专利名称：用于监视局域增强系统发布信息性能的装置及方法
技术领域：
本发明属于全球导航卫星系统(GlobalNavigation Satellite System，GNSS)， 涉及GPS全球定位系统，特别是一种监视发布信息性能的装置及方法，可用于局域增强系 统地面子系统发布信息的监测及故障告警。
背景技术：
全球定位系统(Global Positioning System, GPS)是一种星基无线电导航系统。 局域增强系统(Local Area Augmentation System, LAAS)是美国联邦航空局(Federal Aviation Administration, FAA)提出的地基增强系统(Ground Based Augmentation System，GBAS)，是应用于航空器进行精密进近的差分GPS (Differential GPS，DGPS)的一种类型。局域增强系统包括卫星子系统、地面子系统和机载子系统。其中卫星子系统是指导航卫星产生测距信号，发送给地面子系统和机载子系统的系 统。地面子系统称为LAAS地面设施(LAAS Ground Facility, LGF)，包括数个参考接 收机、一个数据处理器和一套甚高频数据链，根据卫星测距信号和事先已知的参考接收机 精确位置计算卫星的伪距修正值，通过完好性监测算法获得系统完好性信息，最终将这些 信息按D0-246协议规定格式封装成数据包经甚高频数据链发送给机载子系统。机载子系统主要设备为多模式接收机(Multi-Mode ReCeiVer，MMR)，接收和处理 由GPS卫星子系统和地面子系统发射的信号，输出经过修正的位置解和完好性告警信息。局域增强系统的主要功能是为机载子系统提供精确的差分修正数据以及完好性 数据。由于地面子系统和机载子系统精度要求规定在距离域中，而全系统精度需求是定 义在位置域中，需要将距离域的子系统精度需求与位置域的全系统精度需求联系起来，以 确保系统定位精度需求能够被满足。因此需要通过差分处理，来消除地面和机载子系统之 间公共的测距误差，以此提高机载子系统的定位精度。系统完好性，定义为系统因故障或超差导致不能用作导航系统时，系统应向用户 及时发出告警的能力。GPS卫星在发出的导航电文中已向用户提供了完好性信息，但有些系 统故障主控站要经过半小时甚至几个小时才能发现，这在民用航空应用中是无法满足安全 需求的。为保证GPS系统完好性满足民用航空导航系统要求，需要地面子系统提供完好性 信息，保证飞机进近着陆的安全。由于地面子系统发送的差分修正信息和完好性信息直接影响到机载子系统的导 航精度和进近着陆安全，额外的测距信号干扰以及VDB信号的干扰将影响系统的连续性和 可用性。发布信息的连续性和可靠性，是保障机载用户进近安全的关键。同时差分信息的 准确性、最终进近段(Final Approach Segment, FAS)数据点的精度、VDB场面覆盖等性能 参数都会对机载子系统的导航精度产生影响。而这些关键性的因素无法通过地面子系统本身进行监测。由于空间环境不确定性，上述关键参数存在可变因子，如果不对这些可变因子 进行监测，将直接降低系统的准确性、可靠性、完好性以及可用性。近年来，各国积极发展局域增强系统，用于民用航空精密进近服务。尤其 Honeywell公司开发的SLS系统，已经在多个机场安装并进行了试验飞行。目前，该系统正 处于认证阶段。同时，Thales公司也开发了 GBAS监测站GMS670，该装置已经安装了多个机 场对Honywell公司开发的局域增强系统进行性能监视。由于上述两套系统分别由不同的公司开发，同时GSM670系统是独立于局域增强 系统开发的性能监视系统，因此在数据共享方面存在缺陷，运行过程中无法实时获取局域 增强系统地面子系统的中间运行数据以及状态数据，由此导致性能监视能力的下降。同时 GSM670系统只能提供局域增强系统性能的监视及告警能力，不具备对地面子系统的故障修 复功能，无法进一步提高局域增强系统的安全性和可靠性。
发明内容
本发明的目的在于克服发布信息性能监视系统在运行过程中无法获取局域增强 系统地面子系统的中间运行数据和状态数据的问题，以及无法为地面子系统提供故障修复 功能的缺陷，提供了一套用于地面子系统发布信息监视的装置及方法，以增强发布信息性 能监视系统的监视及告警能力，提高局域增强系统的安全性和可靠性。为实现上述目的，本发明提供的用于监视局域增强系统发布信息性能的装置，包 括GNSS接收机用于接收GPS信号，输出导航观测数据到发布信息监视单元进行处 理；VDB接收机用于接收VDB信号，输出局域增强系统发布的数据到发布信息监视单 元进行处理；MMR多模接收机用于仿真机载用户，输出进近引导信息到性能综合评估单元进 行评估处理；发布信息监视单元用于收集数据，并进行解析、差分定位、精度计算和准确性比 较处理，将处理后的监视数据输出到性能综合评估单元进行评估；性能综合评估单元用于处理发布信息监视单元中各监视�？榈拇斫峁跃� 域增强系统发布的数据进行分析，即根据一类精密进近服务要求，水平定位精度< 16m，垂 直定位精度< 4m，VDB数据失效率< 10_3，VPL < VAL，LPL < LAL,生成评估结果；其中发布信息监视单元包括完好性信息评估模块用于根据局域增强系统地面子系统广播的相关信息进行 GPS卫星完好性的计算，并输出垂直保护等级VPL和水平保护等级LPL，将VPL、LPL分别与 垂直告警等级VAL、水平告警等级LAL进行对比以检验卫星完好性状况，统计并记录PL > AL的事件信息；差分性能评估模块用于根据GNSS导航观测数据和局域增强系统地面子系统广 播的差分数据进行定位解算，将定位解与已知的参考位置进行比较，计算定位精度，监视定 位精度是否满足一类精密进近的精度要求；参考接收机冗余�？橛糜谛薷淳钟蛟銮肯低车孛孀酉低辰邮栈收希娲收�
5接收机，向地面子系统发送原始的GNSS导航观测数据，计算差分修正数据和完好性数据；VDB信号监视�？橛糜诩嗍拥鼻癡DB信号的质量，包括信号功率、发射频率、发射 时隙输出，统计发射中断、无用发射、错误信息以及信号功率的变化率；FAS数据验证�？橛糜诮ü齎DB接收到的地面子系统广播的FAS数据、地面子 系统通过地面网络传输的FAS数据以及管控中心系统通过地面网络公布的FAS数据进行比 对，以此监视VDB发布的数据是否正确，并统计异常事件；数据记录�？橛糜诩锹技嗍拥ピ邮盏降脑际�、中间处理数据以及最终统 计和计算结果，以此作为后期查询和统计的依据。为实现上述目的，本发明提供的用于监视局域增强系统发布信息性能的方法，包 括以下步骤(1)将局域增强系统地面子系统、管控中心系统和发布信息性能监视装置通过地 面网络进行连接，采用TCP/IP链路进行数据通信；(2)管控中心系统通过地面网络将最终进近段航径数据传送给地面子系统和发布 信息性能监视装置；(3)地面子系统将差分修正数据、完好性数据、机场数据和进近段航径数据通过 VDB空间信道进行广播，同时将这些数据通过地面网络发送给发布信息性能监视装置，并将 工况信息通过地面网络发送给发布信息性能监视装置和管控中心系统；(4)发布信息性能监视装置将接收的所述地面网络数据与接收到的所述VDB空间 信道数据进行比对，在数据域上监视由空间信道发布的数据是否存在异常，如果对应的各 数据项在数值上相同，则表明空间信道发布的数据正常，否则，空间信道发布的数据存在异 常；(5)通过发布信息性能监视装置中完好性信息评估�？�、差分性能评估�？�、VDB 信号监视�？楹虵AS数据验证�？槎缘孛孀酉低撤⒉嫉氖萁屑嗍樱玫酵旰眯孕畔⒓� 视结果、差分性能监视结果、VDB信号监视结果和FAS数据监视结果；(6)利用完好性信息评估模块生成完好性信息监视结果，差分性能评估模块生成 差分性能监视结果，VDB信号监视�？樯蒝DB信号监视结果，FAS数据验证�？樯蒄AS 数据监视结果，性能综合评估单元对上述监视结果进行综合分析，对于定位精度无法满足 水平定位精度< 16m，垂直定位精度< 4m的条件时，生成差分服务告警评估结果；对于VDB 数据无法满足失效率< 10_3的条件时，生成VDB数据告警评估结果；对于完好性数据无法 同时满足VPL < VAL, LPL < LAL时，生成完好性告警评估结果；对于定位精度、VDB数据和 完好性数据同时满足水平定位精度< 16m，垂直定位精度< 4m，VDB数据失效率< 10_3，VPL < VAL, LPL < LAL条件时，生成服务正常评估结果；(7)发布信息性能监视装置实时监视地面子系统的工况信息，如果发现地面子系 统参考接收机发生故障的个数大于2台时，通过地面网络向地面子系统发送观测数据，对 地面子系统的故障进行修复，确保地面子系统能够正常运行；(8)发布信息性能监视装置将监视结果经过地面网络传送给管控中心，以实现对 发布信息的实时监视及异常告警。与现有技术相比本发明具有如下优点本发明由于通过地面网络将地面子系统、管控中心系统和发布信息性能监视装置进行连接，实现了该三大系统的信息交互，减小了系统的漏警概率，缩短了故障告警时间。本发明由于采用架设发布信息性能监视装置对地面子系统广播的差分数据和完 好性数据进行实时监视，因而能够及时发现差分数据故障、VDB信号故障、FAS数据故障等 影响飞行器进近安全性的关键因素。本发明由于利用发布信息性能监视装置为局域增强系统地面子系统参考接收机 提供故障修复功能，提高参考接收机的冗余度，有效地减小了局域增强系统发生服务中断 的概率。本发明相对于不具备发布信息性能监视能力的局域增强服务系统，更有效地提高 了对局域增强系统增强服务的精确性、完好性、可用性和连续性的监视能力。
图1为本发明装置的整体结构框图；图2为本发明装置中的发布信息监视单元结构框图；图3为本发明整个装置的传输关系图；图4为本发明方法的总流程示意图；图5为本发明方法中的修复子流程示意图。下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
具体实施例方式本发明所涉及的局域增强系统包括卫星子系统、地面子系统和机载子系统。其中， 卫星子系统是指导航卫星产生测距信号，发送给地面子系统和机载子系统的系统。地面子 系统称为LAAS地面设施，包括数个参考接收机、一个数据处理器和一套甚高频数据链，根 据卫星测距信号和事先已知的参考接收机精确位置计算卫星的伪距修正值，通过完好性监 测算法获得系统完好性信息，最终将这些信息按D0-246规定格式封装成数据包，经甚高频 数据链发送给机载子系统。机载子系统主要设备为多模式接收机，接收和处理由GPS卫星 子系统和地面子系统发射的信号，输出经过修正的位置解和完好性告警信息。参照图1，本发明用于监视局域增强系统发布信息性能的装置B需要同外部局域 增强系统地面子系统A和外部管控中心系统C进行互联，实现对局域增强系统发布信息性 能的监视。本发明装置B包括GNSS接收机Bi、VDB接收机B2、MMR多模接收机B3、发布信 息监视单元B4和性能综合评估单元B5。该装置中具备两套GNSS接收机B1、VDB接收机B2 和发布信息监视单元B4，分别连接在性能综合评估单元B5的两个输入端，实现发布信息监 视单元B4的双备份功能，提高该单元的工作的可靠性和连续性。发布信息监视单元B4包 括完好性信息评估�？锽41、差分性能评估模块B42、参考接收机冗余�？锽43、VDB信号监 视�？锽44、FAS数据验证�？锽45和数据记录�？锽46，如图2所示。参考图3，本发明整个装置的传输关系如下外部管控中心系统C，通过地面网络将FAS数据分别传送给地面子系统A和本发明 发布信息性能监视装置B，即将FAS数据28发送到局域增强系统地面子系统A，用于地面子 系统生成发布数据，将FAS数据26发送到发布信息性能监视装置B，该FAS数据28与FAS 数据26内容完全相同，FAS数据26由接口 e进行转发，同时外部管控中心系统C还负责对
7发布信息性能监视装置B输出结果25进行显示。地面子系统A，根据参考接收机的导航数据，计算差分修正数据和完好性数据，然 后将差分修正数据、完好性数据、机场数据和进近段航径数据通过VDB空间信道进行广播， 同时将这些发布数据29、工况信息30通过地面网络发送给发布信息性能监视装置B，发布 数据29和工况数据30由接口 d进行转发。GNSS接收机Bi，接收GPS信号，输出导航观测数据，包括伪距数据、星历、历书、卫 星钟差和时间信息，由接口 a对上述数据进行转发。VDB接收机B2接收甚高频信号，输出增强数据，包括差分修正数据、完好性数据、 机场数据和进近段航径数据，由接口 b对上述数据进行转发。MMR多模接收机B3，接收GPS信号和甚高频信号，输出进近引导信息，包括经度、纬 度、高度、VPL, LPL和航径偏置信息，由接口 c对上述数据进行转发。完好性信息评估�？锽41，接收GNSS接收机Bl输出的导航观测数据1和通过VDB 接收机B2接收的差分修正数据和完好性数据5，进行GPS卫星完好性的计算，并输出垂直保 护等级VPL和水平保护等级LPLJf VPL、LPL分别与垂直告警等级VAL、水平告警等级LAL 进行对比以检验卫星完好性状况，统计并记录PL > AL的事件信息，生成完好性信息监视结 果11，将结果输出给性能综合评估单元B5。差分性能评估�？锽42，接收GNSS接收机Bl输出的导航观测数据2和通过VDB接 收机B2接收的差分修正数据和完好性数据6，进行差分定位解算，将定位解与已知的参考 位置进行比较，计算定位精度，监视定位精度是否满足一类精密进近的精度要求水平定位 精度< 16m，垂直定位精度< 4m，生成差分性能监视结果12，将结果输出给性能综合评估单 元B5。VDB信号监视�？锽44，接收VDB接收机B2输出数据8和由外部地面子系统A通 过地面网络发送来的发布数据20，监视当前VDB信号的质量，包括信号功率、发射频率、发 射时隙输出，统计发射中断、无用发射以及信号功率的变化率，同时按照发布数据的时间标 签和发射时隙，比对同一时间和同一时隙上发射的数据是否相同，统计错误信息包数，生成 VDB信号监视结果15，将结果输出给性能综合评估单元B5。FAS数据验证�？锽45，接收VDB接收机B2输出的FAS数据9、外部地面子系统A 由地面网络传输的FAS数据21以及外部管控中心系统C由地面网络传输的FAS数据23，将 FAS数据9、FAS数据21和FAS数据23进行比较，比较三者数据是否相同，以此监视地面子 系统通过甚高频发布的FAS数据是否正确，并统计异常事件，生成FAS数据监视结果16，将 结果输出给性能综合评估单元B5。数据记录�？锽46，接收GNSS接收机Bl输出的导航数据4、VDB接收机B2输出的 VDB数据7、性能综合评估单元B5输出的中间计算数据14、外部地面子系统A通过地面网络 传输的数据19以及外部管控中心系统C通过地面网络传输的数据22，进行记录存储。性能综合评估单元B5，根据上述获得的完好性信息监视结果11、差分性能监视结 果12、VDB信号监视结果15、FAS数据监视结果16以及MMR多模接收机输出B3的进近引导 信息10，进行综合分析，生成评估结果24，然后将评估结果24由接口 e封装到数据25中， 经地面网络发送到管控中心系统，同时将中间计算数据14输出给数据记录�？锽46，同时 该单元也负责实时监视外部地面子系统A的工况信息17。
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参考接收机冗余�？锽43，负责地面子系统的故障修复，如果性能综合评估单元 发现外部地面子系统A中参考接收机发生故障的个数大于2台时，参考接收机冗余模块向 GNSS接收机Bl申请导航观测数据3，并通过数据13将其转发给性能综合评估单元B5，由 性能综合评估单元B5通过数据18传递给接口 d，经过打包后生成数据31通过地面网络输 出给外部地面子系统A，对外部地面子系统A的故障进行修复，确保地面子系统能够正常运 行，此处数据3、数据13与数据18相同。发布信息监视装置B，通过地面网络将监视结果25传输给外部管控中心系统C，外 部管控中心系统C显示监视结果25，对告警内容进行及时告警，实现对局域增强系统地面 子系统A的实时监控，保证局域增强系统的精确性、完好性、可用性和连续性。发布信息监 视装置B通过实时监视地面子系统A的工况信息，当地面子系统A基准接收机发生故障时， 将导航观测数据31发送到地面子系统A，实现对地面子系统A接收机故障的修复，提高局域 增强系统的连续性和可用性。参照图4，本发明用于监视局域增强系统发布信息性能的方法，包括如下步骤步骤1，系统互连。将局域增强系统地面子系统、管控中心系统和发布信息性能监视装置，通过地面 网络进行连接，采用TCP/IP链路进行数据通信，保证系统之间的数据通信稳定可靠。步骤2，管控中心播发FAS数据。系统管理员通过管控中心系统监控软件，将设定的FAS数据通过地面网络传送给 地面子系统和发布信息性能监视装置，并且确保发送的两路数据完全相同。步骤3，地面子系统播发增强数据。地面子系统将差分修正数据、完好性数据、机场数据和进近段航径数据通过VDB 空间信道进行广播，记为Datal，同时将该增强数据通过地面网络发送给发布信息性能监视 装置，记为Data2。步骤4，比对增强数据。发布信息性能监视装置将接收到的所述VDB空间信道数据Datal与接收的地面网 络数据Data2进行比对，按照发布数据的时间标签和发射时隙，比对同一时间和同一时隙 上发射的数据是否相同，在数据域上监视由空间信道发布的数据是否存在异常，对应的各 数据项在数值上相同，则表明空间信道发布的数据正常，否则，空间信道发布的数据存在异 常；如果数据正常，则进入性能监视阶段，如果数据异常，则生成告警信息，通过地面网络发 送到管控中心系统进行告警。步骤5，性能监视。完好性信息评估�？榻邮誈NSS接收机输出的导航数据和通过VDB电台接收的差 分修正数据和完好性数据，进行GPS卫星完好性的计算，并输出垂直保护等级VPL和水平保 护等级LPLJf VPL、LPL分别与垂直告警等级VAL、水平告警等级LAL进行对比以检验卫星 完好性状况，统计并记录PL > AL的事件信息，生成完好性信息监视结果；差分性能评估模 块接收GNSS接收机输出的导航数据和通过VDB电台接收的差分数据和完好性数据，进行差 分定位解算，将定位解与已知的参考位置进行比较，计算定位精度，监视定位精度是否满足 一类精密进近的精度要求若水平定位精度< 16m，垂直定位精度< 4m，生成差分性能监视 结果；VDB信号监视�？榻邮誚DB接收机输出数据和由地面子系统通过地面网络发送来的发布数据，监视当前VDB信号的质量，包括信号功率、发射频率、发射时隙输出、统计发射中 断、无用发射以及信号功率的变化率，生成VDB信号监视结果；FAS数据验证�？榻邮誚DB 接收机输出的FAS数据、地面子系统由地面网络传输的FAS数据和管控中心由地面网络传 输的FAS数据，并比较三者数据是否相同，以此监视VDB发布的FAS数据的正确性，并统计 异常事件，生成FAS数据监视结果。步骤6，监视结果综合判定。将MMR接收机输出的保护等级记为VPL1和LPLl，完好性信息评估�？榧扑愕谋� 护等级记为VPL2 和 LPL2，通过 VPL = Max (VPL1，VPL2)，LPL = Max (LPL1，LPL2)，计算垂直 保护等级VPL和水平保护等级LPL ；利用完好性信息评估�？樯赏旰眯孕畔⒓嗍咏峁� 分性能评估�？樯刹罘中阅芗嗍咏峁琕DB信号监视�？樯蒝DB信号监视结果，FAS数 据验证�？樯蒄AS数据监视结果，进行综合分析对于定位精度无法同时满足水平定位 精度< 16m，垂直定位精度< 4m时，则判定结果为定位精度超差；对于完好性数据无法同时 满足VPL < VAL, LPL < LAL时，则判定结果为存在完好性风险；对于VDB数据无法满足失效 率< 10_3的条件时，则判定结果为VDB数据异常；当上述条件都满足时，表明地面子系统发 布的信息正常，生成正常信息，否则生成告警信息。步骤7，修复地面子系统的故障。发布信息性能监视装置实时监视地面子系统的工况信息，如果发现地面子系统参 考接收机发生故障的个数大于2台时，通过地面网络向地面子系统发送导航观测数据，对 地面子系统的故障进行修复，确保地面子系统能够正常运行。如图5所示，本发明方法中的修复过程，包括以下步骤7a、发布信息性能监视装置实时监视地面子系统的工况信息；7b、地面子系统发生故障的接收机数> 2台时，执行步骤7c，否则，执行步骤7a ；7c、发布信息性能监视装置向其连接的GNSS接收机发送指令，设置基准模式，获 取伪距数据、星历数据和历书数据等导航观测数据，执行步骤7d ；7d、发布信息性能监视装置通过地面网络将导航观测数据发送到地面子系统，执 行步骤7e和7f ；7e、发布信息性能监视装置以状态报形式，告知系统维护人员对地面子系统故障 接收机进行维修；7f、地面子系统采用发布信息性能监视装置发送的导航观测数据代替故障接收机 的数据，联合正常接收机的导航观测数据，计算差分修正数据和完好性数据，执行步骤7g ；7g、地面子系统将差分修正数据和完好性数据通过VDB进行广播，恢复为飞机提 供着陆服务的能力，执行步骤7a。步骤8，监视结果上报管控中心系统。发布信息性能监视装置将监视结果经过地面网络传送给管控中心，以实现对发布 信息的实时监视及异常告警。上述实施例中，整个监视性能的处理过程提高了对局域增强系统的精确性、完好 性、连续性以及可用性的监视能力。通过地面网络将地面子系统、管控中心系统和发布信息 性能监视装置进行连接，实现三大系统的信息交互，减小了系统的漏警概率，缩短了故障告 警时间。发布信息性能监视装置对地面子系统广播的差分数据和完好性数据进行实时监
10测，能够及时发现差分数据故障、VDB信号异常、FAS数据故障等影响飞行器进近安全性的 关键因素。同时，发布信息性能监视装置为局域增强系统地面子系统参考接收机提供故障 修复功能，提高参考接收机的冗余度，有效地减小了局域增强系统发生服务中断的概率。相 对于不具备发布信息性能监视能力的局域增强服务系统，该技术方案更有效地提高了增强 服务的精确性、完好性、可用性和连续性。 以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例 对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然可以对前述实施例 所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替 换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。
权利要求
一种用于监视局域增强系统发布信息性能的装置，包括GNSS接收机用于接收GPS信号，输出导航观测数据到发布信息监视单元进行处理；VDB接收机用于接收VDB信号，输出局域增强系统发布的数据到发布信息监视单元进行处理；MMR多模接收机用于仿真机载用户，输出进近引导信息到性能综合评估单元进行评估处理；发布信息监视单元用于收集数据，并进行解析、差分定位、精度计算和准确性比较处理，将处理后的监视数据输出到性能综合评估单元进行评估；性能综合评估单元用于处理发布信息监视单元中各监视�？榈拇斫峁跃钟蛟銮肯低撤⒉嫉氖萁蟹治觯锤菀焕嗑芙褚螅蕉ㄎ痪龋�16m，垂直定位精度＜4m，VDB数据失效率＜10 3，VPL＜VAL，LPL＜LAL，生成评估结果；其特征在于发布信息监视单元包括完好性信息评估模块用于根据局域增强系统地面子系统广播的相关信息进行GPS卫星完好性的计算，并输出垂直保护等级VPL和水平保护等级LPL，将VPL、LPL分别与垂直告警等级VAL、水平告警等级LAL进行对比以检验卫星完好性状况，统计并记录PL＞AL的事件信息；差分性能评估�？橛糜诟軬NSS导航观测数据和局域增强系统地面子系统广播的差分数据进行定位解算，将定位解与已知的参考位置进行比较，计算定位精度，监视定位精度是否满足一类精密进近的精度要求；参考接收机冗余�？橛糜谛薷淳钟蛟銮肯低车孛孀酉低辰邮栈收希娲收辖邮栈虻孛孀酉低撤⑺驮嫉腉NSS导航观测数据，计算差分修正数据和完好性数据；VDB信号监视�？橛糜诩嗍拥鼻癡DB信号的质量，包括信号功率、发射频率、发射时隙输出，统计发射中断、无用发射、错误信息以及信号功率的变化率；FAS数据验证�？橛糜诮ü齎DB接收到的地面子系统广播的FAS数据、地面子系统通过地面网络传输的FAS数据以及管控中心系统通过地面网络公布的FAS数据进行比对，以此监视VDB发布的数据是否正确，并统计异常事件；数据记录�？橛糜诩锹技嗍拥ピ邮盏降脑际�、中间处理数据以及最终统计和计算结果，以此作为后期查询和统计的依据。
2.根据权利要求1所述用于监视局域增强系统发布信息性能的装置，其中所述的导航 数据，包括测距源伪距、星历、历书和卫星钟差。
3.根据权利要求1所述用于监视局域增强系统发布信息性能的装置，其中所述的局域 增强系统发布的数据，包括差分修正数据、完好性数据、机场信息以及FAS数据。
4.根据权利要求1所述用于监视局域增强系统发布信息性能的装置，其中所述的进近 引导信息，包括经度、纬度、高度、FAS数据、VPL、LPL和航径偏置信息。
5.根据权利要求1所述用于监视局域增强系统发布信息性能的装置，其中所述的监视 数据，包括定位结果、精度数据、FAS比对数据和完好性数据。
6.一种用于监视局域增强系统发布信息性能的方法，包括以下步骤(1)将局域增强系统地面子系统、管控中心系统和发布信息性能监视装置通过地面网 络进行连接，采用TCP/IP链路进行数据通信；(2)管控中心系统通过地面网络将最终进近段航径数据传送给地面子系统和发布信息 性能监视装置；(3)地面子系统将差分修正数据、完好性数据、机场数据和进近段航径数据通过VDB空 间信道进行广播，同时将这些数据通过地面网络发送给发布信息性能监视装置，并将工况 信息通过地面网络发送给发布信息性能监视装置和管控中心系统；(4)发布信息性能监视装置将接收的所述地面网络数据与接收到的所述VDB空间信道 数据进行比对，在数据域上监视由空间信道发布的数据是否存在异常，如果对应的各数据 项在数值上相同，则表明空间信道发布的数据正常，否则，空间信道发布的数据存在异常；(5)通过发布信息性能监视装置中完好性信息评估�？�、差分性能评估�？�、VDB信号 监视�？楹虵AS数据验证�？槎缘孛孀酉低撤⒉嫉氖萁屑嗍樱玫酵旰眯孕畔⒓嗍咏� 果、差分性能监视结果、VDB信号监视结果和FAS数据监视结果；(6)利用完好性信息评估�？樯赏旰眯孕畔⒓嗍咏峁罘中阅芷拦滥？樯刹罘� 性能监视结果，VDB信号监视�？樯蒝DB信号监视结果，FAS数据验证�？樯蒄AS数据 监视结果，性能综合评估单元对上述监视结果进行综合分析，对于定位精度无法满足水平 定位精度< 16m，垂直定位精度< 4m的条件时，生成差分服务告警评估结果；对于VDB数据 无法满足失效率< 10_3的条件时，生成VDB数据告警评估结果；对于完好性数据无法同时满 足VPL < VAL, LPL < LAL时，生成完好性告警评估结果；对于定位精度、VDB数据和完好性 数据同时满足水平定位精度< 16m，垂直定位精度< 4m，VDB数据失效率< 10_3，VPL < VAL， LPL < LAL条件时，生成服务正常评估结果；(7)发布信息性能监视装置实时监视地面子系统的工况信息，如果发现地面子系统参 考接收机发生故障的个数大于2台时，通过地面网向地面子系统发送观测数据，对地面子 系统的故障进行修复，确保地面子系统能够正常运行；(8)发布信息性能监视装置将监视结果经过地面网络传送给管控中心系统，以实现对 发布信息的实时监视及异常告警。
7.根据权利要求6所述的用于监视局域增强系统发布信息性能的方法，其中步骤(7) 所述的对地面子系统的故障进行修复，按如下步骤进行(7a)发布信息性能监视装置向其连接的GNSS接收机发送指令，设置基准模式，申请伪 距数据、星历数据和历书数据，并将这些数据通过地面网发送到地面子系统；(7b)地面子系统采用发布信息性能监视装置发送的观测数据代替故障接收机的数据， 通过D0-245标准规定方法，计算差分修正数据和完好性数据；(7c)地面子系统将差分修正数据和完好性数据通过VDB进行广播，恢复为飞机提供着 陆服务的能力，同时发布信息性能监视装置以状态报形式，告知系统维护人员对地面子系 统故障接收机进行维修；(7d)发布信息性能监视装置监视到地面子系统的参考接收机都正常时，停止向地面子 系统发送伪距数据、星历数据和历书数据。
全文摘要
本发明公开了一种应用于监视局域增强系统发布信息性能的装置及方法。主要解决了发布信息性能监视系统在运行过程中无法获取地面子系统的中间运行数据和状态数据以及无法为地面子系统提供故障修复功能的问题。该装置通过发布信息监视单元利用接收机输出的发布信息和导航数据及地面网络传输数据，进行性能监视；通过性能综合评估单元对监视结果进行综合判定；地面子系统和管控中心系统通过地面网络提供发布信息对比数据；当地面子系统的参考接收机发生故障时，通过地面网络向地面子系统发送导航观测数据，修复故障接收机数据。本发明提高了对局域增强系统的精确性、完好性、可用性和连续性的监视能力，可用于局域增强系统发布信息的监测及故障告警。
文档编号G01S19/23GK101893713SQ201010235408
公开日2010年11月24日 申请日期2010年7月23日 优先权日2010年7月23日
发明者李斌, 樊小晶, 王彩霞, 王晓旺, 耿永超, 胡耀坤, 郑金华 申请人:中国电子科技集团公司第二十研究所
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