区域导航RNAV

区域导航The R ules for Implementation of Area Nav igation RNAV

一．概念：

它是一种导航方式，飞机在陆基导航设备的基准台覆盖范围内，或在自主导航设备能力限度内，或两者配合下，按所希望的飞行路径运行。

二．分类和定位方法：

1．定位方法：飞机以以下一种或几种的组合进行定位，VOR/DME、DME/DME、GPS、IR、FMS。

VOR/DME、DME/DME、GPS对IR进行位置更新，IR位置传输给FMS，由FMS管理和引导飞机飞行。

2．依据定位方法不同，RNAV分为两种：

基于陆基系统的RNAV：在地面导航台的信号覆盖范围内使用。缺点是飞行航路仍受地面导航台的限制。

基于星基系统的RNAV：也就是GPS定位的RNAV。其优点在于能以实时、高精度等特性使飞机在飞行过程中连续准确地定位；飞行航路不再受地面建台与否的限制，实现真正意义上的航路设计的任意性。这也是发展的方向。

三．特点和发展前景：

区域导航不同于传统导航之处在于，它可以确定出飞机的绝对位置(地理坐标)，不需要飞机向/背导航台飞行或飞越导航台，因而航线可以由不设导航台的航路点之间的线段连接而成，即允许在航路上定义航路点组成航线，实施逐点飞行；它还可以跳过某些航路点直飞，甚至实施起点到终点的直飞，进而大大缩短了航程。

点到点的飞行。

传统导航是指以往的地标罗盘导航和无线电导航，目前的航线和航路基本都是按上述两种导航方式的要求设计的。而这些航线和航路已经越来越显得落后。

随着VOR、DME的成功运用于导航和机载计算设备，导航精度越来越高，才引入RNAV的概念，GPS、IR和FMS用于导航，越来越多的飞机具备了RNAV能力。

RNAV通过精确的导航定位，能够提高飞行航迹的准确性，缩小航线间隔，扩充空域容量，便于飞行和管制指挥。根据中国民航总局2006年空管工作要点，定于今年在北京、上海、广州等9个大型机场推广应用RNAV技术。此项工作是中国民航加快应用新航行技术的重要部分，也是民航总局基于性能导航（RNP/RNAV）空域过渡实施计划的重要组成部分。

四．区域导航有四种潜在的应用航路。

固定航路：在该区域内分布的永久性的区域导航航路，包括某些航路上由于没有陆基导航台做航迹导引，只能由具备区域导航能力的飞机做区域导航运行，包括某些高空航路。

偶然航路：在该区域内公布的短期性区域导航航路。

随机航路：在指定的随机导航区域内由飞行计划自行确定的航路，属于非公布航路。

终端(航站)区航路：包括区域导航的标准进场航线、进近程序、标准离场航线和等待程序等。五．RNP概念的引入

所需导航性能（RNP）是指在一个指定的空域内运行的飞机，在水平方向上（经纬度位置点）所必备的导航精度。

1. 所需导航性能（RNP）水平或类型（RNP-X）：航空器至少有95%的飞行时间在期望的水平位置中的

数值，以海里（NM）表示。

RNP1（±1NM），允许用于灵活航路

RNP4（±4NM），实现两台间建立航路

RNP12。6（±12。6NM），允许用于在地面缺少导航台的空域

RNP20（±20NM），允许用于提供最低空域容量空中交通空域（如海洋航路）2．所需导航性能（RNP）空域：制定了最低所需导航性能的空域、航路、航段。

3．实际导航性能（ANP）：当前估计导航性能的一种衡量方法，也称为估计位置误差（EPE）。

4．水平导航（LNAV）：区域导航设备的一种功能，可计算、显示并提供横向引导至一个剖面或航径。

5．垂直导航（VNAV）：区域导航设备的一种功能，可计算、显示并提供垂直引导至一个剖面或航径。六．基于RNP的区域导航：

1．区域导航通常意味着指定的导航精确性能力。

基本区域导航（B-RNAV）空域：保持航迹准确性等于或优于±5海里。

精密区域导航（P-RNAV）空域：保持航迹准确性等于或优于±1海里。

在海洋或遥远地区的RNP-10空域：在这种空域，飞机预计将在无线电覆盖范围之外长时间飞行。

2．为何使用RNP：

RNP RNAV限制航空器导航性能，能够减小间隔标准；

确保可重复、可预计的飞行航迹；

系统容量和效率最大化

3．基于RNP的区域导航：

航空器在区域导航航路上运行必须满足该航路RNP值，否则不得在该航路上运行。

若无特殊要求，默认离场航路RNP.3；爬升阶段RNP1；巡航阶段RNP5；下降阶段RNP1；进近阶段RNP.5；

最后进近阶段RNP.3。

七．基于RNP的区域导航有很大的优越性为：

1.航迹选择灵活，减少延误；

2.能减少飞行距离和飞行时间，节约运行成本；

3.便于驾驶员操作；

4.减少陆空通话，增加情景意识，减轻管制员、飞行员的工作负荷；

5.选择最优化的等待位置；

6.促进航路和终端区容量的增加；

7.优化导航设施布局，减少导航台数量；

8.使用数值小的RNP，能极大地提高飞行轨迹的准确性，降低天气标准，保证飞行安全和运行正常，改进飞行时间，提高终端可预计性；

9.允许用户针对特定飞行阶段决定机载设备装备的要求，支持国家减少陆基助航设备数量的计划，减少对用户强制性安装某种设备的指令；

10.促进利用现有机载设备能力的优势，促进技术进步，以提供新的服务。

中国区域导航系统

一、中国区域定位系统（Chinese area positioning system 简称 CAPS）现在的GPS、伽利略、北斗等导航系统都是直播式卫星导航定位系统。也就是说，导航电文及测距码在卫星上直接产生，然后下行广播给用户定位。因此，需要发射专门的导航卫星来承担这一任务。通常需要30颗左右的导航卫星才能覆盖全球。 CAPS 则是转发式卫星导航定位系统，即导航电文及测距码在地面产生，上行至卫星，利用卫星上的信号转发器，再下行广播给用户定位。这样，系统就可以少发射甚至不发射专门的导航卫星，而利用商用的通信卫星组成导航星座。 CAPS2002年提出，由艾国祥院士领衔，先后获得973、863、国家自然科学基金重点项目、中科院重大及方向性重点项目经费资助，在2008年12月出版的《中国科学G 辑》为CAPS 做了一个专刊(18篇文章)，集中报告了该系统的研制进展。 CAPS 始于一次“头脑风暴”。2002年11月初，时任台长的艾国祥院士找到同事施浒立和颜毅华，在一间普通的办公室讨论一个宏大的命题：如何开发“经济型”卫星导航系统。之所以有这样的一个想法，是因为美国的GPS，从研制到最终投入使用，花费了20多年的时间和数以百亿计的美元。而前苏联也投入巨资研制格洛纳斯（GLONASS），其导航星座至今仍不完整。虽然中国已经加入“伽利略计划”，同时也启动了雄心勃勃的“北斗系统”，但研究人员还是希望尝试一些新的想法，看能否有更经济Edited by Foxit Reader Copyright(C) by Foxit Corporation,2005-2009For Evaluation Only.

《中国北斗卫星导航系统》白皮书

《中国北斗卫星导航系统》白皮书全文如下：中国北斗卫星导航系统（2016年6月）中华人民共和国国务院新闻办公室目录前言一、发展目标与原则二、持续建设和发展北斗系统三、提供可靠安全的卫星导航服务四、推动北斗系统应用与产业化发展五、积极促进国际合作与交流结束语前言北斗卫星导航系统（以下简称北斗系统）是中国着眼于国家安全和经济社会发展需要，自主建设、独立运行的卫星导航系统，是为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务的国家重要空间基础设施。 20世纪后期，中国开始探索适合国情的卫星导航系统发展道路，逐步形成了三步走发展战略：2000年年底，建成北斗一号系统，向中国提供服务；2012年年底，建成北斗二号系统，向亚太地区提供服务；计划在2020年前后，建成北斗全球系统，向全球提供服务。

随着北斗系统建设和服务能力的发展，相关产品已广泛应用于交通运输、海洋渔业、水文监测、气象预报、测绘地理信息、森林防火、通信时统、电力调度、救灾减灾、应急搜救等领域，逐步渗透到人类社会生产和人们生活的方方面面，为全球经济和社会发展注入新的活力。卫星导航系统是全球性公共资源，多系统兼容与互操作已成为发展趋势。中国始终秉持和践行“中国的北斗，世界的北斗”的发展理念，服务“一带一路”建设发展，积极推进北斗系统国际合作。与其他卫星导航系统携手，与各个国家、地区和国际组织一起，共同推动全球卫星导航事业发展，让北斗系统更好地服务全球、造福人类。一、发展目标与原则中国高度重视北斗系统建设，将北斗系统列为国家科技重大专项，支撑国家创新发展战略。（一）发展目标建设世界一流的卫星导航系统，满足国家安全与经济社会发展需求，为全球用户提供连续、稳定、可靠的服务；发展北斗产业，服务经济社会发展和民生改善；深化国际合作，共享卫星导航发展成果，提高全球卫星导航系统的综合应用效益。（二）发展原则中国坚持“自主、开放、兼容、渐进”的原则建设和发展北斗系统。 ——自主。坚持自主建设、发展和运行北斗系统，具备向全球用户独立提供卫星导航服务的能力。 ——开放。免费提供公开的卫星导航服务，鼓励开展全方位、多层次、高水平的国际合作与交流。

导航系统发展趋势

船用导航产品技术发展趋势 1概述船用导航技术很多，主要由磁导航、卫星导航、无线电导航、雷达导航、惯性导航和天体导航。我公司主要涉及磁导航和惯性导航，磁导航发展较早，主要产品为磁罗经，惯性导航产品同样有着辉煌的历史，是国内最早一批开始惯性导航产品的企业。磁罗经因其连续工作时间长、自主性强、可靠性强和经济性好等显著地优点，始终是为各类舰艇与传播提供航向和观测物标方位等数据所必备的导航仪器。尽管近年来陀螺罗经、GPS定位设备、船用雷达的技术与精度有了飞跃式发展，但依然不可以取代磁罗经在舰艇上的使用地位。惯性导航设备可以为载体提供航向、位置、姿态、速度等基本物理信息，是信息化装备中最核心的传感设备之一。惯性导航设备仅需要敏感地球自转而不需要借助外界任何的光、电、磁信息的机理决定了它的完全自主的特点，是复杂战场环境中保底的导航手段。惯性导航技术是最重要的军用技术之一，可以毫不夸张的说，惯性导航的发展水平直接影响了一个国家的武器装备的先进性。惯性导航产业起步于军用，目前仍主要应用于军用领域。不过随着随着成本的降低和需求的增长，其范围已由原来的舰艇、飞机、航天宇航、制导武器、战车等军用或军民两用领域，扩展到大地测量、资源勘测、地球物理测量、海洋探测、铁路、隧道等民用领域，甚至在机器人、摄像机、儿童玩具中也被广泛应用。 2国外发展现状 2.1磁罗经磁罗经是利用地磁场对磁针具有吸引力的现象而制成的一种航海指向仪器，地磁场是一种天然的矢量场，由地球自身的物理特性所产生，其方向和强度几乎不随时间、天气等的影响。因此，与其它导航方式相比，地磁导航是一种极为稳定，误差不累加（陀螺），不依赖于外界数据交互（GPS）的自主导航方式。虽然历史悠久，直到今日仍然被广泛的用于各类导航领域。并且是IMO（国际海事组织）强制装船的设备。过去，由于弱磁测量技术的限制，一直采用机械式磁罗经，与其他导航技术相比，地磁导航技术并未有真正的突破和发展。Sperry Marine 作为国外老牌导航产品厂商，生产的磁罗经目前依然在销售，其航向精度标称值优于0.5°。

苏科版-信息技术-六年级下册-《智能导航-卫星定位导航》参考教案

智能导航——卫星定位导航一、教学目标 1.知识与技能： (1)认识卫星定位导航仪。 (2)了解卫星定位导航技术及其应用。 2.过程与方法： (1)通过自主学习和知识迁移,对智能导航做出描述; (2)通过教师导读,了解卫星定位工作原理。 3.情感态度与价值观： (1)让学生养成观察、调查的良好习惯; (2)通过卫星定位导航应用,感受技术给我们生活带来的变化。 4. 行为与创新：通过认识北斗星导航系统,激发学习的积极性和创造性。二、学情分析大部分学生对卫星定位导航有所体验,对卫星定位导航仪或手机导航应用有所了解,但对卫星定位等技术比较陌生,对为什么能够导航并不清楚。三、重点与难点重点:卫星定位导航技术及其应用。难点:利用卫星定位导航技术体验导航。四、教学活动 1.激趣导入播放爸爸去哪儿的音乐。师:Angela父女俩又快乐出游了,不过这次他们遇到了些麻烦,你能帮帮他们吗?我们一起去瞧一瞧! 出示父女对话情景。师:同学们有什么好办法吗? 生:可以用导航仪啊! 揭示课题:是呀,用导航仪就方便多了,况且现在也十分的普及。这节课我们就来认识卫星定位导航。智能导航——卫星定位导航(板书)

2.教授新知（1）了解导航仪的外观以及种类。师:首先我们先来看看导航仪都长什么样? (课件出示导航仪)谁来说说看? 生:都有显示屏。生:有很多的输入、输出按钮。生:有的会说话!(师:那叫语音系统) 师:除了这种,你们还见过其他导航仪吗? 生:还见过用手机做导航仪的。师:同学们真是见多识广啊,因为手机本身具备定位功能,所以可以在手机上安装导航软件,从而实现手机的导航功能。同样平板电脑也可以。（2）认识什么叫做导航仪。师:那么导航仪到底是什么呢?我们一起来读一读导航仪的科学定义。生:卫星定位导航仪借助卫星定位导航技术按照出行人要求确定目的地和行驶路线,提供自动语言导航和交通安全提示等功能。师:你觉得这个定义里的哪些词特别的重要? 生:卫星!没有卫星根本不可能有定位系统。生:我认为是确定目的地和行驶路线。这是导航最重要的功能。师:同学们说的都很好。（3）初步体验导航仪。师:我们知道了什么是导航仪,那么同学们想不想体验一下导航仪的神奇呢?(想) 师:那我们就来帮Angela父女找到他们的目的地。我们先观看视频,学习如何在平板电脑上使用卫星定位导航功能。师:看同学的样子已经跃跃欲试了!我们来看下要求。出示体验馆1:利用手机导航仪,初步判断目的地(锡惠公园)的方向和大概距离。学生体验。师:找到了吗?锡惠公园在我们的哪个方向?

北斗卫星导航系统发展报告-BeiDou

北斗卫星导航系统发展报告（2.1版）中国卫星导航系统管理办公室二〇一二年十二月

目录引言 (1) 一、系统概述 (3) 二、系统发展 (6) （一）系统规划 (6) （二）系统现状 (8) 三、系统应用 (10) 四、国际交流与合作 (13) 结束语 (17) 附录 (18)

引言卫星导航系统能够为地球表面和近地空间的广大用户提供全天时、全天候、高精度的定位、导航和授时服务，是拓展人类活动、促进社会发展的重要空间基础设施。卫星导航正在使世界政治、经济、军事、科技、文化发生革命性的变化。中国有着悠久的历史和光辉灿烂的文化，是人类文明的重要发源地之一。中国自古就利用北斗七星来辨识方位，并发明了世界上最早的导航装置——司南，促进了人类文明的发展；今天，北斗卫星导航系统将成为对人类社会的又一贡献。 20世纪80年代初，中国开始积极探索适合国情的卫星导航系统。2000年，初步建成北斗卫星导航试验系统，标志着中国成为继美、俄之后世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家。目前，中国正在稳步推进北斗卫星导航系统的建设，截至2012年10月25日，已成功发射了16颗北斗导航卫星。 ·1·

北斗卫星导航系统的建设、运行和应用管理，由多个部门共同参与进行。国家有关部门联合成立了中国卫星导航系统管理办公室，归口管理国家卫星导航领域有关工作。同时，成立了专家委员会和专家组，充分发挥专家作用，实施科学、民主决策。北斗卫星导航系统的建设与发展将满足国家安全、经济建设、科技发展和社会进步等方面的需求，维护国家权益，增强综合国力。北斗卫星导航系统将致力于为全球用户提供稳定、可靠、优质的卫星导航服务，并与世界其他卫星导航系统携手，共同推动全球卫星导航事业的发展，促进人类文明和社会进步，服务全球、造福人类。 ·2·

MEMS仪表惯性组合导航系统发展现状与趋势_蔡春龙

DOI:10.13695/https://www.360docs.net/doc/9d7107144.html,ki.12-1222/o3.2009.05.006 第17卷第5期中国惯性技术学报V ol.17 No.5 2009年10月 Journal of Chinese Inertial Technology Oct. 2009 文章编号：1005-6734(2009)05-0562-06 MEMS仪表惯性组合导航系统发展现状与趋势蔡春龙1, 刘翼1，刘一薇2 （1. 北京航天时代光电科技有限公司，北京100854；2. 航天东方红卫星有限公司，北京100094）摘要：基于MEMS仪表的惯性组合导航系统是飞行器实现轻小型化的关键配套设备之一。针对国外MEMS惯性组合导航系统产品的实现方案与性能指标进行了综述；介绍我国在该领域的研究现状，简要分析当前存在的问题与技术瓶颈，指出我国应结合现有硅微惯性器件加工水平与理论研究成果展开有针对性的研究工作。最后，对该领域的技术发展方向进行了分析。关键词：微机械系统；组合导航系统；信息融合中图分类号：U666.1 文献标志码：A Status quo and trend of inertial integrated navigation system based on MEMS CAI Chun-long1, LIU Yi1, LIU Yi-wei2 (1. Beijing Aerospace Times Optical-Electronic Technology Co., Ltd., Beijing 100854, China; 2. China Spacesat Co., Ltd., Beijing 100094, China) Abstract: As one of the core equipments of the miniaturization of vehicle, the inertial integrated navigation system based on MEMS has significant meaning to both the aerospace industry and the construction of national defense. Firstly, the system solution and performance specification of foreign latest products are summarized. Then the status quo of Chinese development is introduced. The problems and technological bottlenecks at present are analyzed. It is also pointed out that some pertinent research should be made based on the present manufacturing level of Chinese micro-silicon inertial sensors and existing theoretical achievements. Finally, the future development direction of the techniques in this field is analyzed. Key words: MEMS; inertial integrated navigation system; filter; information fusion 微机械惯性测量单元（Micro-Electronic Mechanical System Inertial Measurement Unit，MEMS-IMU）作为第三代惯性测量组件，与第一代机械转子陀螺惯性测量组件、第二代光电陀螺惯性测量组件相比，具有体积小、重量轻、功耗少、成本低、集成化程度高等优点，拥有更广阔的工程应用前景，尤其对于微小型运载体的导航、制导与姿态控制具有重要意义，已被多个国家列为未来惯性导航系统的重点发展方向之一。但从目前国内外微机械惯性测量器件的研制现状来看，由于受到加工工艺、选材等因素的限制，MEMS-IMU在精度以及稳定性等方面与前两代惯性测量组件相比仍然存在较大差距，同时受限于惯导系统固有的导航误差随时间积累问题，微惯性导航系统尚不具备独立完成导航定位任务的能力。因此，基于MEMS-IMU的组合导航方案是解决上述问题的一条有效途径。目前，MEMS-IMU组合导航系统已经在民用和军用领域得到了广泛认可。民用方面，具有导航定位功能的汽车、精细农业用机械与车辆、用于农药喷洒与林区防火的无人飞机等已部分装配该类型组合导航系统；军用方面，欧美发达国家已成功将其应用于战术制导武器、微小型无人侦查飞机、卫星探测、航天器导航等领域。我国在该领域的研究工作起步较晚，目前正处于从原理样机研制向工程应用过渡阶段，国内各科研院所与高校正在加紧进行该领域的技术攻关工作。收稿日期：2009-07-24；修回日期：2009-09-03 作者简介：蔡春龙（1967—），男，研究员，研究方向为光纤陀螺捷联惯性导航系统。E-mail：cai_chun_long@https://www.360docs.net/doc/9d7107144.html,

室内导航技术的发展及现状

室内导航技术的发展及现状 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】

定位技术从室外走向室内室内导航技术发展及其现状目录定位技术从室外走向室内一、为什么需要室内定位二、室外定位技术简介三、室内定位技术简介四、室内无线定位算法五、如何实现室内定位导航精准定位六、室内导航解决方案蓝牙定位技术与算法 ........................................ 系统结构 .................................................. 系统流程 .................................................. 蓝牙三角定位实际项目部署流程 .............................. 七、室内定位导航的优势八、关于我们实际案例视频：............................................ 上海微肯网络科技有限公司简介：............................ 定位技术从室外走向室内一、为什么需要室内定位当您看到这篇文章时，恭喜您，您正在关注目前全世界最新的技术之一室内定位，为何这样说呢你知道我们一生当中80%的时间是待在室内，但 GPS却不能在室内运作。人们对周遭环境不了解是会有恐惧感的，尤其在室内的封闭空间更加如此。想一想你曾在地下停车场花了多少时间找路那种找不到出口出去的感觉是不是很糟

GPS解决了我们户外迷路的问题，但室内呢当然了，室内定位导航是基本功能，室内定位真正吸引人的地方是它让所有在室内发生的事件多了一个空间的维度。想想看，你在看任何事件最会先看什么这事件在“哪里”发生“何时”发生的记录事件发生的“位置”是非常重要的一件事情。例如：大型商场中的商户能够通过室内定位技术获知哪些地方人流量最大，客人们通常会选择哪些行动路线等，从而更科学地布置柜台或者选择举办促销活动的地点。商店希望消费者进店消费时可以主动发送一些促销折扣，可以应用到手机购物、移动电子商务、个性化广告/优惠信息。用户会希望能够直接获取商店或者所需产品的位置。其次，室内定位在机场、医院、大型商场、会展中心、大型停车场都可以有非常广泛的应用，另一个福音，家长不用再担心孩子在商场中走失，通过室内定位技术可以实时定位孩子的位置。最终回归到人与物、物与人以及人与人的连结，在这当中可想而知，有室内定位才可将这些连结快速结合起来，足以看得出室内定位扮演的关键角色。室内定位的应用其实还不限于这些，这项技术可以影响着你生活的方方面面。多方面的需求推动了室内定位技术的发展。二、室外定位技术简介目前常用的室外定位方式有：一种是基于人造卫星的定位，一种是基于移动运营网的基站的定位。 1.卫星定位卫星定位有四大系统，美国的GPS系统、欧盟的伽利略定位系统（Galileo）、俄罗斯的GLONASS系统和中国的北斗卫星导航定位系统。GPS 又称为全球定位系统（Global Positioning SystemGPS）。GPS系统包括三大部分：空间部分—GPS卫星星座；地面控制部分—地面监控系统；用户设备部分—GPS信号接收机。GPS的基本定位原理是：卫星不间断地发送自身的星历参数和时间信息用户接收到这些信息后经过计算求出接收机的三维位置三维方向以及运动速度和时间信息。 2.基站定位

民航导航技术的发展现状及发展趋势

民航导航技术的发展现状及发展趋势引言导航是一种为运载体航行时提供连续、安全和可靠服务的技术。航空和航海的需求是导航技术发展的主要推动力。尤其是航空技术，由于飞机在空中必须保持较快的运动速度，留空时间有限，事故后果严重，对导航提出了更高的要求;同时飞机所能容纳的载荷与体积较小，使导航设备的选择受到较大的限制。对于航空运输系统来讲，导航的基本作用就是引导飞机安全准确地沿选定路线、准时到达目的地。自无线电导航技术的广泛应用以来，导航已从通过观测地形地物、天体的运动以及灯光电磁现象，改变为主要依赖电磁波的传播特性来实现，部分摆脱了天气、季节、能见度和环境的制约，以及精度十分低下的状况。飞机在云海茫茫的天上，能随时掌握自己的位置，大大降低了飞行安全风险。导航已成为民航完全可以依赖的技术手段，促进了世界民航事业的发展。 20年代70世纪发展起来的信息技术使导航技术呈现了新面貌。卫星导航(GPS和GLONASS)以及其增强系统和组合系统，已经能够方便、廉价地为全球任何地方、全天候提供较高精度和连续的位置、

速度、航姿和时间等导航信息，成为支持未来航空运输发展的又一股强大动力。 1民航导航技术的现状 1.1支持航路的导航技术 1.1.1惯性导航系统从20世纪20年代末开始，虽然陆基无线电导航逐渐成为航空的主要导航手段，但由于需要地面系统或设施的支持，无法实现自主定位和导航，限制了航空的发展。首先，军事上对导航系统提出了生存能力、抗干扰、反利用和抗欺骗的需求，具有自主导航能力的惯性导航系统(INS)于60年代在航空领域投入使用。但民用飞机采用INS 的主要原因是由于INS提供的导航信息连续性好，导航参数短期精度高，更新速率高(可达50～1000Hz)。 20世纪70年代后，由于数字计算机的使用和宽体飞机的发展，INS也开始了大发展阶段。由于INS具有许多陆基导航系统不具备的优点，尤其是可以产生包括飞机三维位置、三维速度与航向姿态等大量有用信息，在民航中得到了应用，是民航飞机的基本导航系统。当然它自生的垂直定位功能不好误差是发散的，不能单独使用，在现代

终端区区域导航

终端区区域导航（RNAV）一.概述区域导航（RNAV）是一种先进的飞行运行方式，它可以充分发挥机载设备性能，增加空域容量，提高运行效益。正因为RNAV的这种先进性，使得它对运行条件、机载设备、运行程序和参与运行的人员都有比传统导航方式较高的要求。因此，航空公司若实施RNAV运行，必须按照局方的相关咨询通告的要求进行适航和运行评估，以确认自己在设备和人员方面具有实施这一运行的能力，并通过局方审定，获得适航和运行批准，以及相应的运行规范。本节是按照民航总局《在终端区实施区域导航的适航和运行批准》（AC—121FS—13）咨询通告的要求制定的，涉及公司要求在终端区RNAV运行中必须遵守的规则、规定、程序和标准。凡公司参与终端区RNAV运行的人员在此项运行中必须严格执行。二.终端区区域导航（RNAV）的适用范围和基本要求区域导航（RNAV）分为航路RNAV和终端区RNAV运行，目前公司只申请并获得批准了终端区RNAV运行。而且在现阶段，这个终端区RNAV运行只限于进场、离场、等待和起始进近，不包括中间进近、最后进近和复飞。终端区RNAV运行应在雷达管制或雷达监视条件下实施，飞行高度不得低于相应的雷达最低引导高度。就机载设备而言，本节所述的终端区RNAV只对水平导航有强制要求，对垂直导航（VNAV）没有强制要求。但是，飞行机组在实施终端区RNAV运行中，在VNAV 方面，应该清楚下列四点： 1. 可以使用传统的方法人工飞行公布的下降剖面，也可以使用自动方式飞行公布

的下降剖面。 2. 如果在终端区RNAV程序中包含有公布的VNAV程序，飞行机组必须按公布的限制飞行。 3. 如果在终端区RNAV程序中未包含有公布的VNAV程序，只有高度限制，那么，在高度限制之间的垂直剖面取决于机组的决定。但机组应尽可能地跟踪最佳垂直剖面。机组应知道有多少种方法可以跟踪垂直剖面。 4. 飞行机组应严格执行公布或发布的速度管理要求。一般情况下，开放RNAV运行的终端区也同时开放传统导航方式运行。所以，在运行准备直至进入开放RNAV运行的终端区以前，如发现不能符合终端区RNAV运行要求，可以不申请此项运行或取消这一申请，申请或转为传统方式运行。在终端区RNAV运行中，如果发现飞机的实际水平航迹偏离标称航迹超过2公里，或认为误差不可接受，或发现其它不能符合终端区RNAV运行要求的现象，飞行机组必须报告ATC，并在其指挥下，立即终止RNAV运行，转为雷达引导或在雷达引导下转为传统导航方式。管制员如发现上述情况，将会立即指挥机组终止RNAV运行，实施雷达引导，机组必须严格执行管制员的指令。三.空中交通管制部门应为RNAV运行提供的安全保障空中交通管制部门已经按照相应的标准为终端区RNAV运行提供了足够的安全保障。这些保障主要涉及飞行程序设计、地面导航设备和航行情报等方面，它们是实施终端区RNAV运行的前提条件。宣布开放RNAV运行的终端区应该已经满足这些前提条件。许多前提条件一经飞行程序设计、评估和验证完成就是固定不变的，同时，也是运行中较难验证或检查的；但有些与导航设备和航行情报相关的前提条件是可变的，

全球四大导航系统

全球四大卫星定位系统目前，世界上只有少数几个国家能够自主研制生产卫星导航系统。当前全球有四大卫星定位系统，分别是美国的全球卫星导航定位系统GPS、俄罗斯的格罗纳斯GLONASS系统、欧洲在建的"伽利略"系统、和中国的北斗卫星导航系统。一、美国GPS长期垄断美国国防部从1973年开始实施的GPS系统，这是世界上第一个全球卫星导航系统，在相当长的一段时间内垄断了全球军用和民用卫星导航市场。GPS全球定位系统计划自1973年至今，先后共发射了41颗卫星，总共耗资190亿美元。GPS原来是专门用于为洲际导弹导航的秘密军事系统，在1991年的海湾战争中首次得到实战应用。随后，在科索沃战争、阿富汗战争和伊拉克战争中大显身手。从克林顿时代起，该系统开始应用在了民用方面。现运行的GPS系统由24颗工作卫星和4颗备用卫星组成。美国利用GPS获得了巨大的经济利益，多年来在出售信号接收设备方面赚取了巨额利润。以1986年为例，当时一台一般精度的GPS定位仪价格5万美元，高精度的则达到10万美元。现在价格虽然有所下降，但也可推算出20年来GPS"收获颇丰"。以GPS为代表的卫星导航定位应用产业，已成为八大无线产业之一。据美国国家公共管理研究院进行的调查评估表明，GPS的全球销售额将以每年38%的速度增长，2005年全球GPS市场已达到310亿美元。长期以来，美国对本国军方提供的是精确定位信号，对其他用户提供的则是加了干扰的低精度信号--也就是说，地球上任何一个目标的准确位置，只有美国人掌握，其他国家只知道个"大概"。在海湾战争时，美国还曾置欧盟各国利益不顾，一度关闭对欧洲GPS服务。 2003年3月20日，伊拉克战争爆发。大批轰炸机、战斗机猛扑向伊拉克首都巴格达，用炸弹准确地将一座建筑彻底摧毁，行动代号："斩首行动"；4月，一架B-1B"枪骑兵"轰炸机临时接到任务，用炸弹摧毁了另一座建筑。他们的目标都是一个人：萨达姆侯赛因，他们所使用的炸弹都是一种：联合攻击炸弹(JDAM)，这些炸弹之所以都能够精确的打击目标，是因为他们都是通过卫星定位来实现定位，提供这种定位服务的正是由24颗美国卫星组成的全球定位系统--GPS。由于GPS技术所具有的全天候、高精度和自动测量的特点，作为先进的测量手段和新的生产力，已经融入了国民经济建设、国防建设和社会发展的各个应用领域。随着冷战结束和全球经济的蓬勃发展，美国政府宣布，在保证美国国家安全不受威胁的前提下，取消SA政策，GPS民用信号精度在全球范围内得到改善，利用C/A码进行单点定位的精度由100米提高到10米，这将进一步推动GPS技术的应用，提高生产力、作业效率、科学水平以及人们的生活质量，刺激GPS市场的增长。二、俄罗斯GLONASS（格洛纳斯）系统 "格洛纳斯GLONASS"是俄语中"全球卫星导航系统GLOBAL NAVIGATION SATELLITE SYSTE"的缩写。作用类似于美国的GPS、欧洲的伽利略卫星定位系统。最早开发于苏联时期，后由俄罗斯继续该计划。俄罗斯1993年开始独自建立本国的全球卫星导航系统。1995年俄罗斯耗资30多亿美元，完成了GLONASS导航卫星星座的组网工作。它也由24颗卫星组成，原理和方案都与GPS类似，不过，其24颗卫星分布在3个轨道平面上，这3个轨道平面两两相隔120°，同平面内的卫星之间相隔45°。每颗卫星都在19100千米高、64.8°倾角的轨道上运行，轨道周期为11小时15分钟。地面控制部分全部都在俄罗斯领土境内。俄罗斯自称，多功能的GLONASS系统定位精度可达1米，速度误差仅为15厘米/秒。如果必要，该

无人机导航定位技术简介与分析

无人机导航定位技术简介与分析无人机导航定位工作主要由组合定位定向导航系统完成，组合导航系统实时闭环输出位置和姿态信息，为飞机提供精确的方向基准和位置坐标，同时实时根据姿态信息对飞机飞行状态进行预测。组合导航系统由激光陀螺捷联惯性导航、卫星定位系统接收机、组合导航计算机、里程计、高度表和基站雷达系统等组成。结合了SAR 图像导航的定位精度、自主性和星敏感器的星光导航系统的姿态测定精度，从而保证了无人飞机的自主飞行。无人机导航是按照要求的精度，沿着预定的航线在指定的时间内正确地引导无人机至目的地。要使无人机成功完成预定的航行任务，除了起始点和目标的位置之外，还必须知道无人机的实时位置、航行速度、航向等导航参数。目前在无人机上采用的导航技术主要包括惯性导航、卫星导航、多普勒导航、地形辅助导航以及地磁导航等。这些导航技术都有各自的优缺点，因此，在无人机导航中，要根据无人机担负的不同任务来选择合适的导航定位技术至关重要。一、单一导航技术 1 惯性导航惯性导航是以牛顿力学定律为基础，依靠安装在载体(飞机、舰船、火箭等)内部的加速度计测量载体在三个轴向运动加速度，经积分运算得出载体的瞬时速度和位置，以及测量载体姿态的一种导航方式。惯性导航系统通常由惯性测量装置、计算机、控制显示器等组成。惯性测量装置包括加速度计和陀螺仪。三自由度陀螺仪用来测量飞行器的三个转动运动;三个加速度计用来测量飞行器的三个平移运动的加速度。计算机根据测得的加速度信号计算出飞行器的速度和位置数据。控制显示器显示各种导航参数。惯性导航完全依靠机载设备自主完成导航任务，工作时不依赖外界信息，也不向外界辐射能量，不易受到干扰，不受气象条件限制，是一种自主式的导航系统，具有完全自主、抗干扰、隐蔽性好、全天候工作、输出导航信息多、数据更新率高等优点。实际的惯性导航可以完成空间的三维导航或地面上的二维导航。 2 定位卫星导航定位卫星导航是通过不断对目标物体进行定位从而实现导航功能的。目前，全球范围内有影响的卫星定位系统有美国的GPS，欧洲的伽利略，俄罗斯的格拉纳斯。这里主要介绍现阶段应用较为广泛的GPS全球定位系统导航。

组合导航技术的发展趋势_曾伟一

技术开发与应用组合导航技术的发展趋势曾伟一1 林训超2 曾友州3 贺银平4 (1.2.3.4.成都航空职业技术学院,四川成都610100) 收稿日期:2011-01-10 作者简介:曾伟一(1956 ),男,四川省成都市人,副教授,主要研究方向为电气自动化和微机控制技术。摘要:本文揭示了组合导航技术的优越性,论述了组合导航的关键技术,对硅微惯性测量单元的发展和应用情况进行了介绍,指出GNSS/INS 组合中松耦合、紧耦合与深耦合方式的技术特点,展望了耦合技术未来发展方向。关键词:组合导航卫星导航惯性导航中图分类号:TN967 2 文献标识码:B 文章编号:1671-4024(2011)02-0041-04 Development Tendency of Integrated Navigation Technology ZE NG Weiyi 1,LIN Xunchao 2,ZE NG Youzhou 3,HE Yinping 4 (1.2.3.4.Chengdu Aeronautic Vocational &Technical College,Chengdu,Sichuan 610100,China) Abstract This paper analyzes the advanta ges of integrated navigation technique and the key inte grated navigation technology,presents the development and application of measuring units of silicon micro inertia,points out the techniques of loose coupling,tight coupling and deep c oupling in the combination of GNSS and INS and prospects the development tendenc y of c oupling technology. Key Words integrated navigation,GNSS,I NS 组合导航是采用两种或两种以上导航系统,形成的性能更高、安全性和可靠性更强的导航方式。可与GNSS 进行组合导航的技术有I NS 、多普勒雷达、天文导航、气压高度表、磁力计等。目前世界上应用最为广泛、性能最优、自主性最强的组合导航为卫星导航系统和惯性导航系统的组合,该组合系统主要利用卫星导航系统的长期稳定性与适中精度,来弥补I NS 的误差随时间传播或增大的缺点,同时再利用I NS 的短期高精度来弥补卫星导航接收机在受干扰时误差增大或遮挡时丢失信号等的缺点,提高卫星导航的动态性能和抗干扰能力和卫星的重新捕获能力,从而实现完整的高精度、高可靠性、高稳定性、高适用性、持续全天候的导航,广泛应用于海、陆、空、天各领域,包括飞机、轮船、车辆、机器人等的导航。组合导航技术已成为目前世界上最先进的、全天候、自主式制导技术,也是导航技术最具有应用前景的发展方向[1] 。本文针对未来组合导航定位领域的关键技术的发展趋势和面临的挑战进行了论述。一、惯性器件发展趋势与面临的挑战惯导系统的误差源包括陀螺和加速度计的器件误差、系统初始对准误差和导航解算中采用的重力场模型误差等,器件误差为大多数系统的主要误差源 [2] 。 41 成都航空职业技术学院学报Journal of Che ngdu Aeronauti c Voc atio na l a nd Te chni cal Col lege 2011年06月第2期(总第87期)Vol.27No.2(Serial No.87)2011

北斗卫星导航系统位置报告

北斗卫星导航系统位置报告/短报文型终端通用规范（预） 2014.08.14 1 范围本通用规范规定了北斗卫星导航系统位置报告/短报文型终端（简称为北斗通信终端）的技术要求（包括一般要求、功能要求、性能要求、环境适应性要求）、试验方法、检验规则、以及包装、运输和储存等要求。本标准适用于北斗通信终端的研制、生产和使用，也是制定北斗通信终端产品标准、检验产品质量和产品应用选型的依据。 2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 ?GB/T 191 包装储运图示标志 ?GB 2312—1980 信息交换用汉字编码字符集基本集 ?GB/T 2828.1—2003 计数抽样检验程序第1部分：按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划 ?GB 4208—2008 外壳防护等级(IP代码) ?GB/T 4857.5 包装运输包装件跌落试验方法 ?GB/T 5080.1—1986 设备可靠性试验总要求 ?GB/T 5080.7—1986 设备可靠性试验恒定失效率假设下的失效率与平均无故障时间的验证试验方案 ?GB/T 5296.1—1997 消费品使用说明总则 ?GB/T 12267—1990 船用导航设备通用要求和试验方法 ?GB/T 12858—1991 地面无线电导航设备环境要求和试验方法 ?GB/T 13384—2008 机电产品包装通用技术条件 ?GB 15702—1995 电子海图技术规范

?GB 15842—1995 移动通信设备安全要求和试验方法 ?GB/T 17626.3—2006 电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验 3 术语、定义和缩略语 3.1 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。 3.1.1 北斗卫星导航系统 BeiDou navigation satellite system 中国的全球卫星导航系统，简称北斗系统（BeiDou）。具有卫星无线电测定（RDSS）和卫星无线电导航（RNSS）两种业务，可以提供导航、定位、授时、位置报告和短报文服务。 3.1.2 北斗终端 BeiDou terminal 北斗系统各种用户应用终端的总称。北斗终端按照应用北斗卫星业务的不同服务模式，分为北斗RDSS终端和北斗RNSS终端两种类型；按其用途主要分为导航型终端、测量型终端、定时型终端和位置报告/短报文型终端。 3.1.3 北斗RDSS终端 BeiDou RDSS terminal 利用北斗RDSS业务，可以提供定位、导航、定时、位置报告和短报文通信全部或部分功能的终端。 3.1.4 指挥管理型终端 command and management terminal 利用北斗RDSS业务兼收下属用户的定位和通讯信息的多用户地址码，一般具有用户信息管理、通播、组播、单播、查询、调阅、指挥调度和管理功能的北斗通信终端。

北斗星导航系统与GPS系统比较

北斗星导航系统与GPS系统比较 1、覆盖范围：北斗导航系统是覆盖中国本土的区域导航系统。覆盖范围东经约70°一140°，北纬5°一55°。GPS是覆盖全球的全天候导航系统。能够确保地球上任何地点、任何时间能同时观测到6-9颗卫星(实际上最多能观测到11颗)。 2、卫星数量和轨道特性：北斗导航系统是在地球赤道平面上设置2颗地球同步卫星颗卫星的赤道角距约60°。GPS是在6个轨道平面上设置24颗卫星，轨道赤道倾角55°，轨道面赤道角距60°。航卫星为准同步轨道，绕地球一周11小时58分。 3、定位原理：北斗导航系统是主动式双向测距二维导航。地面中心控制系统解算，供用户三维定位数据。GPS是被动式伪码单向测距三维导航。由用户设备独立解算自己三维定位数据。“北斗一号”的这种工作原理带来两个方面的问题，一是用户定位的同时失去了无线电隐蔽性，这在军事上相当不利，另一方面由于设备必须包含发射机，因此在体积、重量上、价格和功耗方面处于不利的地位。 4、定位精度：北斗导航系统三维定位精度约几十米，授时精度约100ns。GPS三维定位精度P码目前己由16m提高到6m，C/A码目前己由25-100m提高到12m，授时精度日前约20ns。 5、用户容量：北斗导航系统由于是主动双向测距的询问--应答系统，用户设备与地球同步卫星之间不仅要接收地面中心控制系统的询问信号，还要求用户设备向同步卫星发射应答信号，这样，系统的用户容量取决于用户允许的信道阻塞率、询问信号速率和用户的响应频率。因此，北斗导航系统的用户设备容量是有限的。GPS 是单向测距系统，用户设备只要接收导航卫星发出的导航电文即可进行测距定位，因此GPS的用户设备容量是无限的。 6、生存能力：和所有导航定位卫星系统一样，“北斗一号”基于中心控制系统和卫星的工作，但是“北斗一号”对中心控制系统的依赖性明显要大很多，因为定位解算在那里而不是由用户设备完成的。为了弥补这种系统易损性，GPS正在发展星际横向数据链技术，使万一主控站被毁后GPS卫星可以独立运行。而“北斗一号”系统从原理上排除了这种可能性，一旦中心控制系统受损，系统就不能继续工作了。 7、实时性：“北斗一号”用户的定位申请要送回中心控制系统，中心控制系统解算出用户的三维位置数据之后再发回用户，其间要经过地球静止卫星走一个来回，再加上卫星转发，中心控制系统的处理，时间延迟就更长了，因此对于高速运动体，就加大了定位的误差。此外，“北斗一号”卫星导航系统也有一些自身的特点， 1. “北斗”具有定位和通信双重作用,具备的短信通讯功能就是GPS所不具备的。 2. “北斗”定位精度一点二米 3. “北斗”终端价格两万元左右 4.采用接收终端不需铺设地面基站虽然GPS已广泛应用，但也绝非完美无缺。

惯性导航技术的新进展及其发展趋势探析

惯性导航技术的新进展及其发展趋势探析摘要：在惯性导航中，陀螺仪是其中的核配件，因此我们可以将惯性当行技术的发展按照陀螺仪的研究和出现顺序将惯性导航技术分为四个发展时期从目前的情况来看，惯性技术的发展正处在第四代的发展时期，其根本目标是高精度、低成本、微型化、数字化、范围化以及高度可靠性的实现。关键词：惯性导航技术；新应用；发展趋势惯性导航是一门包含了诸多学科和领域的综合型技术，入精密仪器、机械制造、计算机、自动化控制、电子等等。随着我国经济的不断发展和科学技术的不断进步，各式各样的导航需求也越来越多，在很大程度上促进了惯性导航技术的不断进步和发展。本文以船舶导航为例，探讨了惯性导航技术的新应用，并对其发展趋势进行了展望。希望通过本文的研究和分析，可以对我国惯性导航技术的进一步应用起到一定的借鉴意义和促进作用。 1惯性导航技术在舰船导航中的最新应用1908年3月，诞生了世界上最早的一台陀螺罗经，并第一次应用到航海领域，发展至今，陀螺仪已经有了百年之久的发展历史，目前已初步成熟。目前来说，世界上最先进的舰船惯性导航技术主要有两种，分别为ESG导航仪以及基于RLG和FOG的惯性导航技术。具体内容如下：首先是ESG导航仪，这种导航技术可以有效的满足类似于潜艇类高级舰船的的自主式惯性导航技术。但是从其系统的复杂程度以及制作的成本来看，是处于相对较高的水平的，因此也导致了这种惯性导航技术的应用和普及范围相对较窄。除此之外是基于RLG和FOG技术的惯性导航技术，这项导航技术可以在很大程度上满足大多数船舶航海导航的精确性要求，目前正逐渐的取代转子式陀螺仪。早在上世纪八十年代，SperryMarine公司就开始了关于激光式舰用陀螺惯性导航系统系统的研究和制造，发展到至今也取得了突破性的进展，即目前被广泛应用在北大西洋公约组织的舰船和潜艇的标准RLG舰用惯性导航系统-SperryMK49以及在美国海军的潜艇、航空母舰等广泛应用的以第3代RLG技术为根基的MK393A型惯性导航技术，其中特别是MK393A型惯性导航技术不仅可以满足舰艇对导航的精准性及可靠性需求，同时还可以最大程度的为其火力控制系统提供更加精准的位置、姿态、方向和速度等信息和数据。目前的MK39惯性导航系统已经被世界上多达24个国家采用。 2惯性导航技术发展前景 2.1惯性导航系统发展及设计的主要影响因素 2.1.1具有针对性且可以充分满足各项需求对于惯性导航技术来说，其最重要的两个特性指标主要是成本价格、导航性能。其中价格成本主要包括整个系统自身的成本、维护保养成本等；而导航的性能则是包括导航的精确性、连续完整性以及易操作性等方面。正因为如此，在目前大多数导航系统的应用中既要考虑合理的价格，又要重视其性能的优越性。 2.1.2实际应用环境的适应性在惯性导航系统的实际应用中，系统的可用性、能耗、可靠性等方面可能会受到应用环境的影响。 2.1.3系统的通用性方面尽可能的保证惯性导航技术可以试用在更多的应用领域，通用性更高。 2.2惯性测量系统中传感器的发展趋势分析从目前的现状来看，现有惯性导航系统中的惯性传感器已经可以最大程度的充分满足当前各式各样导航任务的要求和标准。但是从某种程度来说，其成本、体积以及能耗等方面在很大程度上影响着惯性导航系统相应的参数指标。因此，传感器未来发展的主要方向和目标就是降低成本、缩小体积、减小重量、减少能耗等方面，具体内容如下： 2.2.1工艺和材料方面一方面是工艺方面，相关的生产商要转变高劳动密度型生产模式为低劳动密集型，采用自动化生产和批量处理技术；另一方面是生产材料方面，尽可能的选用硅片、石英或者是结合光电材料等来制造传感器。 2.2.2生产成本主要包括生产产品的成本以及操作或维护保养等费用。随着自动化生产和批量生产的普及和应用，传感器的成本越来越低。 2.2.3体积惯性导航系统中的测量传感器向着重量轻、体积小的方向发展，未来甚至一些惯性传感器甚至无法用肉眼识别，例如NEMS和光学NEMS等。 2.2.4研究热点