智能導航運行及應用研究

張晨暉

（廣西機場管理集團有限責任公司，廣西 南寧 530031）

民用航空器如果要確保實現更加良好的穩定安全運行狀態，那么必須通過采取實時性的自動導航定位儀器用于技術輔助。在當前的現狀下，智能導航的自動化與數字化導航定位模式正在被廣泛采用于民航設施的飛行控制過程，充分展現了智能導航系統本身具有的定位精準性以及可靠性優勢。由此可見，創新采用智能導航系統輔助下的民航飛行定位形式具有突顯的安全保障作用。

1 智能導航系統的基本技術原理

智能式的民航設施自動導航定位裝置能夠采取直接連接于民航監測中心系統的形式來傳遞實時性的民航運行反饋數據，進而有效防范民航設施出現飛行路徑沖突、航班運行延誤、自然災害氣候引發航空飛行事故等重大災害影響，充分體現了裝載智能導航移動定位設施對于保護民航安全飛行的作用價值[1]。

民航設施專用的導航定位技術手段經過較長時期的演變創新，民航導航的傳統技術路徑體現在地面導航臺的信號發送與接收，據此實現了驅動航空器進入正確運行軌跡的目標，并且全面監測民航設備的實時飛行移動狀態[2]。采取智能形式的飛行器移動導航以及實時自動化定位機載裝置，能更加有益于航空器的飛行狀態得到精準的測試傳輸，并且對于實時性的航空器異常狀況進行了及時的防范調整。

導航定位工作的具體流程普遍呈現出復雜性，從而導致了人工進行導航定位的指標數據采集工作將會存在比較顯著的難度。對于導航定位工作的實施過程而言，采取智能導航設備的輔助技術具有非常突出的技術實踐優勢。智能導航設備能夠有效替代技術人員的人工測量控制操作，進而實現了保障數據結論精確以及節約導航實踐資源的目標。現階段的導航定位工作必須要得到精細化的技術指標，據此進行合理科學的智能導航定位，提升智能導航系統的實踐運用價值。建立在智能導航設備作為自動化控制技術保障前提下的創新技術形式，更加有益于導航定位工作的綜合效益得到最大化的實現，確保經過完整采集獲取的定位測量各項基本數據能夠滿足導航定位工作的需求。

2 智能導航的運行模式

2.1 系統模塊設計

智能導航的系統設計模塊必須要嚴格保證符合航空器的精準定位需求，現階段主要考慮到布置自動化的驅動傳感模塊，并且將其設計為智能導航設備的系統核心組成模塊。通過采取自動形式的機載移動編碼器模塊，應當能夠支撐實現全過程的智能定位測量操作，從而體現機載航空自動導航設備的良好使用價值。通常情況下，對于機載智能形式的導航模塊應當能夠全面連接于網絡控制中心的電源模塊、系統總線以及系統驅動模塊，并且還需要保證在系統模塊的適當部位配置主芯片的微型處理器[3]。具備強大通信使用功能的中央控制器應當連接于機載移動形式的通信接口設備，有效達到全面連通各個導航定位模塊的目標。

2.2 自動傳感器布局

自動傳感器最為關鍵的價值作用就是全面監測并且精確傳輸民航運行的全過程數據信息，因此決定了自動傳感器的結構布局形式應當促進實現合理程度的優化。采取導航定位控制模式下的自動傳感器主要涉及精度較高的遠距離數據監測發送，其中重點設計為激光測距、時間測距與超聲波測距的移動形式傳感器。由此可見，自動定位以及自動導航形式的傳感器能夠實現交互式的民航數據信號動態采集，進而有效保障了民航在執行航空飛行整個過程中的數據穩定傳輸，防止存在民航導航數據的傳輸延遲風險[4]。

2.3 導航定位設計

導航定位的系統結構設計目前主要采用移動傳感器以及激光測距儀，以上兩種非常關鍵的導航定位布局設計形式都應當創新采用于民航安全監測領域。具體而言，全面設計智能化與數字化的民航導航定位系統結構應當集中體現在激光測距儀的規格形式合理選擇，同時還要充分關注于測距儀的實時運行控制方案采用[5]。導航定位的系統設計技術人員通過創新采用實時性的導航定位自動監測設備，能夠客觀分辨得到航空器所在的飛行角度以及距離因素，有效實現導航定位功能設計科學決策方案的有力支撐。

2.4 智能通信電源設計

智能式的民航通信電源具有持續提供民航設備能源支撐的重要作用，民航通信專用的智能化電源設備系統大體應當包含直流供電與交流供電的常用供電表現形式。智能形式的民航通信電源基本組成結構目前主要包含了UPS 的交流形式電源、直流形式的系統供電電源，以上兩個重要的電源系統關鍵組成部分都應占據突出的電源系統地位[6]。智能形式的民航系統蓄電池具備較大的蓄電使用容量，能夠促使達到相對更長的電池裝置平均使用年限。智能通信電源若要保證實現智能民航通信的正常使用功能，那么必須配備更加完善以及齊全的高頻系統開關電源。現階段的高頻開關電源核心設備技術已經實現較為全面的優化整改，智能電源裝置總體上已經表現為更小體積、更高層次的供電平穩程度與更低的波動頻率特征。運用模塊化與集成化的基本思路方法來組成完整程度較高的智能供電電源，確保對于電源各個組成模塊的系統運行負載予以均勻的分散設計。

3 智能導航的應用技術方案

3.1 保障航空器的穩定安全運行

航空器的基本運行安全只有獲得更加可靠的保障，民航乘客以及機組人員的自身安全利益才不至于遭受到民航突發飛行事故帶來的損害。采取智能引導模式的航路運行設計方案，能夠做到有效防止民航設備在常規航行的過程中出現偏離設定航線軌跡的狀態，系統監測設備必須要保證對于實時性的告警數據信號予以完整的傳送。現階段應當創新采用智能引導航路的自動化監測儀器系統，促使達到更好的空域利用效率指標[7]。民航飛行設備如果存在了某種程度的飛行軌跡異常，或者存在機身的振動頻率明顯增高發展特征，則必須要及時進行上述的飛行異常形成根源排查，促進實現民航事故隱患的妥善解決。

例如，ABAS技術包括接收機自主完好性監測（RAIM）和機載自主完好性監測技術（AAIM）：前者使用接收機的冗余觀測信息進行完好性監測，后者與慣性導航、氣壓高度表/無線電高度表等組合進行完好性監測和性能改善。智能導航設備屬于自動化以及智能化的航拍設施系統，因此能夠做到有效替代民用航空器的傳統控制技術形式。智能導航設備的輔助技術形式具有良好的地形適應性、應用過程的靈活性、測量結果的實時性等，因此決定了智能導航設備能夠廣泛采用于現階段的導航實踐工作。在涉及復雜程度較高的特殊航拍過程而言，結合智能導航設備作為輔助攝影航拍手段的測量過程更加有助于取得精確完整的數據結果，有效克服了地勢結構復雜的測量技術難題。經過技術創新發展的現有智能導航設備集中體現在攝影儀器設備的全面搭載，通過合理縮小智能導航設備自動化搭載平臺的結構體積，進而實現了智能導航設備良好的拍攝過程便攜優勢。

3.2 合理拓展智能導航的系統空域容量

目前，智能導航的設備系統現有空域容量仍然未能促進實現必要的拓展。智能導航的系統空域容量只有得到相應的拓展，導航設備的整體精確程度才會獲得更加有效的維護。具體針對智能導航的設備系統空域容量在進行優化設計的過程中，應當能夠側重考慮到自動監測雷達的覆蓋面積規模，據此實現全面降低自然氣候以及人為操作不良影響的目標，適當拓展智能導航設備現有的覆蓋航路范圍。為打破這種限制，技術人員利用多頻多系統的有利條件，在RAIM 的基礎上提出了先進接收機自主完好性監測（ARAIM）的概念。應當通過實施全方位以及多角度的航空影像拍攝，確保對于立體化的三維圖像進行完整的呈現。技術人員對于現有的采集獲取數據應當進行全面的整合分析，并且形成精準程度較高的導航控制結論。通過自動化采集獲得的測量各項信息數據必須要直觀反映出民用航空器的飛行安全狀況，進而輔助實現了精確程度更高的測量數據采集以及圖像繪制目標。借助智能導航設備作為全面開展航空器飛行安全保障的基礎設施，主要應當落實在智能導航下的飛行路徑合理設計規劃，確保民用航空設備能夠實現自動化避障。

例如，采取智能形式與移動形式的導航監測設備主要體現在RNAV 技術，必須要視情況來設置更加合理的平行航路軌跡。民航設備的移動飛行過程通常比較容易受到多個層面的外部因素影響，從而決定了合理設計精確程度更高的智能導航系統具有突顯的必要性。在此基礎上，技術人員目前針對跨越海洋水域或者跨越復雜山地丘陵等地形區域的航空器飛行路徑都要重點采取智能監測的實踐技術方案，以此來有效防止表現為飛行器的事故安全風險。

3.3 準確計算智能導航系統的關鍵參數

智能導航的系統關鍵參數必須要得到更加精確的計算，通過進行全面的精確數據計算來促使達到移動智能導航的設備良好使用效果。技術人員在合理完善以及精確計算導航移動設備的各項基本設計參數時，必須要集中落實于導航定位裝置的航行線路科學規劃，同時也不能夠忽視了智能導航的覆蓋半徑參數實現必要的調整。技術人員通過采取以上的技術優化完善實現路徑，對于民航飛行設備的良好穩定安全效能給予了更為妥善的保護。

例如，采取運動學的方程公式能夠精確計算智能導航的設備底盤移動位置角度，確保對于非線性范圍內的相關影響因素進行客觀有效的識別。通過計算智能導航的移動式定位設備軌跡誤差，應當能夠據此推斷得出民航在不同時間段的整體移動軌跡，進而構建完整程度更好的反饋系統控制回路。采取立體結構的動態模型來進行智能化的飛行軌跡模擬，構建形成PID模式下的閉環控制以及信息傳輸反饋回路，及時判斷民航是否存在輪子直徑的尺寸誤差或者地面打滑的故障隱患。

3.4 全面校正系統功率因素

民航通信電源的系統組成設備在民航網絡的整體結構范圍內占有非常突出的實踐地位，也發揮出不可忽視的電網使用安全保障價值。因此技術優化的實現思路是要落實在全面分析各個階段過程的智能監測電源設備使用狀況，智能化電源系統的功率因數存在著多個層面的具體運行影響要素。智能通信的民航網絡電源應當設計為適宜的系統功率因數，民航通信網絡的整體使用狀況存在著實時變化的可能性，進而在客觀上決定了民航通信系統的設計功率因數需要得到更加精確的校正處理。

例如，GBAS 對全球衛星導航系統（GNSS）進行差分校正和完好性監測，以提供安裝機場周邊大約23 海里半徑范圍內的導航和精密進近服務。相比于人工導航的傳統技術實現形式而言，其能夠更加合理地應對以及妥善解決地勢復雜的特殊飛行環境，切實保證了數據測量的系統設備良好完整程度。具有小巧體積以及精密組成結構的智能導航自動測控裝置主要運用于多變且復雜的特殊飛行區域，智能導航設備能夠妥善應對較為復雜的民航飛行狀況，并且不會導致測量裝置的設備平臺遭到損壞。因此采取智能導航的自動化以及全角度測量設備系統能夠充分突出智能控制的技術實踐優勢，充分保證了智能導航系統的覆蓋區域能夠實現更加精準的數據采集。

4 結語

采取智能導航的民航飛行系統自動定位技術模式，能夠有力支撐實現民航精準飛行定位的目標，同時對于飛行器的定位精準程度給予了切實有效的保障。民用航空設施專用的智能導航機載裝置主要應當包含自動式的傳感監測模塊、移動導航設備的實時定位模塊、系統數據的傳輸模塊等，對于智能導航設備的以上各個模塊都必須要促進實現更加穩定可靠的系統功能發揮。在完善以及優化智能導航的定位系統功能實踐中，現階段的智能導航技術改進路徑應當落實在導航系統參數的精準計算，同時對于航空器的穩定運行過程給予實時性的安全風險監測。