王蒙

【摘 要】在衛(wèi)星技術(shù)和信息技術(shù)高速發(fā)展的推動(dòng)之下，全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)已經(jīng)在民用航空領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，基于此，為了讓更多的人能夠了解全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)在我國(guó)民用航空中的具體應(yīng)用情況，本文從全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)在民用航空中的應(yīng)用特點(diǎn)出發(fā)，對(duì)其在機(jī)場(chǎng)建設(shè)、機(jī)場(chǎng)停機(jī)定位和飛機(jī)導(dǎo)航中的具體應(yīng)用方式作出了研究，并通過(guò)舉例的方式進(jìn)行了相應(yīng)的闡釋和說(shuō)明。

【關(guān)鍵詞】全球?qū)Ш剑恍l(wèi)星系統(tǒng)；民用航空

一、引言

民用航空有著很高的技術(shù)性和安全性要求。目前我國(guó)每架民用航空飛機(jī)上都已經(jīng)安裝了全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，其可以有效保證民用航空達(dá)到精確、完整、持續(xù)和實(shí)用。在此基礎(chǔ)上，全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)基本實(shí)現(xiàn)了對(duì)全球的覆蓋，飛機(jī)可以在遵循相關(guān)守則的情況下直接從一個(gè)地方飛至目標(biāo)地區(qū)。因此，全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)所具備的高精度定位能力已經(jīng)使其成為民用航空系統(tǒng)中所不可缺少的一部分。

二、全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)在民用航空中的應(yīng)用特點(diǎn)

目前，以美國(guó)的全球定位系統(tǒng)（GPS）為首，中國(guó)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BDS）、俄羅斯的格洛納斯導(dǎo)航系統(tǒng)（GLONASS）、歐盟伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（Galileo）等眾多全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)已經(jīng)在各國(guó)全面開(kāi)花。盡管這些系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)國(guó)家不同但都存在著以下相似特點(diǎn)：

1）全球設(shè)施，其是全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的核心構(gòu)件，主要由空間段、空間信號(hào)與地面相關(guān)控制系統(tǒng)所和組成。其中空間段包括來(lái)自一個(gè)或多個(gè)軌道運(yùn)行中的定位衛(wèi)星所組成，其主要用來(lái)供應(yīng)導(dǎo)航信號(hào)，其所發(fā)射出的為空間信號(hào)。而地面相關(guān)控制系統(tǒng)則主要由一系列地面衛(wèi)星監(jiān)測(cè)站、控制站和信息站所組成，主要用來(lái)對(duì)衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行接受并對(duì)其運(yùn)行軌道進(jìn)行控制；2）區(qū)域設(shè)施，指的是針對(duì)特殊系統(tǒng)要求服務(wù)的設(shè)施，其能夠通過(guò)特定地面組合通信的方式來(lái)滿足個(gè)體用戶的需求；3）用戶部分，該部分主要由一系列終端用戶接收機(jī)所組成，主要用來(lái)對(duì)全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)所發(fā)射的無(wú)線電信號(hào)進(jìn)行接收，以此來(lái)獲得相應(yīng)的定位和觀測(cè)數(shù)據(jù)，在此過(guò)程中用戶還可以按照個(gè)性化需求對(duì)其進(jìn)行定制使用[1]。

三、全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)在民用航空中的應(yīng)用方式

將全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)應(yīng)用在民航空系統(tǒng)中可以確保其變得更加安全、便捷、高效，同時(shí)還將有效提升航空系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)收益性。從實(shí)際應(yīng)用來(lái)看其主要被應(yīng)用在民眾航空中的以下領(lǐng)域：

1、在機(jī)場(chǎng)建設(shè)中的應(yīng)用

隨著世界全球化程度的日益加深，我國(guó)的民用航空領(lǐng)域也被賦予了新的任務(wù)。特別是在機(jī)場(chǎng)建設(shè)中，由于我國(guó)目前很多機(jī)場(chǎng)地方狹小、設(shè)施老舊，為了適應(yīng)全球化趨勢(shì)急需進(jìn)行擴(kuò)充改造。但由于航空系統(tǒng)對(duì)精準(zhǔn)度要求很高，若出現(xiàn)偏差很容易導(dǎo)致航空系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤，甚至可能會(huì)釀成起降事故。只有充分引入全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)才能保證建設(shè)誤差被控制在最小并使其建設(shè)安全得到保證。具體應(yīng)用方式如下：

1）在機(jī)場(chǎng)建設(shè)的過(guò)程中利用多臺(tái)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)能夠建立起一套具備高精度和高完整性的測(cè)量網(wǎng)，其將起到良好的精確定位效果。以某地機(jī)場(chǎng)建設(shè)為例：其在建設(shè)過(guò)程中，建設(shè)人員找來(lái)了10臺(tái)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)接收機(jī)對(duì)建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行施工測(cè)量，測(cè)試過(guò)程利用了靜態(tài)觀測(cè)與軟件后處理辦法將項(xiàng)目施工所埋設(shè)的各個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)精確地測(cè)量出來(lái)，測(cè)量精度可以控制在2-3厘米之間，從而順利的達(dá)到了建設(shè)要求；2）在全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的控制下，機(jī)場(chǎng)在航站樓和跑道的建設(shè)中也將獲得精確的基礎(chǔ)性測(cè)量控制效果，在此基礎(chǔ)上，建設(shè)項(xiàng)目的空降定位目標(biāo)將得到有效統(tǒng)一與規(guī)范，這將為建設(shè)施工的規(guī)劃、施工基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)及施工中能夠達(dá)到對(duì)1：500比例的地勢(shì)測(cè)算工作提供了保障，在此情況，機(jī)場(chǎng)建設(shè)施工及其未來(lái)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展都將因此而收益。

2、在機(jī)場(chǎng)停機(jī)定位中的應(yīng)用

在目前各機(jī)場(chǎng)客流量越來(lái)越大的情況下，如何做好各機(jī)場(chǎng)的停機(jī)定位工作是保障機(jī)場(chǎng)安全、正常、有序運(yùn)行所必不可少的因素。若停機(jī)定位出現(xiàn)問(wèn)題，事故風(fēng)險(xiǎn)也將成倍增加。因此，為了做好民用航空系統(tǒng)的機(jī)場(chǎng)停機(jī)定位工作，全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)在其中得到充分利用，只有這樣其定位精準(zhǔn)性才能得到保障。具體利用方式如下：1）民用航空機(jī)場(chǎng)中存在著許多可能被用到的停機(jī)地點(diǎn)，一些大一點(diǎn)的機(jī)場(chǎng)停機(jī)地點(diǎn)往往都在100個(gè)以上。因此，為了做好停機(jī)定位工作有必要使用多臺(tái)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)來(lái)組成綜合測(cè)量網(wǎng)以提升自身的測(cè)量精確度。以某地機(jī)場(chǎng)停機(jī)定位確定工作為例：為了做好定位工作，該機(jī)場(chǎng)找來(lái)了一整套的由當(dāng)?shù)厝蛐l(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)所提供的網(wǎng)絡(luò)控制測(cè)量設(shè)備，利用該設(shè)備測(cè)量人員精準(zhǔn)的將個(gè)控制點(diǎn)的座標(biāo)測(cè)定出來(lái)。測(cè)量時(shí)系統(tǒng)的衛(wèi)星高度截止角在15度以上，同期測(cè)量衛(wèi)星有效觀測(cè)數(shù)在4顆以上，測(cè)量時(shí)段長(zhǎng)度在60秒以上，在經(jīng)過(guò)4次以上在每2-5秒/次的數(shù)據(jù)采樣間隔后，各停機(jī)定位點(diǎn)被精確地測(cè)算了出來(lái)，誤差不超過(guò)2毫米；2）在各停機(jī)定位點(diǎn)被測(cè)算出來(lái)的情況下，機(jī)場(chǎng)整體的航站樓建設(shè)及后期生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)等相關(guān)坐標(biāo)能夠被準(zhǔn)確的定位出來(lái)，這樣民用航空系統(tǒng)的航班?？揩@得了技術(shù)支撐，其安全性和穩(wěn)定性也因此而得到了充足保障[2]。

3、在飛機(jī)導(dǎo)航中的應(yīng)用

眾所周知，民用航空飛機(jī)普遍存在飛行時(shí)間長(zhǎng)和位置高的特征，為了與地面控制塔臺(tái)保持聯(lián)系以使飛機(jī)在飛行過(guò)程中不發(fā)生錯(cuò)誤，準(zhǔn)確的導(dǎo)航是必不可少的，而正因?yàn)槿蛐l(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)能夠?qū)嵤┳顪?zhǔn)確的定位，因此目前其已經(jīng)被廣泛被民用航空領(lǐng)域所應(yīng)用在飛機(jī)導(dǎo)航之中，其應(yīng)用方式如下：

1）民用航空導(dǎo)航包括精密起飛、精密著陸和精密飛行等幾部分，在導(dǎo)航的過(guò)程中，全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)能夠提供持續(xù)的高性能作業(yè)，特別是其能夠在精度、持續(xù)性、完整性和實(shí)用性等方面來(lái)為飛機(jī)的飛行安全提供最大程度上的保障。不僅如此，全球衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)能夠依托其技術(shù)優(yōu)勢(shì)覆蓋到地形條件復(fù)雜地區(qū)，這主要利用了其所具備的空中管理技術(shù)運(yùn)用了全新的導(dǎo)航、監(jiān)控和協(xié)調(diào)控制運(yùn)行方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的。其不但能夠充分保障航空安全，還可以大大降低因地形復(fù)雜需要耗費(fèi)的地面飛行系統(tǒng)建設(shè)的成本，從而有效保障航空公司的經(jīng)濟(jì)效益；2）在實(shí)施導(dǎo)航的過(guò)程中，全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)需要盡力保障其性能得到全面發(fā)揮，只有這樣才會(huì)確保航空系統(tǒng)的安全風(fēng)險(xiǎn)被降到最低。未來(lái)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)還將在飛機(jī)導(dǎo)航中得到進(jìn)一步的完善，例如：未來(lái)隨著人造衛(wèi)星數(shù)量的不斷增加，全球衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)也將在多衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的控制下變得越來(lái)越完善，多衛(wèi)星導(dǎo)航將實(shí)現(xiàn)對(duì)全球每個(gè)角落的全面覆蓋，這樣將能夠確保飛機(jī)無(wú)論飛行到世界任何一個(gè)地方都將被追蹤到，以后類似于“馬航失聯(lián)事件”數(shù)量將降低為0，飛機(jī)的飛行安全將在最大程度上得到保障。

四、總結(jié)

綜上所述，本文集中對(duì)全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)在民用航空中的應(yīng)用情況進(jìn)行了研究，通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，在民用航空中利用全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)能夠取得充分保障飛機(jī)場(chǎng)的施工及長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展、使民用航空系統(tǒng)的航班?？揩@得了技術(shù)支撐并使飛機(jī)飛行安全在最大程度上得到保障的良好效果。希望本文的研究可以幫助更多人更好地了解全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)在民用航空中的應(yīng)用情況，為我國(guó)民用航空事業(yè)取得更廣闊的發(fā)展前景做出貢獻(xiàn)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]李志成，楊敏.全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在民航建設(shè)領(lǐng)域的應(yīng)用與實(shí)踐[J].建筑技術(shù)開(kāi)發(fā)，2016，43（09）：6-7.

[2]王韜.全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（GNSS）在民航中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與生產(chǎn)力，2010（12）：82-83+86.