民机导航系统

1 概述
1．1 引言
1．2 地球几何形状与重力场
1．2．1 地球的几何形状
1．2．2 地垂线、纬度和高度
1．2．3 参考旋转椭球体的曲率半径
1．2．4 重力矢量
1．3 地球导航定位方法
1．3．1 地球直角坐标系定位方法
1．3．2 地球球面坐标系的定位方法
1．3．3 两类定位方法的参数变换
1．4 导航用坐标系
1．4．1 坐标系的定义
1．4．2 坐标系之间的变换关系
1．5 民用飞机导航系统架构
1．5．1 民机导航系统发展现状及趋势
1．5．2 典型民机导航系统架构

2 自主导航系统
2．1 惯性传感器原理及发展概况
2．1．1 双自由度陀螺仪的基本特性
2．1．2 动力调谐陀螺仪
2．1．3 激光陀螺（RLG）
2．1．4 光纤陀螺
2．1．5 微机电陀螺
2．1．6 摆式加速度计
2．1．7 微机电加速度计
2．2 惯性导航系统工作原理
2．2．1 惯性导航系统基础
2．2．2 指北方位惯导系统的力学编排
2．2．3 游移方位惯导系统的力学编排
2．2．4 极区导航
2．3 捷联惯性导航系统
2．3．1 概述
2．3．2 姿态更新算法
2．3．3 捷联惯导的速度算法
2．3．4 捷联惯导的位置算法
2．4 惯性导航系统误差分析
2．4．1 误差源分析
2．4．2 速度误差和位置误差方程
2．4．3 姿态误差方程
2．4．4 静基座条件下指北方位系统的误差传播特性分析
2．5 捷联惯导系统的对准与标定
2．5．1 静基座条件下指北方位对准
2．5．2 捷联惯导系统的标定技术
2．6 大气数据系统
2．6．1 相关术语与定
2．6．2 大气数据系统的组成与功能
2．6．3 大气传感器
2．6．4 大气数据计算机
2．7 航姿系统
2．7．1 磁传感器
2．7．2 捷联航姿系统

3 陆基无线电导航系统
3．1 陆基无线电导航系统概述
3．1．1 无线电导航系统的定义及构成
3．1．2 无线电导航系统的任务及分类
3．1．3 无线电导航系统的性能要求
3．1．4 无线电导航系统的应用及发展趋势
3．2 无线电高度表
3．2．1 频率式无线电高度表
3．2．2 脉冲式无线电高度表
3．3 无线电罗盘测向系统
3．3．1 系统功能
3．3．2 机载无线电自动定向仪
3．3．3 地面无线电测向信标
3．4 甚高频全向信标
3．4．1 甚高频全向信标系统工作原理
3．4．2 常规VOR
3．4．3 多普勒伏尔
3．4．4 VOR与DVOR设备的应用
3．5 测距仪
3．5．1 测距仪系统
3．5．2 DME/P
3．5．3 DME调谐原理和过程
3．5．4 DME测距误差分析
3．6 VOR/DME与DME/DME导航原理
3．6．1 VOR及DME信号覆盖范围
3．6．2 VOR/DME区域导航定位算法
3．6．3 无线电自动选台算法
3．7 ILS仪表着陆系统
3．7．1 工作原理
3．7．2 航向台的组成及作用
3．7．3 下滑台的组成及作用
3．7．4 指点信标
3．7．5 仪表着陆系统的性能要求
3．7．6 航向下滑的场地标准
3．8 MLS微波着陆系统
3．8．1 测角和测距原理
3．8．2 微波着陆系统地面设备
3．8．3 微波着陆系统机载设备
3．8．4 精密测距设备
3．8．5 微波着陆系统信号格式
3．8．6 微波着陆系统在机场的配置和使用
3．9 雷达着陆系统
3．9．1 雷达测距和测角原理
3．9．2 着陆雷达工作原理
3．9．3 着陆雷达的主要性能
3．9．4 着陆雷达的安装和使用
3．9．5 雷达着陆的缺点
3．10 MMR多模接收机着陆系统

4 全球卫星导航系统
4．1 全球卫星导航系统概述
4．I．1 GPS的组成
4．1．2 GPS现代化
4．1．3 GPS应用
4．1．4 各国卫星导航系统的概况
4．2 全球卫星导航系统的工作原理
4．2．1 GPS信号
4．2．2 GPS信号的组成、用途和特性
4．2．3 现代化的GPS信号
4．2．4 GPS时间系统、坐标系统和卫星位置计算
4．2．5 GPS测量
4．2．6 GPS定位
4．3 GPS的误差分析
4．3．1 GPS星座误差
4．3．2 GPS信号传播中的主要误差
4．3．3 与接收机有关的误差
4．3．4 其他误差源
4．4 差分GPS
4．4．1 差分的种类
4．4．2 广域增强系统
4．4．3 局域增强系统

5 基于性能的导航
5．1 概述
5．2 区域导航系统
5．3 RNP导航
5．3．1 RNP导航特点
5．3．2 RNP参数
5．3．3 导航性能要求
5．3．4 RNP飞行程序结构
5．3．5 实际导航性能（ANP）
5．3．6 飞机性能对导航性能的影响评估
5．3．7 航路和飞行程序空域规划中的PEE影响
5．4 导航性能的指标分配
5．5 导航综合与管理
5．5．1 概述
5．5．2 无线电导航台站调谐
5．5．3 无线电台站合理性检测
5．5．4 选择辅助导航量测量
5．5．5 辅助导航的位置计算
5．5．6 IRS与VOR/DME/ADF、GNSS、ADS的组合方案
5．5．7 最佳位置计算
5．5．8 混合位置计算
5．5．9 导航融合精度计算
5．5．10 导航性能监控和告警
5．5．11 导航数据库
5．6 水平导航
5．7 垂直导航
5．8 未来民机导航系统
参考文献
索引

程农，清华大学自动化系研究员。从事航空飞行器导航技术研究与工程开发三十多年。在中航工业自控所工作期间主持研制和开发了捷联惯性导航系统和基于捷联惯性系统的组合导航系统，负责多个捷联惯性/卫星组合导航系统预研及工程型号项目研制，并形成批量装备。是我国航空飞行器捷联惯性导航系统及基于惯性导航的多种导航组合系统技术开发和工程研制团队的主要技术负责人及专业学科带头人之一。曾获国家科技进步二等奖、教育部科技成果一等奖、国防科技进步二等奖及航空部多项科技进步奖。在清华大学自动化系工作期间参加了我国民用大型客机联合工程队，并承担飞行管理系统技术的关键技术攻关课题研究，为C919飞机综合导航系统的研制提供建模与仿真环境技术支持。并受聘为总参陆航装备部“十二五”装备预先研究咨询组专家；清华大学“未来航空”兴趣团队项目指导教师。

李四海，西北工业大学自动化学院教授，从事惯性及组合导航技术研究工作三十年，2000年9月前在中航工业自控所惯性导航研究部工作；2000年10月—2008年5月就职于西安晨曦航空科技有限责任公司任总工程师；2008年5月至今供现职。主要研究方向为惯性导航系统的对准、导航与标定技术，组合导航与导航综合系统的信息融合及应用，民机导航系统等。目前担任国家安全重大基础研究（国防973）某项目课题负责人，主持过为多种型号配套的挠性捷联惯性及组合导航系统、为863某重大项目配套的激光惯导系统、为总参某型无人机配套的光纤捷联惯性组合导航系统、某型舰载直升机捷联惯性系统的研制工作，参与了C919航电导航系统的前期论证工作。