民航陸基近距無線電建模與機載綜合導航可靠融合技術.pdf

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

2、的基礎上，重點對傳統(tǒng)飛行中作為航標使用的陸基近距無線電導航系統(tǒng)（DME、VOR）的測距、測角誤差進行研究；設計了優(yōu)化選臺的方案；建立了DME/DME、VOR/DME定位解算模型。仿真驗證表明所建模型符合陸基無線電導航系統(tǒng)的定位特性。為了從原理上簡化陸基測距過程，減少誤差，本文在建立陸基近距無線電導航系統(tǒng)模型的基礎上，提出了一種基于偽衛(wèi)星GDOP指標選臺的新型陸基導航系統(tǒng)模型。仿真分析表明，所設計的新型陸基無線電系統(tǒng)在巡航階段定位誤差相對

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。
　　在對慣性、衛(wèi)星、陸基無線電導航系統(tǒng)特性分析及模型研究的基礎上，本文設計了以慣導為主的機載多種導航可靠融合結構，采用了軟、硬兩級故障檢測方案來提高系統(tǒng)精度和可靠性。針對軟故障不易被檢測和傳統(tǒng)檢測算法復雜等問題，本文提出了一種基于殘差2?-OLS的新型軟故障檢測算法。仿真驗證表明該算法能夠提高軟故障檢測的效率和系統(tǒng)精度。
　　在采用聯(lián)邦濾波結構來實現(xiàn)的可靠融合結構基礎上

4、，論文提出了基于故障檢測函數(shù)的信息分配策略，利用系統(tǒng)的實時故障狀態(tài)特性調節(jié)子系統(tǒng)協(xié)方差。動態(tài)仿真表明這種信息分配策略能夠使系統(tǒng)自適應的調節(jié)反饋權值，一定程度上提高系統(tǒng)精度。
　　為了對民航機載綜合導航系統(tǒng)的可靠融合技術進行全面的仿真與實時、直觀地驗證，本文還建立了一套基于PC機的仿真驗證系統(tǒng)。該系統(tǒng)在完成各導航系統(tǒng)建模仿真的基礎上，實現(xiàn)了對不同導航信息融合、故障檢測、故障隔離和系統(tǒng)重構等功能。在保證高精度定位輸出的同時提高了綜合導