基于伪卫星与北斗卫星联合定位的增强GBAS系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于伪卫星与北斗卫星联合定位的增强GBAS系统，所述增强GBAS系统包括伪卫星系统、地面子系统、机载子系统，当导航信息较弱时，通过地基伪卫星技术，对GNSS卫星进行辅助定位，能够对其精度进行改善，提高其完好性的多参考机一致性监测性能和垂直保护级性能，使其满足精密进近的风险指标要求，提高系统连续性和可用性。高系统连续性和可用性。高系统连续性和可用性。

【技术实现步骤摘要】
基于伪卫星与北斗卫星联合定位的增强GBAS系统


[0001]本专利技术属于卫星导航
，涉及一种基于伪卫星与北斗卫星联合定位的增强GBAS系统。

技术介绍

[0002]地基增强系统（ ground augmentation system，GBAS）是由国际民航组织根据未来导航性能的进一步要求提出的新一代进近方式。且航空无线电技术委员会（RTCA）制定的DO
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245A、246D（硬件标准）和DO
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178B /DO
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278（软件标准）等设计保障标准为GBAS的研发和设计提供了技术理论支持。
[0003]近年来很多国家都在大力推进地基增强系统的研发和验证实验，旨在未来能够替代传统的仪表着陆系统（ILS），成为飞机着陆的主要引导方式。GBAS是在基于差分定位算法提高定位精度的基础上，增加一系列完好性监测算法，提高了精度、连续性、完好性、可用性等性能指标。随着国内外对RNP的进一步推进和我国自主研发的北斗系统（BDS）的全球组网进度的加快，基于BD的GBAS将为我国民航飞机的精密进近提供更好的服务。
[0004]当卫星信号受到外界因素的影响，卫星数目将不能满足定位要求，造成不能定位解算或信号不连续的状况。北斗星座导航信号的连续性是影响GBAS性能的重要因素之一。为了提高GBAS的导航定位精度，提出了伪卫星与北斗协同定位理轮。在外界导航信号较差时，能够用于定位的可用卫星较少时，可以通过增加方位角、仰角固定的伪卫星改善精度因子，同时能够有效提高完好性监测性能。
[0005]伪卫星系统（pseudo
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satellite system，PSS）作为导航卫星的重要补充，能够有效提高卫星的几何分布，提高定位精度。随着导航定位精度的提高，系统完好性将会进一步增强，从而为实现GBAS CAT
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类及以上等级精密进近服务创造良好前提条件。
[0006]BD/伪卫星定位与BD定位算法原理相似，PSS原理上是位于机场附近，具有GNSS导航卫星功能且位置固定的简易导航卫星系统。通常PSS信号源具有较低的仰角，因此将其有计划的布置在机场周围，可以与GNSS进行组合，增强导航系统空间几何分布，有效提高导航定位能力。

技术实现思路

[0007]为了有效提高导航定位能力，本专利技术提供了一种基于伪卫星与北斗卫星联合定位的增强GBAS系统。
[0008]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种基于伪卫星与北斗卫星联合定位的增强GBAS系统，包括伪卫星系统、地面子系统、机载子系统，其中：所述地面子系统包括参考接收机、地面中心处理站和甚高频通信设备，参考接收机对全球导航卫星系统（GNSS）的北斗卫星子系统进行观测，接收北斗卫星子系统播发的导航定位数据，由地面中心处理站对数据进行差分校正处理和完好性监测，然后通过甚高频
通信设备将处理的数据发送给机载子系统；参考接收机同时接收伪卫星系统发射的导航定位数据，当北斗系统卫星数目不足时，将接收的伪卫星系统发射的导航定位数据加入到接收的卫星信号中，进行差分校正处理和完好性监测；所述机载子系统用于接收北斗卫星子系统、伪卫星系统和地面子系统播发的导航定位数据、差分校正数据和完好性参数，进行高精度差分定位和保护级的计算，以此来提高导航定位精度、完好性、可用性、连续性方面的要求，进而实现PBN技术。
[0009]本专利技术中，当外界导航信号较差时，能够用于定位的可用卫星较少时，可以通过增加方位角、仰角固定的伪卫星信号改善精度因子，同时有效提高完好性监测性能。
[0010]相比于现有技术，本专利技术具有如下优点：当导航信息较弱时，通过地基伪卫星技术，对GNSS卫星进行辅助定位，能够对其精度进行改善，提高其完好性的多参考机一致性监测性能和垂直保护级性能，使其满足精密进近的风险指标要求，提高系统连续性和可用性。
附图说明
[0011]图1伪卫星与北斗卫星联合定位的增强GBAS系统结构简图。
具体实施方式
[0012]下面结合附图对本专利技术的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本专利技术技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本专利技术技术方案的精神和范围，均应涵盖在本专利技术的保护范围中。
[0013]本专利技术提供了一种基于伪卫星与北斗卫星联合定位的增强GBAS系统，如图1所示，所述系统包括伪卫星系统、地面子系统、机载子系统，其中：所述地面子系统包括参考接收机、地面中心处理站和甚高频通信设备；所述参考接收机包括布置于地面的导航接收机及接收机天线，用于接收全球导航卫星系统（GNSS）的北斗卫星子系统发射的北斗卫星信号，并将其传输到地面中心处理站，完成导航定位数据采集工作，同时接收伪卫星系统发射的导航定位数据，当北斗系统卫星数目不足时，将接收的伪卫星系统发射的导航定位数据加入到接收的卫星信号中，进行差分校正处理和完好性监测，当北斗卫生数目足够时，伪卫星的接收数据可以作为备份数据使用；所述地面中心处理站用于对来自不同参考站导航接收机的导航定位数据进行处理，完成相关数据的差分校正处理及进行多参考接收机一致性检测等完好性参数的处理工作；所述甚高频通信设备用于地面子系统与机载子系统之间的数据传输，将地面中心处理站处理的数据发送给机载子系统；所述机载子系统（用户端系统）安装在飞机上，包括天线和机载接收机，飞机在巡航和进近时，机载子系统通过天线接收北斗卫星子系统、伪卫星系统和地面子系统播发的导航定位数据、差分校正数据和完好性参数，进行高精度差分定位和保护级的计算，以此来提高导航定位精度、完好性、可用性、连续性方面的要求，进而实现PBN技术。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于伪卫星与北斗卫星联合定位的增强GBAS系统，其特征在于所述增强GBAS系统包括伪卫星系统、地面子系统、机载子系统，其中：所述地面子系统包括参考接收机、地面中心处理站和甚高频通信设备，参考接收机接收北斗卫星子系统播发的导航定位数据，由地面中心处理站对数据进行差分校正处理和完好性监测，然后通过甚高频通信设备将处理的数据发送给机载子系统；参考接收机同时接收伪卫星系统发射的导航定位数据，当北斗卫星子系统的卫星数目不足时，将接收的伪卫星系统发射的导航定位数据加入到接收的卫星信号中，进行差分校正处理和完好性监测；所述机载子系统用于接收北斗卫星子系统、伪卫星系统和地面子系统播发的导航定位数据、差分校正数据和完好性参数，进行高精度差分定位和保护级的计算，以此来提高导航定位精度、完好性、可用性、连续性方面的要求，进而实现PBN技术。2.根据权利要求1所述的基于伪卫星与北斗卫星...

【专利技术属性】
技术研发人员：张清江，赵龙，鲍鲲鹏，陶成钢，曾凡玲，
申请(专利权)人：哈尔滨天枢问道技术有限公司，
类型：发明
国别省市：