試論北斗系統在我國民航領域應用現狀及發(fā)展前景

陳佳

摘 要 民航領域中，導航的應用途徑和效率是比較高的，具有十分重要的地位，與航空安全緊密相關。國際性民航組織從發(fā)展的角度考慮，推廣和應用了新的航行系統。在這樣的背景下，各個國家民航導航的方式為采用全球衛(wèi)星導航系統。GPS技術是運用較為成熟和有效的導航技術，在市場競爭中占據一定地位。為實現技術性獨立和運行安全，針對北斗衛(wèi)星導航系統的良好應用深入分析和研究，盡早實現擁有獨立的全球衛(wèi)星導航系統，從而保障國家民航事業(yè)的長久建設和發(fā)展。本篇文章闡述了民航領域應用北斗系統的狀況，并展望了發(fā)展前景。以下觀點僅供參考和借鑒。

關鍵詞 北斗系統;民航領域;應用現狀;發(fā)展前景

我國經歷了較長時間的衛(wèi)星導航系統研究后，根據自主建設發(fā)展和獨立運行的要求，形成了新的全球衛(wèi)星導航系統，也就是“北斗二號”。衛(wèi)星導航系統整體的規(guī)劃和建設計劃完成需要16年，項目設計內容從2004年啟動，完成建設和投入使用的時間預計為2020年，其定位、導航等服務面向全球。眾多專家和學者最關注的是民航導航發(fā)展中，新的北斗衛(wèi)星導航系統能夠發(fā)揮作用，實現有效應用。

1衛(wèi)星導航系統發(fā)展歷程

“子午儀”系統是美國建立的首次在全國范圍內定位導航的衛(wèi)星導航系統，由于定位耗費時間長，精準度不能得到保證，目前已經停用。1973年，美國國防部聯合辦公室在使用全球衛(wèi)星導航系統的背景下，最先提出了GPS導航系統，為導航技術的進一步設計和發(fā)展提供了重要基礎。經過了較長時間的研究探索，1978年2月22日，成功發(fā)射真正意義上的第一顆GPS試驗衛(wèi)星。自此GPS系統的工作性能逐漸得到驗證，在完成一系列的試驗工作后投入使用[1]。不久后，其他國家也紛紛應用衛(wèi)星導航系統，俄羅斯建成了GLONASS全球衛(wèi)星導航系統，而我國也在不斷探索和規(guī)劃建設北斗全球衛(wèi)星導航。

2衛(wèi)星導航定位系統原理和構成

衛(wèi)星導航技術的應用途徑廣泛，技術的合理運用能夠幫助人類確定運用物體在不同平面上的位置，通過二維定位的方式，為空間飛行器提供導航，從而確定三維坐標。構成包括3個基本層面，具體如下。①空間位置：為了實現精準定位和導航，通過衛(wèi)星分布在不同的軌道平面上構成了空間導航網。系統的全球性覆蓋體現在不受時間和空間的限制，觀測衛(wèi)星的數量達到4顆。②地面監(jiān)管：采用地面監(jiān)控系統了解衛(wèi)星的運行狀況，也保證了使用星歷的精準程度。其中跟蹤站、遙測站、注入站比較常見。③用戶：通過接收機接受衛(wèi)星發(fā)射的型號，并分析和計算導航電文，依據定位原理計算用戶的具體信息，包括時間、位置和速度等。

3陸地基礎區(qū)域導航的變動改革

在導航設施的工作范圍內或者是自主導航系統的工作范圍內，不排除兩者結合的情況，依據規(guī)定的路線，航空器采用的飛行導航方法就是區(qū)域導航的科學性定義。這種導航方式從側面體現了在現有的地面系統導航條件下，陸基區(qū)域的設計特點。針對部分航空領域的條件受限，在地面建設導航臺的難度增加，會受到多方面因素的影響和限制。民航導航領域中實現北斗衛(wèi)星導航系統的良好應用，就能改善這種不利的狀況，從而在保證科學和安全的基礎上提升航空空域的利用率。飛機導航的過程中需要提前規(guī)劃最佳路線實現經濟安全的直線飛行，可以根據衛(wèi)星系統和計算機工作完成，體現出導航的思想理念[2]。

4進離場的RNP精密導航

采用新的飛機起降技術是RNP精密導航過程中設備工作的重要內容。針對這項內容，各個國家加強實踐和研究，為民航導航事業(yè)的發(fā)展奠定良好基礎。RNP技術在數十年前就已經運用在飛機進離場的過程中，并展現了導航效率方面的優(yōu)勢。民航導航中，實現北斗衛(wèi)星系統的良好應用，能夠根據相應的計算程序，讓飛機精準進入終端內隧道。采用的RNP技術與傳統民航導航技術的區(qū)別在于，能夠減輕地面導航設施對其的限制，在進離場的過程中皆能保證安全和有效性。飛機運行很大概率會受到天氣狀況的影響，導致飛機在進離場的過程中出現可視性差和能見度低的情況。RNP精密導航的應用效果十分突出，尤其是針對自然條件苛刻的區(qū)域。就比如我國的西部高原機場，受到自然因素的影響較大，采用這種導航技術能夠改善運行的不利狀況。

5增強進近著陸系統精密度

儀表著陸系統在民用飛機安全著陸中發(fā)揮重要作用，但要求系統的工作壓力小，對飛機運行不會產生較大的影響。隨著民航市場的發(fā)展壯大，民航飛機的應用頻率增加。在工作壓力持續(xù)增加的情況下，儀表著陸系統在應用的過程中暴露出各種問題，影響飛機運行效率和使用安全。在這樣的背景下，北斗衛(wèi)星系統在民航事業(yè)中的作用凸顯，大幅度應用旨在解決原有著陸系統的問題。增強進近著陸系統精密度體現在三個基本模塊的精度提升，包括導航定位、飛行指引和著陸。在運行衛(wèi)星導航系統的前提下，精密度要求被滿足，因此在飛機指引和著陸方面體現出重要作用。原有的儀表著陸系統程序單一，工作效率不高，而且采用的系統中，出現一條跑道對應多個系統程序的情況，滿足多個飛機的著陸需求和工作安排[3]。系統的應用目的在于能夠為人類提供更加優(yōu)質的導航服務。和傳統的應用形式對比，新的應用系統優(yōu)勢明顯，精密度有所提升，生成的參數信息對進近航跡能實現靈活定義，最重要的是滿足復雜的民航工作要求，且安全性得到保障。除此之外，新系統的適用性強、應用率高，在傳統儀表著陸系統應用困難的機場，也能根據實際狀況定制進近程序，從而有效提升飛機運行和管制水平。

6結束語

由上文可知。民航導航中應用北斗系統，意識著國家的衛(wèi)星導航事業(yè)再上一層，從而擁有獨立自主運行的全球衛(wèi)星導航，能最大效率的保障民航導航的安全和科學運轉，提升工作的質量。從整個國家乃至全球的民航事業(yè)發(fā)展來說，都是十分重要的。一旦建成和運行將代表著衛(wèi)星導航系統的一個新的里程碑，為此對相關組織和建設要加強關注，深入分析研究。

參考文獻

[1] 田豐瑞，何永軍.北斗衛(wèi)星導航系統定位性能驗證[J].鐵道勘察，2017，43（3）：11-13.

[2] 李源，錢向陽，李紹雄.北斗衛(wèi)星導航系統的發(fā)展現狀與前景[J].通訊世界，2016（14）：217-218.

[3] 楊元喜，李金龍，王愛兵，等.北斗區(qū)域衛(wèi)星導航系統基本導航定位性能初步評估[J].中國科學：地球科學，2014，44（1）：72-81.