1、GPS飛機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)PPT模板下載： 行業(yè)PPT模板： 節(jié)日PPT模板： PPT素材下載： PPT圖表下載： 優(yōu)秀PPT下載： PPT教程： Word教程： Excel教程： 資料下載： PPT課件下載： 范文下載： 試卷下載： 教案下載： 學(xué)號(hào)：0145130203姓名：易家鑫班級(jí)：地信1301班一、飛機(jī)導(dǎo)航的發(fā)展二、GPS飛機(jī)導(dǎo)航工作原理三、GPS飛機(jī)導(dǎo)航分析“”飛機(jī)導(dǎo)航的發(fā)展4最佳飛行成績(jī)?yōu)椋豪m(xù)航時(shí)間59秒，飛行距離260米，飛行高度3.8米，速度48千米/小時(shí)。目視導(dǎo)航儀表導(dǎo)航無(wú)線電導(dǎo)航慣性系統(tǒng)導(dǎo)航全球定位系統(tǒng)基于空基的飛機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)儀表導(dǎo)航儀表導(dǎo)航飛機(jī)上有了簡(jiǎn)單的儀表，靠人工計(jì)算得出飛機(jī)

2、當(dāng)時(shí)的位置。無(wú)線電導(dǎo)航無(wú)線電導(dǎo)航利用無(wú)線電波的傳播特性可測(cè)定飛行器的導(dǎo)航參量(方位、距離和速度)，算出與規(guī)定航線的偏差，由駕駛員或自動(dòng)駕駛儀操縱飛行器消除偏差以保持正確航線。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)以牛頓力學(xué)定律為基礎(chǔ)，通過(guò)測(cè)量載體在慣性參考系的加速度，將它對(duì)時(shí)間進(jìn)行積分，且把它變換到導(dǎo)航坐標(biāo)系中，就能夠得到在導(dǎo)航坐標(biāo)系中的速度、偏航角和位置等信息。為飛行器提供位置、速度和時(shí)間信息。全球定位系統(tǒng)全球定位系統(tǒng)組成：組成：衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由導(dǎo)航衛(wèi)星、地面臺(tái)站和用戶定位設(shè)備組成。原理：原理：“導(dǎo)航星”全球定位系統(tǒng)采用時(shí)間測(cè)距導(dǎo)航定位法。用戶接收設(shè)備精確測(cè)量出系統(tǒng)中顆衛(wèi)星發(fā)來(lái)信號(hào)的傳播時(shí)間,然后完成一組包

3、括個(gè)方程式的數(shù)學(xué)模型運(yùn)算,就可以算出用戶位置的三維坐標(biāo)經(jīng)度、緯度和高度。基于空基的飛機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)基于空基的飛機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)空中交通管理系統(tǒng)：硬件系統(tǒng)CNS/軟件系統(tǒng)ATM其中硬件系統(tǒng)中分為通信、導(dǎo)航、監(jiān)視通信、導(dǎo)航、監(jiān)視三部分,軟件系統(tǒng)包括空域管理、空中交通服務(wù)和空中交通流量管空域管理、空中交通服務(wù)和空中交通流量管理理三大部分內(nèi)容。“”GPS 飛機(jī)導(dǎo)航 工作原理GPS飛機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)是利用全球定位系統(tǒng)全球定位系統(tǒng),結(jié)合數(shù)字地圖顯示功能數(shù)字地圖顯示功能，能提供飛機(jī)導(dǎo)航的實(shí)時(shí)位置和環(huán)境信息的系統(tǒng),并按照需要有效地引導(dǎo)飛機(jī)的設(shè)備安全順利地完成飛行任務(wù)。系統(tǒng)概述航線航線：飛機(jī)飛行的路線。飛機(jī)的航線不僅確定了飛機(jī)

4、飛行具體方向、起訖點(diǎn)和經(jīng)停點(diǎn)，而且還根據(jù)空中交通管制的需要，規(guī)定了航線的寬度和飛行高度，以維護(hù)空中交通秩序，保證飛行安全。首先，飛行員會(huì)把出發(fā)機(jī)場(chǎng)和到達(dá)機(jī)場(chǎng)以及途中要經(jīng)過(guò)的導(dǎo)航點(diǎn)導(dǎo)航點(diǎn)輸入到飛機(jī)的電腦中。當(dāng)飛機(jī)升空后，導(dǎo)航點(diǎn)和飛機(jī)之間會(huì)不斷的交換數(shù)據(jù)交換數(shù)據(jù)，從而引導(dǎo)飛機(jī)的自動(dòng)飛行系統(tǒng)控制飛機(jī)往下一個(gè)導(dǎo)航點(diǎn)飛行。系統(tǒng)構(gòu)成系統(tǒng)由空間、機(jī)載和地面3部分組成。空間部分空間部分為全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的所有星座以及用于衛(wèi)星通信的衛(wèi)星。機(jī)載部分機(jī)載部分包括全球衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī),以及各種數(shù)據(jù)、話音通信設(shè)備與通信管理器。地面部分地面部分就是話音通信設(shè)施與通信管理器、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)顯示以及ATM工作站和自動(dòng)化設(shè)備。另

5、外還包括利用差分技術(shù)提高精度的基準(zhǔn)站與監(jiān)測(cè)站等。1 1、空間系統(tǒng)空間系統(tǒng)新CNS/ATM的空間系統(tǒng)是一種導(dǎo)航、監(jiān)視和通信功能都依賴于空間衛(wèi)星的純空間系統(tǒng)。飛機(jī)的位置數(shù)據(jù)由監(jiān)視通信衛(wèi)星監(jiān)視通信衛(wèi)星地面衛(wèi)星控制中心地面衛(wèi)星控制中心（SCC），命令指令與請(qǐng)求數(shù)據(jù)由控制中心控制中心監(jiān)視通信衛(wèi)星監(jiān)視通信衛(wèi)星飛機(jī)飛機(jī)。SCC收集與處理監(jiān)視數(shù)據(jù),且與飛機(jī)及管制中心進(jìn)行數(shù)據(jù)通信通信。2 2、機(jī)載系統(tǒng)、機(jī)載系統(tǒng)機(jī)載系統(tǒng)包括航處理器、數(shù)據(jù)記錄及顯示器等，所要完成的任務(wù)是飛機(jī)導(dǎo)航、進(jìn)場(chǎng)著陸與空地通信等。系統(tǒng)的核心是導(dǎo)航處理器導(dǎo)航處理器完成導(dǎo)航計(jì)算、控制通信、支持各種顯示設(shè)備。通信實(shí)現(xiàn)空地雙工數(shù)據(jù)交換。3 3、地面系

6、統(tǒng)、地面系統(tǒng)地面系統(tǒng)主要包括地面雷達(dá)網(wǎng)鏈、VHF網(wǎng)、ARTCC和TCC,以及DGNSS基準(zhǔn)臺(tái)等,主要任務(wù)是對(duì)空中飛機(jī)進(jìn)行交通管理對(duì)空中飛機(jī)進(jìn)行交通管理，使之安全、有序地飛行與進(jìn)場(chǎng)著陸,以提高空間利用率,進(jìn)而提高運(yùn)營(yíng)效益。DGNSS供飛機(jī)導(dǎo)航與監(jiān)視；ARTCC主要提供航路服務(wù),同時(shí)作為T(mén)CC之間的通信接口；TCC則進(jìn)行終端區(qū)域的飛行管理確保飛機(jī)安全起飛與著陸。工作原理衛(wèi)星系統(tǒng)具有全球覆蓋,全天候通信、導(dǎo)航和監(jiān)視能力。導(dǎo)航的作用就是向ATM系統(tǒng)內(nèi)的飛機(jī)提供位置、速度、航向和時(shí)間等導(dǎo)航信息。監(jiān)視就是向所管制的飛機(jī)提供可靠、安全的飛行管理信息通信就是要在地面和飛機(jī)間完成數(shù)據(jù)交換,包括話音和數(shù)據(jù)通信。監(jiān)

7、視監(jiān)視采用GNSS衛(wèi)星信息和地面雷達(dá)組合,部分地區(qū)可以只采用GNSS進(jìn)行航路監(jiān)視,這樣既保證監(jiān)視和導(dǎo)航的相對(duì)獨(dú)立性,也可以改進(jìn)監(jiān)視精度。在監(jiān)視過(guò)程中,飛機(jī)信息的獲取和跟蹤飛機(jī)信息的獲取和跟蹤需要一定時(shí)間,獲取過(guò)程涉及進(jìn)入管制范圍新飛機(jī)的識(shí)別和初始位置確定。當(dāng)?shù)孛婀苤浦行墨@得足夠信息,則監(jiān)視過(guò)程進(jìn)行跟蹤方式,在跟蹤過(guò)程中飛機(jī)飛機(jī)通過(guò)空地通信鏈有規(guī)律地向地面提供數(shù)據(jù)向地面提供數(shù)據(jù),管制中心管制中心通過(guò)查詢方式或時(shí)分多址訪問(wèn)方式接收接收飛機(jī)報(bào)告的數(shù)據(jù)。導(dǎo)航和監(jiān)視導(dǎo)航和監(jiān)視導(dǎo)航導(dǎo)航用GNSS衛(wèi)星信息是以GPS為主,提供飛機(jī)導(dǎo)航所需要的信息,并以多種方式顯示給飛行員。一方面飛機(jī)用偽距測(cè)量偽距測(cè)量出的定位

8、數(shù)據(jù)通過(guò)空地?cái)?shù)據(jù)鏈發(fā)送到地面管制中心地面管制中心。另一方面,在飛機(jī)響應(yīng)地面管制中心的詢問(wèn)或訪問(wèn)時(shí),發(fā)出合適的測(cè)距碼信號(hào)測(cè)距碼信號(hào),地面設(shè)備地面設(shè)備測(cè)量和處理這種測(cè)距信號(hào)的相對(duì)到達(dá)時(shí)間就可以確定飛機(jī)的位置位置。地空數(shù)據(jù)鏈除了向飛機(jī)提供管制信息外,還可以向飛機(jī)提供差分校正數(shù)據(jù)、衛(wèi)星和地差分校正數(shù)據(jù)、衛(wèi)星和地面管制中心質(zhì)量狀況面管制中心質(zhì)量狀況等信息,以保證導(dǎo)航和監(jiān)視的可靠性和精度,進(jìn)而減小飛行間隙,增加飛行流量,讓飛機(jī)以最佳的飛最佳的飛行軌跡和飛行剖面飛行行軌跡和飛行剖面飛行,降低成本,提高經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)可以減少因天氣原因造成的延誤,提高航班正點(diǎn)率。“”GPSGPS飛機(jī)導(dǎo)航分析雖然GPS有極高精度

9、的突出優(yōu)點(diǎn),但它屬于被動(dòng)式導(dǎo)航被動(dòng)式導(dǎo)航,有受外界因素影響和少數(shù)地區(qū)覆蓋不到等缺點(diǎn)。而慣導(dǎo)系統(tǒng)慣導(dǎo)系統(tǒng)有自主導(dǎo)航能力強(qiáng)、相對(duì)精度較高的優(yōu)點(diǎn),但存在誤差隨時(shí)間積累的缺點(diǎn)。因此,在飛行管理系統(tǒng)中,往往將這兩個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)合結(jié)合應(yīng)用。一方面,將慣導(dǎo)系統(tǒng)數(shù)據(jù)送至GPS接收機(jī),可改善其重新捕獲衛(wèi)星信號(hào)的能力,在衛(wèi)星覆蓋不好的周期內(nèi),幫助GPS提高精度。另一方面,用GPS位置數(shù)據(jù)校準(zhǔn)慣導(dǎo)傳感器,以減少慣性基準(zhǔn)系統(tǒng)的漂移。在GPS飛機(jī)導(dǎo)航中的工作方式有4種方式：截獲方式、導(dǎo)航方式、高度輔助方式和輔助方式。截獲方式、導(dǎo)航方式、高度輔助方式和輔助方式。GPS在飛機(jī)導(dǎo)航中工作方式1.1.飛行軌跡數(shù)據(jù)飛行軌跡數(shù)據(jù)位置

10、：位置：在用進(jìn)行導(dǎo)航時(shí),飛機(jī)的位置就可用GPS定位方法來(lái)確定。速度：速度：計(jì)算時(shí),根據(jù)測(cè)速算法的不同,大致有三種方法：第一是基于高精度定位結(jié)果,通過(guò)位置差分位置差分來(lái)獲取速度；第二是利用原始多普勒觀測(cè)值原始多普勒觀測(cè)值直接計(jì)算速度；第三是利用載波相位中心法載波相位中心法所獲得的多普勒觀測(cè)值來(lái)計(jì)算速度。正常GPS衛(wèi)星信號(hào)下飛行參數(shù)的計(jì)算2. 飛行姿態(tài)數(shù)據(jù)飛行姿態(tài)數(shù)據(jù)基線向量：基線向量：基線兩端天線同時(shí)觀測(cè)多顆衛(wèi)星,所有這些載波相位觀測(cè)量可以組成雙差觀測(cè)方程,兩天線對(duì)應(yīng)同一衛(wèi)星的觀測(cè)量作差,形成站際單差,消去了衛(wèi)星鐘差對(duì)應(yīng)不同衛(wèi)星的站際差作差,形成雙差,消去了接收機(jī)鐘差。假設(shè)整周模糊度己經(jīng)正確解得

11、,雙差觀測(cè)方程為：如果預(yù)先知道基線的精確長(zhǎng)度,則附加一個(gè)基線長(zhǎng)度約束方程：這樣,只需同時(shí)觀測(cè)兩顆衛(wèi)星即可解得基線向量。正常GPS衛(wèi)星信號(hào)下飛行參數(shù)的計(jì)算3. GPS導(dǎo)航信號(hào)失鎖處理導(dǎo)航信號(hào)失鎖處理1. 飛機(jī)位置的推算飛機(jī)位置的推算輔助方式導(dǎo)航：輔助方式導(dǎo)航：由于信號(hào)存在誤差,在計(jì)算機(jī)屏幕上表現(xiàn)為當(dāng)定位位置固定不變時(shí),的位置在一個(gè)圓內(nèi)變化。當(dāng)飛機(jī)飛行時(shí),位置的偏差對(duì)飛機(jī)航跡、航向的影響就比較大,不能反映真實(shí)的航跡和航向,這時(shí)就要通過(guò)輔助方式進(jìn)行導(dǎo)航。2.航向修正航向修正對(duì)點(diǎn)飛行按預(yù)定航線飛行航線切換正常GPS衛(wèi)星信號(hào)下飛行參數(shù)的計(jì)算1、導(dǎo)航導(dǎo)航是以GNSS為核心,既能為航路、終端與非精密進(jìn)場(chǎng)提供

12、高精度、高完善性的導(dǎo)航服務(wù),又提高了精密定位能力,實(shí)現(xiàn)四維導(dǎo)航與實(shí)行區(qū)域?qū)Ш?擴(kuò)展短捷直飛航線,擴(kuò)大飛行自由度。DGNSS還可用于高等級(jí)的精密進(jìn)場(chǎng)及著陸,這樣可減少機(jī)載導(dǎo)航設(shè)備的種類。2、數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)通信使機(jī)載系統(tǒng)同地面系統(tǒng)之間的通信更實(shí)時(shí)、更準(zhǔn)確。由于實(shí)現(xiàn)數(shù)字式數(shù)據(jù)交換,不僅能改善數(shù)據(jù)處理與信息傳輸管理,提高空中交通管理自動(dòng)化,而且可減少信道擁擠與通信差錯(cuò),使數(shù)據(jù)更為精確,有助提高飛行安全。系統(tǒng)特點(diǎn)3、自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視將高精度的衛(wèi)星導(dǎo)航與數(shù)據(jù)通信結(jié)合起來(lái),不僅擴(kuò)展了監(jiān)視能力,縮短了飛行間隔,而且能使空中交通管理中心在全面、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確掌握空情時(shí),減少地面設(shè)備的需要量,從而減少基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與維護(hù)費(fèi)用。4、空中交通管理空中交通管理是以新型的通信、