[发明专利]融合无线电高度表信息的MLS盲区着陆引导方法

说明书

本发明提供了一种融合无线电高度表信息的MLS盲区着陆引导方法，首先获取MLS设备的量测信息、无线电高度表的高度信息h以及机场信息；然后根据飞机高度选择直接计算飞机相对于着陆点的位置或者融合无线电高度表的信息后计算飞机相对于着陆点的位置，并且融合时加入了平滑预处理。本发明能够保证进近和着陆全程引导信息输出的连续有效性，使MLS设备在飞机整个着陆过程中实现III_C类着陆引导。

技术领域

本发明属于导航领域，涉及微波着陆系统，特别是一种融合无线电高度表信息辅助MLS在飞机进入跑道入口至着陆点之间的MLS仰角信号盲区内进行着陆引导的方法。

背景技术

MLS全称是微波着陆系统，作为一种为飞机着陆服务的精密引导系统，其可以为等待着陆的飞机提供所需信息。在MLS的信号覆盖区内，机载设备通过接收方位、仰角天线的空间扫描信号实时测量飞机相对于台站的方位、仰角信息，并通过与DMEP地面站的问答测量飞机相对于台站的斜距信息。从飞机进入MLS的着陆引导区域到降落到着陆点的范围内，方位信息和斜距信息全程可用，但由于MLS仰角台天线相位中心相对于跑道平面以一定角度向上仰起，因此飞机在进入跑道入口后且到达着陆点前，超出了仰角台信号的正常覆盖范围。由于上述原因，MLS在跑道入口和着陆点之间的航道上存在一个着陆引导盲区，造成MLS设备无法实现III_C类着陆引导。

目前，国内外MLS设备在仰角信号盲区内尚无方法支撑全程着陆，未发现MLS设备仰角信号盲区内引导方案的相关文献报导。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种融合无线电高度表的高度信息辅助MLS在仰角信号盲区内进行着陆引导的方法，鉴于大多数飞机上都装备了无线电高度表设备，保证进近和着陆全程引导信息输出的连续有效性，使MLS设备在飞机整个着陆过程中实现III_C类着陆引导。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括以下步骤：

1)获取MLS设备的量测信息、无线电高度表的高度信息h以及机场信息；所述MLS设备的量测信息包括飞机相对于方位台的方位角飞机相对于仰角台的仰角θ和飞机相对于DME/P台的直线距离ρ、方位台相对于着陆点的距离D1、方位台天线高度H1、DME/P台相对于跑道中心线横偏距离D2、DME/P台相对于着陆点的距离D3、DME/P台天线高度H2、仰角台相对于跑道中心线横偏距离D4、仰角台天线高度H3；所述机场信息包括机场跑道磁航向α和着陆点的位置信息[B_L L_L H_L]^T，其中B_L、L_L和H_L分别为着陆点的纬度、经度和高度；

2)判断飞机高度是否大于等于30米，若是则执行步骤3)；否则执行步骤4)；

3)建立着陆点直角坐标系，以着陆点为原点建立直角坐标系n，该坐标系的X轴为跑道中心线，指向跑道尾端为正，Y轴与X轴在同一水平面，Z轴指向天空；根据MLS设备的实时量测信息，计算飞机相对于着陆点的位置[x y z]^T，计算方法如下：

设方位台站在坐标系n下的位置为仰角台站在坐标系n下的位置为[x_{L_θ} y_{L_θ} z_{L_θ}]^T，DME台站在坐标系n下的位置为[x_{L_D} y_{L_D} z_{L_D}]^T，则根据机场信息计算得到以上三个台站的位置坐标；

DME到飞机所观测到的斜距ρ＝[(x-x_{L_D})²+(y-y_{L_D})²+(z-z_{L_D})²]^1/2；