北斗卫星导航系统在民航导航中的应用研究

张岱佳    ,王长铮    ,李响

中国民用航空华北地区空中交通管理局天津分局         天津市              300300

摘要：随着我国民航事业的快速发展，民航导航受到高度重视，必须发挥导航在航空领域的作用，以此保证航空的安全及效率。将北斗卫星导航系统应用到民航导航中，可以为民航提供更加优质的导航服务，促进民航事业朝着更好的方向不断发展。本文针对北斗卫星导航系统进行简单介绍，探究北斗卫星导航系统在民航导航中的应用，期望能为相关工作的开展提供有利依据。

关键词：北斗卫星导航系统；民航导航；应用

    北斗卫星导航系统是我国自主发展、独立运行的卫星导航系统，将其应用到民航导航中，可以为全球提供授时、导航、定位等服务，进一步提升民航的安全性。目前北斗卫星导航系统在民航导航中的应用缺乏经验，需要加强对这一方面的研究，促进北斗卫星导航系统在民航导航中的有效应用。通过深入分析北斗卫星导航系统的构成及原理，探究北斗卫星导航系统在民航导航中的应用，有利于提出一些可靠的参考依据，促进民航事业的持续发展。

1.北斗卫星导航系统概述

1.1北斗卫星导航系统构成

    根据目前北斗卫星导航系统的发展情况来看，该系统包括了用户、地面、空间这几个部分，用户端是指信号接收终端；地面端包括了注入站、地面控制、地面监测这几个部分，注入站主要负责天线、通讯，完成卫星之间的数据传递，地面控制对地面控制工作进行协调，对监测站得到的数据进行处理，地面监测完成数据的采集工作；空间端由不同类型的卫星组成，其中包括了倾斜地球同步轨道卫星、中圆地球轨道卫星、地球静止轨道卫星[1]。

1.2北斗卫星导航系统原理

    作为一种新型的卫星导航系统，北斗卫星导航系统能够发挥出较大的优势，实现三球交汇定位、测距三维导航、有源定位、无源定位。比如在确定三点位置坐标的时候，将北斗卫星导航系统的作用发挥出来，可以将三点与第四点的距离作为依据，对第四点的空间位置进行判断。在北斗卫星导航系统的运行中，可以通过地面用户端将定位申请的信号发送给两个导航卫星，之后由地面控制站进行距离测量，结合无线电传输时间特性，确定用户端和卫星的距离，地面控制站对地球球心到地面各点的距离数据进行有效利用，结合信号对用户端的位置进行判断，通过“三球交汇”这一原理完成有源定位。而无源定位必须利用4个卫星发出的信号，结合时间数据、距离数据，根据“三球交汇”原理，使用户端得到空间位置信息。

2.北斗卫星导航系统在民航导航中的应用分析

2.1路基区域导航

    区域导航是一种比较常用的导航方法，其主要是指在机载导航系统作用范围内，或是在地面导航设备的作用范围内，或者在机载导航系统和地面导航设备综合作用的范围内，飞机按照要求的路线进行飞行。为保证区域导航的作用得到充分发挥，要求设计人员在设计区域导航的时候，根据实际情况对其进行应用，充分考虑到地面导航台的建设对空域的要求，防止地面导航台的运行受到限制[2]。通过发挥北斗卫星导航系统的作用，可以对地面导航系统中的各种限制性问题进行处理，对航空区域的合理性及科学性进行提升。在应用北斗卫星导航系统的时候，可以消除地面导航对航行决策的限制，对航空空域的利用率进行提升，确保飞机飞行的安全性及科学性。在飞机的飞行导航中，将北斗卫星导航系统与飞行管理计算机有效连接，促进两者配合，能够找到最好的飞行航路，使飞机航路的选择更加灵活和高效，实现“随机导航”。

2.2进离场RNP

    RNP是一种新型的导航技术，该技术将全球定位系统与机载导航系统有效结合，能够发挥出两者的综合作用，使飞机的飞行安全得到保障。目前各个国家对RNP技术的研究投入不断提升，并开展了相应的实践活动，已经将RNP技术作为民航导航中的重要部分。根据以往民航导航的发展情况来看，RNP技术在飞机进离场的时候得到广泛应用，能够对飞机导航的效率进行有效提升。在民航导航中应用北斗卫星导航系统，利用计算机终端和先进的软件程序，能够保证飞机在机载导航系统的引导下进入终端内隧道。通过RNP与传统的导航技术进行分析可知，RNP技术能够消除地面导航对民航飞机的种种限制，确保飞机能够安全、精确地进离场，即使在进离场的能见度低、可视性差的时候，也能够保证飞机正常地进离场[3]。

2.3进近着陆导航

进近着陆导航是民航导航中比较常用的一种导航方式，以往都是选择仪表着陆的方式来保证民航飞机的正常着陆，但是在民航事业快速发展的情况下，这一方式已经无法满足需要。在应用北斗卫星导航系统的情况下，相关部门研发出进近着陆导航系统，能够对飞机进近着陆的效率进行提升[4]。在应用进近着陆导航系统的时候，该系统包括了飞行指引、导航定位、着陆等几个部分。将北斗卫星导航系统的作用发挥出来，进近着陆导航系统能够满足一类精密进近需求，实现水平偏差和垂直偏差的引导。通过对仪表着陆和进近着陆这两种模式进行分析可知，前者的跑道仅能够与单一的仪表着陆系统相对应，后者的跑道能够与多个进近着陆系统相对应。在机场的导航功能符合需求的情况下，借助进近着陆导航系统能够进一步提升进近的质量及效率，提供稳定可靠的导航服务。与仪表着陆导航系统相比，进近着陆体现出以下优势：

第一，进近着陆的精确性更高，可以利用数据板块对进近的轨迹进行准确地判别，一条跑道与多个进近着陆系统相对应，且飞机能够获得足够的进场空间和离场空间。

    第二，适用性强、灵活性强是进近着陆系统的一大优势，能够适应不同的环境，在仪表着陆无法应用的区域中也能够得到有效应用。

    第三，可以实现“曲线拉近”，这也是进近着陆系统的一大优势，其主要是指数据板块能够将上级下达的要求作为依据，完成整体进近程序的制定，有效提升民航飞机的机动性。

3.结语

    综上所述，北斗卫星导航系统在民航导航中体现出较高的应用价值，需要提高对北斗卫星导航系统的了解，将其合理应用到民航导航中，使民航导航的安全性及效率得以提升。具体来讲，在民航导航中应用北斗卫星导航系统，需要充分发挥路基区域导航、进离场RNP、进近着陆导航的作用，以此促进民航事业的健康稳定发展。

参考文献：

[1]张鹏.北斗卫星导航系统在民航导航系统中的应用研究[J].中国战略新兴产业,2019(38):140.

[2]秦新梅.北斗卫星导航系统及其在民航导航中的应用[J].通信电源技术,2019,36(3):169-170.

[3]刘军.卫星导航系统在民航领域中的应用[J].军民两用技术与产品,2018(24):19-20.

[4]温莉.北斗卫星导航系统及其于民航导航的应用[J].信息记录材料,2019,20(7):148-149.