[发明专利]一种考虑导航台和调谐信息的无线电导航参数仿真方法

说明书

技术领域

本发明属于无线电导航系统仿真技术领域。

背景技术

飞行管理系统(FMS)是目前机载航空电子系统的核心部件，具有基于多传感器综合导航、飞行计划管理、飞机性能计算和飞行引导等功能。由于使用飞行管理系统可以提供区域导航能力、节省燃油，减轻驾驶员负担，提高飞行任务的安全性经济性，已被广泛应用于民用飞机。

无线电导航系统综合管理是民用飞机FMS的重要导航功能，如空客320利用FMS对2部甚高频全向测向仪(VOR)、2部测距仪(DME)以及2部仪表着陆系统(ILS)等无线电导航设备进行综合管理。无线电导航系统根据FMS发送的无线电导航调谐信息，测量出飞机相对于所选导航台的距离、方位等几何参数，并提供给FMS用于确定载机与导航台的相对位置关系。FMS通过对无线电导航系统的综合管理，为飞行员提供飞机飞行中实时的位置、方向、距离和等导航参数，确保区域导航的所需导航性能。

无线电导航系统由机载无线电接收机和地面导航台共同组成，由于机载无线电接收机价格昂贵，并且需要和实际地面导航台的配合才能完成参数的测量，难以满足实验室环境下的FMS无线电导航综合管理的应用研究。因此，通过对无线电导航系统进行研究，对其建立仿真模型并获取仿真数据，是一种值得深入研究的方法。目前对无线电导航系统的仿真大多基于飞机和导航台空间几何关系的理想数学模型来实现，但是这种方法没有考虑真实地面导航台的信息，造成了仿真逼真度的下降。另外，这种无线电导航仿真系统无法根据FMS的调谐信息进行无线电导航参数的仿真，难以满足对FMS无线电导航综合管理进行测试验证的应用需求。

发明内容

为了解决现有的无线电导航系统仿真方法没有考虑实际导航台信息，并且无法根据飞行管理系统的调谐信息进行无线电导航参数仿真的问题，本发明的发明目的在于提供一种考虑导航台和调谐信息的无线电导航参数仿真方法，该方法具有经济有效且易于工程实现的特点。

本发明的发明目的通过以下技术方案来实现：

一种考虑导航台和调谐信息的无线电导航参数仿真方法，包含以下步骤：

一、获取飞机当前位置信息；

二、获取无线电导航调谐信息；

三、根据飞机当前位置信息，查询机载导航数据库，得到可选无线电导航台信息；

四、根据飞机当前无线电导航调谐信息，查询可选无线电导航台信息，得到所调谐的无线电导航台信息；

五、根据所述的飞机当前位置信息、所调谐的无线电导航台信息，利用无线电导航参数解算方法，实现无线电导航参数的仿真。

依据上述特征，所述无线电导航参数仿真方法包含VOR测量参数磁方位角的仿真，包含以下步骤：

1.1)由步骤一获取飞机的经度λ、纬度L；

1.2)由步骤二获取甚高频全向测向仪调谐频率f_vor；

1.3)由步骤三查询机载导航数据库，搜索飞机当前位置在VOR导航台信号覆盖范围内的所有VOR导航台，得到可选的VOR导航台信息,其中，VOR导航台信息包括每个可选VOR导航台的频率f_VOR、经度λ_VOR、纬度L_VOR，站台磁差δ_VOR；

1.4)由步骤四查询可选的VOR导航台信息，从可选VOR导航台的频率f_VOR中选择与调谐频率f_vor相同的VOR导航台，从而得到该VOR导航台的经度λ_VOR、纬度L_VOR、站台磁差δ_VOR；

1.5)由步骤五利用飞机相对于导航台的角度计算方法，得到飞机相对于VOR导航台的角度θ_vor，然后将飞机相对于VOR导航台的角度θ_vor减去站台磁差δ_VOR，得到飞机相对于VOR导航台的磁方位角θ_VOR，从而实现VOR测量参数磁方位角的仿真。

依据上述特征，所述无线电导航参数仿真方法，包含ILS测量参数航道偏差的仿真，包含以下步骤：

2.1)由步骤一获取飞机的经度λ、纬度L；

2.2)由步骤二获取的仪表着陆系统调谐频率f_ils；