GBAS與ILS聯合導航系統數據融合方法與驗證

倪育德 張振楠 劉瑞華 秦 哲 王 凱 于穎麗

（1.中國民航大學電子信息與自動化學院，天津 300300；2.中國民航大學中歐航空工程師學院，天津 300300）

1 引言

電離層與多徑分別是影響陸基增強系統（ground-based augmentation systems，GBAS）和儀表著陸系統（instrument landing systems，ILS）所需導航性能（required navigation performance，RNP）的兩個主要誤差源，但它們對這兩個精密進近系統的RNP影響不同。GBAS 信號脆弱，易受電離層影響，當遭遇較強干擾如電離層風暴時，會導致機載GBAS 系統與GBAS基準站之間電離層延遲出現時間和空間去相關［1］，但GBAS 針對檢測、抑制和消除多徑干擾采取了各種措施，多徑效應對GBAS的影響較ILS的小。相反，由于ILS 工作體制設計的缺陷，導致其對場地敏感［2］，但電離層風暴對ILS 的影響較GBAS 的小。因此，如果能夠利用數據融合方法實現GBAS和ILS 的聯合共用，就有可能提升聯合導航系統的整體性能，提高精密進近運行的生存能力。

雖然目前導航系統的運行模式是機載飛行管理系統依據RNP 來選擇相應導航源，但導航源進行融合以獲得增強的RNP 是導航系統運行模式的一個發展方向。

國內外目前對導航源融合的研究主要集中在全球導航衛星系統（global navigation satellite sys?tem，GNSS）與慣性導航系統（inertial navigation sys?tem，INS）的組合［3-9］，對GBAS 與ILS 數據融合研究的公開報道還很少見到。

2016 年，沈陽航空航天大學信息與通信工程系的宗平，利用飛機的試飛驗證數據對差分GNSS 和ILS 數據融合進行了研究，提出了星基-儀表著陸系統組合進場策略，并基于卡爾曼濾波和擴展自適應融合算法實現了差分GNSS和ILS的數據融合。研究表明，在進近著陸過程中，利用該進場策略能有效提升導航性能，保證飛機安全進近著陸［10］。……