[发明专利]一种基于多源信息融合的进场段飞行技术误差估计方法

说明书

本发明提供了一种基于多源信息融合的进场段飞行技术误差估计方法。首先，获取当前进场段飞机主要导航源包括惯性导航系统、卫星导航系统、仪表着陆系统的量测信息，并对获取到的量测信息进行时间配准、空间配准；然后，基于联邦滤波为框架进行信息融合，根据不同导航源的特征选取不同的滤波方法，获取到精确度较高的位置信息；接着，进行传感器故障检测，对故障信号进行隔离处理，保证信号的完好性；最后，根据滤波得到的飞机位置信息，与飞机的应飞航迹进行矢量计算，得到飞行技术误差估计值。本发明可以实现飞行技术误差实时估计，且估计结果精度更高，能够保证飞机精密进近运行。

技术领域

本发明属飞行管理技术领域，具体涉及一种基于多源信息融合的进场段飞行技术误差估计方法。

背景技术

随着航空器机载设备能力的提高和卫星导航等先进技术的不断发展，国际民航组织(ICAO)在整合各国区域导航(RNAV)和所需性能导航(RNP)运行实践和技术标准的基础上提出一种新型运行概念——基于性能的导航(PBN)，即在对应的导航基础设施条件下，航空器在指定的空域内或沿航路、仪表飞行程序飞行时，对导航系统精度、完好性、可用性、连续性以及功能等方面的性能要求。PBN是飞机运行方式的重大变革，是未来全球导航技术发展方向。

飞机实际飞行中，进场段操作难度大、机场环境复杂，事故率高。依据ICAO颁布的最新要求，进场段飞机所需导航性能要求较高。为实现精密进近，必须要对当前飞机系统误差进行精确估计和实时监控，保证飞机实际导航性能满足RNP要求。在飞机进场阶段，导航系统精度高，飞行技术误差(FTE)占系统误差的主导地位，因此，准确实时的飞行技术误差估计对进场着陆段飞管计算机监控飞机是否满足RNP，保证精密进近的运行具有重要意义。

在飞行技术误差估计方面，目前的方法主要是通过飞行试验获取飞行数据，再利用统计分析、数据拟合的方法建立飞行技术误差的概率统计模型。但是这种方法无法根据具体飞行条件给出具体的飞行技术误差的估计值，无法满足PBN导航中对飞行技术误差的实时估计的要求。

为实现进场段飞行技术误差的精确实时估计，可以利用多种传感器进行飞机位置的精确估计，在此基础上计算估计位置与应飞航迹的偏差，从而得到飞行技术误差。因此，如何管理并融合进场段可用的多传感器量测信息，得到精确的位置估计，并利用位置估计对飞行技术误差进行实时的估计，对高精度、安全的进近着陆的运行具有重要意义。

发明内容

为实现进场段高精度实时的飞行技术误差估计，本发明提供一种基于多源信息融合的进场段飞行技术误差估计方法。充分利用进场段可用导航源信息对飞机实际位置进行估计，并结合飞机应飞航迹，对飞机当前的飞行技术误差进行实时估计，保证飞机精密进近运行。

一种基于多源信息融合的进场段飞行技术误差估计方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：分别对当前进场段飞机卫星导航系统量测的位置信息和仪表着陆系统量测的位置信息进行空间配准，将其变换到经纬高坐标系下；分别对惯性导航系统量测的信息和仪表着陆系统量测的信息进行时间配准，使其与卫星导航系统量测的信息在时间上同步；

步骤2：分别对仪表着陆系统量测的信息和惯性导航系统量测的信息按照以下公式进行遗忘滤波，得到仪表着陆系统和惯性导航系统组合的经纬高位置估计值和经纬高位置估计均方误差矩阵P_k：

P_k＝[I-K_kH_k]P_k,k-1 (5)