[发明专利]一种基于卫星导航的飞机数字化着舰系统

说明书

本发明所述的基于导航卫星的飞机数字化着舰系统针对我国现有航母着舰引导系统技术的弱点，通过在舰船上设置北斗卫星接收机，建立以舰船甲板平面为基准平面的三维动态舰船局域坐标系，并获取舰船甲板相对于该三维动态舰船坐标系的实时姿态信息，向进近飞机实时提供舰船导航卫星坐标信息、所述舰船甲板的实时姿态信息、所述坐标转换信息和主基准站的RTK差分信息，进而得到飞机在三维动态舰船坐标系中相对于舰船的实时相对定位坐标信息和实时飞行姿态信息，通过这些导航卫星测量数据和数学变换，可以把飞机与舰船的“动‑动”运动模式，改变为易于飞机操控的“动‑静”运动关系，使飞机相对于舰船甲板在水平和垂直面上的相对精度能够达到厘米级。

技术领域

本发明涉及一种基于卫星导航的飞机数字化着舰系统，属于飞机进近导航定位着舰技术 领域。

背景技术

在军事战略中航母被视为海军的核心力量，作为海上移动机场是航母的重要价值之一， 如何改进和提高飞机尤其是舰载无人机的自动化着舰引导能力，特别是在夜间和恶劣天气的 着舰引导作业能力是航母技术发展的重要内容。

目前，雷达、光电、卫星是飞机着舰引导技术的三种主要手段。雷达技术相对成熟，但 在无线电干扰、静默情况下着舰引导使用受到限制；光电技术应用普遍，但环境要求较高， 在低能见度下着舰引导使用效果不佳；卫星技术设备相对简单，但严重依赖天基卫星，信号 完好性差，且容易受到干扰。目前我国的北斗卫星导航系统发展日趋成熟，为基于卫星导航 的安全通用型着舰引导技术提供了可靠地保障。

国内从上世纪80年代起已开始着手研究航母着舰技术，并陆续发表了一些文章。但从 总体来看，资料仍相对较少，特别是若干关键技术都没有公开说明，且现有的研究都仅侧重 于雷达引导技术，而对于飞机着舰引导系统和机－舰战术信息传输系统的研究，仍处于起步 状态。

我国的第一艘航母“辽宁”号已经装备海军部队，并配备了歼15飞机。据了解“辽宁”号航 母配备的飞机着舰引导系统采用的是激光测距仪和北斗/GPS测向系统相结合的技术。激光 测距仪安装在飞机上，激光反射镜安装在航母的特定位置，当飞机临近航母时，用激光照射 航母上的激光反射镜，得到飞机到航母的距离。航母上的北斗/GPS测向系统可以实时测量 航母的运动方向，并传送给飞机，飞机上的测向系统结果与舰上的测向结果相比较，以确定 飞机的着舰方向。

飞机着舰涉及到精密动态定位、定向、测速、测姿等方面的技术问题，目前，基于卫星 导航的测量技术已经具有了解决上述技术问题的能力，利用北斗/GPS技术进行自动着舰引 导系统开发应用是可行的。但是，基于导航卫星的着舰引导系统是一项综合应用上述技术的 系统工程，目前，我国还没有单位研制出相应的产品。

信息化时代的技术发展迫切需要进一步探索能以较为先进的技术理论，相对更简单的技 术方法和更经济的方式实现航母着舰的测控引导，进一步提高航母的作战能力。目前多领域 通用是飞机发展的重要途径。特别是实现陆基与飞机的通用化、快速衔接是着舰技术领域的 技术难关。美国JPALS同时发展了陆基和舰基两个通用化版本。但是其系统复杂、精度较低、 且不能实现陆基和舰基的完美切换，且增加了两倍的硬件成本，大幅增加了飞机的重量。

发明内容

为弥补上述领域存在的不足，本发明提供一种基于导航卫星的航母飞机数字化着舰系 统，为国内航母飞机着舰系统的发展添砖加瓦，提高了飞机的着舰精度，实现了飞机的数字 化全自动着舰，且能简单的实现陆基和舰基切换。

本发明通过以下技术方案实现：

一种基于导航卫星的飞机数字化着舰系统，包括设于舰船的主系统和设于飞机的辅助系 统，所述主系统和辅助系统均包括软件系统和硬件系统；

所述主系统的硬件系统包括设于舰船甲板上的至少3个不在同一直线上的舰船GNSS基 准站；所述主系统的软件系统将所述舰船GNSS基准站中的一个设为主基准站；