【摘 要】
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与传统的仪表着陆系统相比,基于全球卫星导航系统的着陆系统（GLS）通过计算模拟虚拟下滑道信息,可提供更灵活的进近着陆指引。由于卫星导航质量易受大气异常影响,即使在地基增强系统（GBAS）提供完好性增强信息的情况下,也会由于复杂电离层环境影响,使增强信息不能弥补环境影响导致的误差,导致GLS机载接收机导航服务性能大大降低,对民航的飞行安全造成威胁。本文针对GLS机载接收机性能评估问题,重点围绕复杂电
【基金项目】
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国家重点研发计划（2020YFB0505603）； 航空科学基金（201908067001）；
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与传统的仪表着陆系统相比,基于全球卫星导航系统的着陆系统（GLS）通过计算模拟虚拟下滑道信息,可提供更灵活的进近着陆指引。由于卫星导航质量易受大气异常影响,即使在地基增强系统（GBAS）提供完好性增强信息的情况下,也会由于复杂电离层环境影响,使增强信息不能弥补环境影响导致的误差,导致GLS机载接收机导航服务性能大大降低,对民航的飞行安全造成威胁。本文针对GLS机载接收机性能评估问题,重点围绕复杂电离层环境的模拟开展研究。参照适航规章与标准规范,开展了复杂电离层异常情形建模与电离层异常场景生成两方面的研究,主要工作如下:1.在电离层对卫星导航信号影响模型的基础上,分析GLS在运行中可能遇到的各种异常情形,研究不同电离层异常情形对GLS机载接收机导航性能的影响。为描述多个电离层异常情形同时存在的复杂电离层环境,从传统的描述单个异常电离层情形模型出发,分析不规则体与GLS系统相对运动关系,提出了一种基于相对运动关系的电离层异常情形建模方法。2.在电离层异常情形模型基础上,为模拟在实际运行中GLS机载接收机可能遇到的不同电离层异常情形,对模型所需的幅度与相位闪烁指数不确定性进行了分析,基于采用随机抽样对不确定性进行描述的思想,提出了一种基于分类概率多场景分析的电离层异常场景生成方法,实现了复杂电离层环境的模拟。3.在复杂电离层环境模拟基础上,根据相关适航规章与技术标准,设计了一种复杂电离层环境下的GLS机载接收机性能评估系统与评估方法,采用相位屏模型生成受电离层异常影响的卫星导航信号,结合现有的软件卫星导航接收机,对正常电离层情形与异常电离层情形下的保护级进行了仿真。
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