正文 基於RNP運行的機載綜合導航係統的架構和功能分析研究(2 / 2)

3 機載綜合導航係統信息處理功能描述與分析

安全問題是未來機載綜合導航係統研究實現的主要挑戰之一。隨著信息技術在綜合導航係統中越來越廣泛的應用,信息安全將成為保證綜合導航係統按照預先設計的方案安全可靠、可控地運行的關鍵問題之一。

機載綜合導航係統信息的精度與健康程度對整個飛行的性能有著決定性的影響。

3.1 機載綜合導航係統性能監測功能描述與分析

在飛行過程中,機載綜合導航係統根據各導航子係統的可用性及具體飛行階段把IRS、ADS、GNSS和無線電導航係統等提供的數據加以處理,實現精確導航和導引。

機載綜合導航係統在對導航信息進行處理的過程中,除了為得到高精度信息而做的信息融合處理外,還需對導航係統信息的性能進行監測,以保證輸出導航信息的可靠性。

導航係統的性能監測主要包括:(1)IRS的多冗餘表決;(2)IRS的性能監測,包括無外部信息輔助與有外部信息輔助方法;(3)IRS故障排除;(4)GNSS導航係統自主完好性監測,包括接收機自主完好性監控(RAIM)技術與航空器自主完好性監控(AAIM)技術。

在機載綜合導航係統完成性能監測後,需根據監測結果對導航綜合信息進行處理,其主要包括:(1)機載綜合導航係統性能評估與驗證,包括實際導航性能ANP的評估及導航係統的可用性與連續性的驗證;(2)機載綜合導航係統性能監視和告警,包括水平通道與垂直通道。

3.2 機載綜合導航係統性能評估功能描述與分析

在RNP運行時,為了確保飛機準確安全地飛行在RNP程序上,機載綜合導航係統需要對飛機的實時性能進行評估,包括機載導航係統的精度、完好性、可用性和連續性。

精度(Accuracy):是指估算位置與實際位置之間的差異。導航性能的精度通常用係統誤差的統計值來表示。對某一特定點,在大於95%的概率下,估算位置在誤差範圍內。

完好性(Integrity):是對機載導航係統提供信息的準確度的可信程度的度量。具有當機載導航係統不可用時,向機組提供及時和有效的告警功能。

連續性(Continuity):機載導航係統不出現非正常中斷的安全平穩的連續運行能力。

可用性(Availability):機載導航係統能提供可靠導航信息的能力。通常定義為係統功能能夠正常運行的時間所占的比例。

4 總結

本文針對機載綜合導航係統組成架構及其功能進行了分析和研究,重點對導航綜合信息的傳遞進行了分析,針對機載綜合導航係統的性能監測需求,設計了導航綜合信息的性能監測、評估與驗證技術的方案,為機載綜合導航係統的性能監測、評估與驗證以及性能告警等功能的實現提供參考。

參考文獻

[1] Ian Moir,Allan G Seabridge.飛機係統機械、電氣和航空電子分係統綜合[M].北京:航空工業出版社,2011.

[2] Ian Moir,Allan G Seabridge.Civil Avionics Systems[M].Professional Engineering Publishing UK,2003.

[3] 劉建業,等.導航係統理論與應用[M].西安:西北工業大學出版社,2010.

[4] 馬存寶.民機通信導航與雷達[M].西安:西北工業大學出版社,2004.