立有着非常重要的作用，建立Simulink与Matlab无线电导航系统的仿真模型，具有简单易懂、模块丰富的特点，并且符合无线电导航系统建模的仿真特点。
参考文献
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［２］黎雨露.软件无线电GPS接收机的DSP实现与优化[D].武汉理工大学,2010.DOI:10.7666/d.y1680313.
［３］韩虹,张立新.Galileo卫星导航系统的时间子系统介绍[J].空间电子技术,2007,4(1):24-28.
［责任编辑：邓丽丽］。
