二代卫星导航系统与民航卫星导航应用.docx

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二代卫星导航系统与民航卫星导航应用

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口吕小平李欣秦智

一、二代卫星导航系统对

中国民航的重要意义

1.卫星导航对现代航空运输的重要意义

卫星导航定位系统自出现以来,在各个领域得到了极为广泛的应用,已成为现代社会生产、生活中不可缺少的重要基础工具。同样,卫星导航系统在航空运输领域中也扮演着极为重要的角色,为航空运输的发展带来了革命性的变化.促使民用航空导航手段从陆基系统向星基系统的过渡,产生了巨大的优势和效益.已成为未来发展的必然趋势。1983年,国际民航组织(ICAO)提出了新航行系统(CNS/ATM)概念,其核心之一就是基于全球卫星定位系统的卫星导航。随着新航行系统的实施.一系列基于卫星导航的新技术,如RNP/RNAV、ADS等相继出现并得到应用.大大推进了现代航空运输系统的发展和变革.为新一代空中交通管理系统的出现奠定了技术基础。自2005年以来,为应对当前航空运输快速发展的形势和满足未来航空运输业的需求.国际民航组织、美国和欧盟等提出并加紧推进新一代航空运输系统的规划和实施工作。美国提出了下一代空中交通运输系统(NGATS),欧洲提出了欧洲单一天空计划(SESAR),美国的GPS卫星导航系统和欧洲的伽利略卫星导航系统是其核心基础之一。

卫星导航定位系统能够为航空器提供全球性的、实时的、高精度的导航定位信息和精确的授时服务,摆脱了对地面导航设施的依赖,彻底解决了荒漠地区、地理条件恶劣地区和洋区航空飞行的导航定位问题,使装备卫星导航机载设备的航空器具备了全时域、全地域的连续的自主导航定位能力。使用卫星导航和适当的增强技术手段.可以非常经济地实现全飞行阶段的精确导航:使用卫星导航,可以使航路规划摆脱地面导航设施因素的束缚而得以优化:使用卫星导航,结合航空数据通信技术而衍生出的自动相关监视技术(ADS),可以实现飞机与地面、飞机与飞机的协同监视.在提高管制员对空监视能力的同时.实现飞行员对空中交通态势的掌握.为实现以飞行员自主保持安全间隔、主动选择飞行航迹的“自由飞行”奠定了技术基础,构成了新一代空管系统的特征。

由此可见,卫星导航定位在目前航空导航领域中得到了广泛应用,并成为新一代航空运输系统(新一代空管系统)的核心技术基础。

2.二代卫星导航系统对中国民航的战略意义

面对欧美加紧进行新一代空管系统规划和建设的形势.作为世界上航空运输增长最快的国家和世界第二大航空运输市场.我国航空运输需求的增长与空管等航空运输保障基础设施间的矛盾日益突出,建设新一代空管系统迫在眉睫。

规划和建设我国新一代空管系统.必然要大量应用卫星导航技术.但目前可用的或纳入国际民航组织卫星导航系统(GNSS)范畴的卫星导航定位系统有美国的CPS系统、俄罗斯的GLONASS系统和欧洲的伽利略系统。这些系统对于我国来讲是不可控的,在应用中存在着政策和安全上的风险,使我们在制定政策和实际应用中存在着很大的顾虑,形成了航空运输领域中卫星导航技术应用难以逾越的障碍。我国将自主建设和运行的第二代卫星导航系统能够从根本上解决以上问题。

中国第二代卫星导航系统(以下简称“二代卫星导航系统”)是我国自主研制和建设的新一代全球定位导航系统,能够满足连续精密授时、实时定位、高动态、抗干扰等各种形式的使用要求。二代卫星导航系统计划建成与GPS、GLONASS和伽利略并列的全球卫星导航系统,成为国际定位导航授时(PNT)的核心基础设施之一,是未来我国唯一自主掌控的卫星导航系统。这将从根本上解决我国对国外导航系统的依赖.对我国民用航空运输安全与效益具有重大现实意义。

(1)满足中国民航主用导航系统选用的要求

GPS和GLONASS的军用系统本质使得中国民航无法将GPS和GLONASS作为主用导航系统。伽利略的收费运行服务模式决定了其在中国民航中的推广使用将受到极大阻碍。此外,伽利略由于没有在中国境内设置参考站.其系统的生命安全服务在中国境内变得不可靠.势必需要在其它系统辅助下才能用于中国民航。因此,伽利略也不能作为中国民航的主用导航系统。从国际民航组织长期以来进行了大量的研究、协商工作,希望使全球卫星导航系统控制国或组织从法律和技术层面承诺卫星导航定位服务的安全性但并未取得实质成果的现实情况看,中国民航必须采用像“二代卫星导航系统”这样的自主导航系统作为主用导航系统。

(2)满足提升中国民航核心竞争力的要求

作为航空运输系统的核心组成部分.空中交通管理系统是高科技创新和应用的集中领域.标志着国家核心竞争力的高低。加快发展空管产业对国家科技发展具有极强的带动作用.已日益引起各国政府、航空和军事部门的广泛重视。欧美各国均不惜代价地占据该领域战略制高点。我国要想真正实现从航空大国到航空强国的历史性

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