北斗卫星导航系统在航空领域中的应用

中国人民解放军61267部队机务二大队 北京 101114

卫星导航技术作为航空领域中的重要技术对人类发展起着不可或缺的作用，国际上对新航空系统实施了各种手段，全球卫星导航系统（GNSS）作为引领全球发展的重要存在，其中的GPS在航空领域中因为技术成熟、操作简便等优点受到全球广大用户的一致好评，因此在导航领域一家独大。然而这个局面将在近段时间发生改变，随着我国技术的不断发展，北斗系统作为航空领域的新角色也开始崭露头角。本文对我国北斗系统在导航中的应用以及对我国国土安全和未来航空发展需求进行重点阐述[1]。

1 北斗卫星导航系统定义

北斗导航系统(BeiDou（COMPASS）是我国科学家们自主研发出来并实现独立运行的全球卫星导航系统，它在建设过程一直追求系统独立自主、兼容并存、技术先进、运行可靠的设计目标，北斗系统的建立能够让我过卫星导航事业飞速发展，通过和我国国民经济相关的各种行业结合起来，能够在巩固完善我国卫星导航产业发展的同时促进我国经济飞速发展。北斗系统能够通过短报文通信方式一次性传达120个文字，而且能够具有50纳秒的高精度。因此具有定位快、全天候、全球性等各种优点。

2 定位原理

北斗导航系统的设计原理是利用目前卫星已经发射的卫星和用户接受之间的距离，最后结合多个卫星的数据，然后把接受端的具体位置计算出来。因此要达到这一设计目标，需要通过星载时钟得出的时间点然后利用它得到卫星的具体位置。通过卫星把信息传播到用户所在地，然后利用时间和光速就可以有效的计算两者之间的距离，当然其中会存在各种干扰因素，如大气层和电离层的干扰，因此利用以上方法得到的距离和真是距离可能会有出入，因此可以称作伪距离：PR),北斗系统只要正常工作就会不间断的把1和0等二进制编码（简称伪码）发射导航电文[2]。

3 北斗卫星导航系统的应用

3.1 飞机导航

导航顾名思义就是引导航行，就是通过特定工具正确引导飞机按照预定的航线进行飞行，因此需要达到要求所需的精度准确到达目的地。因此最简单的导航系统就是实时把用户的具体位置信息以及航速、航向等信息告知用户，不要通信系统协助。飞机导航虽然存在缺点但是也能够引领飞机在制定时间以内完成航向和航线相关的任务，我国作为无人机开发的大国，可以让北斗系统在无人机领域发挥重要的作用，因此也可以利用该系统检测飞机的各项性能指标。在统一覆盖范围以内可以借助机载导航设施，也可以直接利用单一导航设备，在所需航线范围之内自主性的进行导航方式选择。因此它的概念就是目前在地面系统导航的环境下的RNAV航线的设计特点。但是对地面导航点有难度的空域会存在一定的限制。随着BDS不断普及到我们生活当中，这会很大程度打破过去航线带来的限制，因此以上技术能够为科研设计新的航空领域，飞行器也可以通过BDS来完成自己设定的航行，从而让“Random Navigation ( 随机导航) ”这一概念实实在在的体现在我们当今的生活当中。

3.2 航路划定

航路是国家按照一定的规划在空中设定的通道，因此需要维护空中的交通秩序，保证飞机在线路中安全运行。

航路的正确划分能够实现领空作用最大化，因此需要有效的控制线路中的流量然后管理各个线路，通过科研表明北斗系统能够达到我们的发展要求，精度也符合大陆航空所需的精度。

3.3 导弹制导

北斗系统的原理是利用导弹上面安装的卫星导航接收机，接收4颗以上卫星的导航信息修正导弹的飞行路线从而提高精度，因此可以利用以上技术精确制导。美国的GPS就是利用自身的优点在美国“战斧”上安装巡航导弹，然后成功的把导弹圆概率从9米降低到3米，因此我们的北斗也具有以上功能。

3.4 飞行监视和控制

地面监视控制就是利用通信系统了解飞机的位置、速度、时间等各种参数，利用以上参数就能够及时调整飞机状态最后达到航线要求。北斗卫星系统的出现能够将原先复杂、繁琐的技术进行简化，在原先的基础上大大提高导航精度，而且具有测量用时短、设备简单等优点[3]。

3.5 航天航空测量设备的标校

飞行器在飞行之前必须借助相应的测量设备校准各项指标后才能进行飞行，传统的测量器材因为测量难度大、设备笨重、测试费用高等缺点，但是如果能够借助我国的北斗系统就能有效的改变过去的这种局面，通过北斗系统提供的各项参数，不仅解决传统技术的各项参数，还能大大的提升导航精度。

3.6 北斗卫星导航系统航空摄影测量

北斗卫星导航系统主要有以下三个测量点，第一，利用航拍得到相关技术图片；第二，在相应的控制点顺利完成航拍后再设计方案开展活动。最后一句具体方案开展工作，并计算专业平差。通过以上检查外业数据。

4 北斗卫星导航系统发展

北斗系统相比美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧洲的伽利略系统不仅具有操作简便、精度高等优点，还增加了通讯功能，因此具有全体快速定位能力。涵盖我国以及周边国家地区，能够24小时为我们提供服务，而且也不存在盲区，因此北斗系统给我国带来的发展不容小觑，可以有效的借助我国的隐身战斗机、核潜艇、航空母舰等各种先进战略工作为我国国防保驾护航。从而能够大大的提高我国的国防能力，同时我国的各大交通系统利用该系统能够为我们提供更好的服务，让我们的生活变得更加便捷。