航空卫星定位系统的基本原理及应用前景探析

工作条件是安全飞行的必要措施。文章着重讲述航空卫星定位系统在飞行安全领域的特点，全面地分析其基本原理和应用前景。

关键词：航空航天飞行器；飞行性能；航空卫星；定位系统

中图分类号：P228 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）30-0003-02

1 概述

20世纪六七十年代，美国研制的各种型号的飞机频频出现坠毁事故，让人们对记载电子设备的安全性和航空定位系统，最重要的是航空定位系统下的飞机的适航性等性能的信赖度降低，同时也反映了航空卫星定位系统在国家航天航空领域适航性的安全保障的重要性。我国航空航天领域对航空卫星定位系统的精度要求很高，要求其可靠度、安全性能、接收机信号的耐环境因素影响的极限值度均需满足我国航空航天相关要求。文章主要通过分析航空卫星定位系统对于航天飞行器在运行过程中的各种基本原理，通过定性地分析航空卫星定位系统的安全性能和设计规则，从而在一定的程度上解决机载产品设备信号接收带来的缺陷，从各方面提升飞行的的环境适应力和安全性保证。

2 航空卫星定位系统基本原理及现状分析

现今遍布全球的航空卫星定位系统主要有美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟GALILEO、中国“北斗”系统等航空卫星定位系统。美国GPS航空卫星定位系统优点：该卫星导航系统24小时实时定位；基本覆盖了全球范围，具有抗外界干扰能力强、定位和传送信号精度高等特点，但其缺点是，面对较大的信息量，GPS导航卫星定位系统存在的数据丢失量也是巨大的，因此导致整体性能下降，民用精度有一定的限制。俄罗斯GLONASS航空卫星定位系统可以根据卫星发射的信号的载波频率不同，从而防止系统被外界环境干扰（包括人为的干扰），因而在一定程度上，俄罗斯GLONASS航空卫星抗干扰能力较强；欧盟GALILEO航空卫星定位系统则通过提供各种不同类型的定位信号供民用，因此满足大信息量的传输功能；中国“北斗”航空卫星定位系统设备精巧、耗资小，然而其缺陷是不能覆盖两极地区，赤道附近定位精度差；表1为美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟GALILEO和中国的“北斗”系统对比表。

从表1中，美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟GALILEO航空卫星定位系统的定位原理是采用被动式伪码单向测距三维导航，定位数据由用户设备独立解算，区别与中国的“北斗”系统航空卫星定位系统的定位原理（主动式双向测距二维导航。定位数据由地面控制中心解算后提供给用户）。现行的全球卫星定位系统主要由GPS星座、地面控制部分、地面监控系统等组成，对于地面接收装置，多是用户设备部分，通用的是GPS信号接收机，根据GPS接受的信号，进行定位卫星的位置，从而在电脑上直观地看出两颗卫星之间的相对距离；最后根据导航方法计算出用户的三维位置，从而实现了实时的定位的作用。

3 航空卫星定位系统的应用前景分析

航空卫星定位系统在日常生活中应用广泛，航空航天、汽车电子、手持设备等等GPS全球定位系统的使用，使得用户更加方便地应用航空卫星定位系统，满足自身的需求。手持全球定位系统装置是攀岩爱好者的一种既方便又重要的工具。通过全球定位系统、高度计以及气压计等装备，你可以更准确地判断你所处的海拔高度和具体地点。航空航天上应用航空卫星定位系统对于飞行器的定位的跟踪有着广泛的应用，特别是军事上的目标定位打击和民航飞行的定位、确保飞行的安全等等。对于在汽车电子这一行业，汽车行驶的路线的导航、对犯罪嫌疑人的追踪、实时地定位某辆汽车的位置、供警方实时的跟踪都有一定的实际应用意义。现在的苹果手机也内嵌GPS定位系统，广泛地被顾客接受，其应用情景空间是巨大，航空卫星定位系统的广泛应用，保障了航空交通管制和地面交通管制等问题，其应用前景将逐渐应用到各方面中去。

4 结语

在如今的经济高速发展，新科学、新技术层出不穷的这个时代里，我国的民航事业已经取得了很大程度上的进步。航天卫星定位系统广泛应用于各行各业，例如用于航空/航海导航、石油勘探、森林防火、车辆导航、机场/港口交通管理等诸多方面。在如今民航操作系统中，用硬件和软件的问题的产生是不可避免的，系统故障是无法避免的，但是可以降低到最小程度。避开系统误差的存在，我国民航系统的精确性主要集中在航天卫星定位系统等上面，在我国民航中，航天卫星定位系统在民航中起着举足轻重的作用，也是我国民航可持续发展的战略目标，其目标主要是对飞行安全进行有效的定位导航，最终目的都是为了对飞行安全进行进一步的保障。航天卫星定位系统应用越来越广泛，从飞机到地面的汽车和手机，现在航天卫星定位系统的精确度也越来越高，给人们的生活带来空前的便利。

参考文献

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作者简介：何斌（1985—），女，湖南机场集团黄花国际机场分公司信息管理部助理工程师，研究方向：卫星定位或电磁环境。

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