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GNSS计算机辅助飞行程序设计与验证

作　者: 张萌
导　师: 李波；方学东
学　校: 电子科技大学
专　业: 软件工程
关键词: 全球导航卫星系统飞行程序辅助设计大地线迭代算法
分类号: TP391.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 127次
引　用: 1次
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内容摘要

随着空中交通流量的增加,能促进空域容量增加和提高安全水平的RNAV/RNP进近程序将逐步取代传统陆基仪表进近程序。基于GPS的RNAV和RNP0.3以下进近程序是各大民用机场推广的重点。以国际民航组织(ICAO)的飞行程序设计规范为依据,借鉴美国联邦航空局(FAA)的有关设计准则,结合我国导航坐标框架,研究计算机辅助设计飞行程序的基础理论,以MICROSOFT VISUAL C++ 6.0高级程序设计语言为开发工具,在软件需求分析的基础上确定软件的功能模块,利用迭代算法编写软件代码经编译生成可执行程序。为测试软件的性能和可靠性,结合民航局的科研项目,以绵阳机场的机场使用细则中有关数据为基本参数,计算了该机场RNAV进近程序航路点坐标和航迹引导参数。利用CJ-1奖状高级教练机进行了GPS飞行程序的试验飞行,提出了RNP APCH程序运行标准,采用T型布局的RNAV非精密进近程序和气压垂直导航系统,设计了以GPS为引导的RNAV进近程序。采用实例验证法对课题进行研究,在理论方法上引入大地问题正解和反解对飞行程序设计尤为关键的航路点坐标和航迹引导参数进行计算,通过已知导航台坐标对计算方法的正确性进行验证,根据绵阳机场跑道参数利用软件进行飞行程序辅助设计,通过飞行验证说明了设计方法的正确性,可推广至国内其他机场的RNAV飞行程序辅助设计通过CJ-1的飞行验证,具有RNP运行资格的航空器能够较好的运行RNP运行程序,解决了我国民航在不受SA政策影响时的I类GPS精密进近应用条件和技术难题,完善了我国的GNSS飞行程序设计规范,积累了GNSS飞行程序的设计经验,取得了实际的GPS飞行试验参数和基于GPS导航的I类精密进近解决方案。试飞的结果充分验证了绵阳机场RWY32 RNP APCH飞行程序的可飞性、飞行航迹的保持性以及全部飞行程序设计的合理性,试飞达到了预期的目标,取得了圆满的成功。三个不同机型的试飞标志着我国GNSS飞行程序在实际应用中取得了重大的进展,在向航班的应用迈出了坚实的一大步。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章绪论  8-27
  1.1 导航方法简介  8-11
  1.2 仪表飞行程序及其发展  11-20
  1.3 GNSS 飞行程序的构成  20-24
  1.4 论文研究的背景和应用价值  24-25
  1.5 论文的研究内容及技术路线  25-26
  1.6 论文的创新点  26-27
第二章绵阳机场交通地理概况及我国通用航空的发展  27-38
  2.1 绵阳机场交通地理概况  27-30
    2.1.1 机场概况  27
    2.1.2 机场气象、地形特征及障碍物  27-30
  2.2 绵阳机场使用细则  30-35
  2.3 我国通用航空发展  35-38
    2.3.1 我国通用航空发展  35-36
    2.3.2 我国通用航空与民航发达国家的差距  36-37
    2.3.3 我国通用航空的发展需要导航新技术  37-38
第三章绵阳机场GNSS 飞行程序计算机辅助设计  38-52
  3.1 GNSS 飞行程序的航迹引导参数  38-43
    3.1.1 导航坐标框架  38-41
    3.1.2 GNSS 飞行程序的航路点坐标计算方法  41-43
    3.1.3 GNSS 飞行程序的航线角及航线距离计算方法  43
  3.2 GNSS 飞行程序航迹引导参数迭代计算软件界面设计  43-45
  3.3 GNSS 飞行程序的超障高度计算方法  45-49
  3.4 基于GIS 的GNSS 飞行程序超障高度确定  49-52
第四章绵阳机场32 号跑道的GNSS 飞行程序设计及验证  52-64
  4.1 进场航线设计  52-54
  4.2 32 号跑道进近程序航迹设计  54-57
  4.3 32 号跑道进近程序保护区设计  57-62
    4.3.1 起始进近航段设计  57-60
    4.3.2 中间进近航段设计  60-61
    4.3.3 最后进近航段设计  61
    4.3.4 起始和中间复飞航段设计  61-62
  4.4 飞行验证  62-64
第五章结论与展望  64-65
致谢  65-66
参考文献  66-68

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