摘要
陆基增强系统（GBAS）作为下一代精密进近着陆系统的重要选择，能弥补仪表着陆系统（ILS）的固有缺陷，为机载用户提供更高标准的所需导航性能（RNP）。从长远来看，GBAS将作为I类~III类精密进近（CAT I~CAT III）的单一导航系统，可以为飞机精密进近着陆提供制导，也可为终端区某一空域提供增强。本文围绕RNP四个性能参数的指标要求，以国际民航组织（ICAO）和美国航空无线电技术委员会（RTCA）颁布的最低性能标准为参考，通过对GBAS精度误差模型和系统完好性检测两个方面的研究，采用相应的技术方法最终实现II/III类GBAS精度和完好性的增强。同时给出了北斗卫星导航系统（BDS）环境下，II/III类GBAS的可用性评估方法。 本论文完成的主要工作如下： （1）为实现II/III类GBAS的精度增强，研究影响GBAS定位精度的各项因素。从提升伪距精度的角度出发，重点研究了电离层时空梯度延迟误差和多径误差对Hatch滤波误差的影响，进而推导出自适应的最优平滑时间，使系统误差达到最小。并通过静态和动态两种环境下的GBAS定位误差仿真验证GBAS精度的增强。 （2）为实现II/III类GBAS的完好性增强，从地面完好性检测和机载完好性检测两个方面进行研究。地面端完好性检测重点研究了反映地面基准站是否正常的完好性参数B值和σ值。针对B值多基准一致性检测（MRCC）的弊端提出了一种基于希尔伯特-黄（HHT）的II/III类GBAS地面基准站故障检测方法，实现GBAS地面端完好性的增强。机载端完好性检测通过研究符合II/III类GBAS的完好性风险分配、四种影响GBAS保护级的伪距偏差模型以及电离层引起的位置域误差，进行了II/III类GBAS保护级的计算。实验仿真验证了II/III类GBAS的完好性增强。 （3）在实现II/III类的GBAS精度和完好性增强基础上，根据LAAS的可用性研究过程，给出BDS环境下的II/III类GBAS可用性评估方法。同时对影响II/III类GBAS可用性的潜在位置域误差、给定卫星几何、接收机类型配置等关键因素进行研究，通过仿真分析了可用性与相关参数的关系。 本论文主要以II/III类GBAS的精度和完好性研究为重点，在实现增强方案的同时，给出基于BDS的II/III类可用性评估方法，研究结果为日后II/III类GBAS适航符合性研究提供相应的理论参考。
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