一种监视地基增强系统对流层修正参数的方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及导航技术领域，尤其设及一种监视地基增强系统对流层修正参数的方 法及系统。
【背景技术】
[000引 全球卫星导航系统（GlobalP^JavigationSatelliteSystem,简称GNS巧是所有 在轨工作的卫星导航系统及相关增强系统的总称。随着世界各国和地区卫星导航系统的 建设，已经存在4个卫星导航系统提供全球或区域导航服务，包括GPS、北斗、化0NASS和 GALILEO等。为提高卫星导航系统的导航性能，尤其是提高卫星导航的完好性，W满足民 用航空用户不同飞行阶段、不同导航规范的要求，在卫星导航系统独立运行的基础上，国 际民用航空组织（InternationalCivilAviationOrganization。简称ICAO)定义了S 种类型的增强系统，W增强卫星导航性能。GNSS增强系统包括机载增强系统（Airborne BasedAugmentationSystem,简称ABAS)、星基增强系统（SatelliteBasedAugmentation System,简称SBA巧、地基增强系统（GroundBasedAu卵entationSystem,简称GBA巧。
[0003] 地基增强系统包括卫星导航系统、地面站和机载设备，主要采用差分技术减少 GNSS测量误差，达到提高GNSS定位精度的目的。差分技术是一种应用广泛且行之有效地降 低及消除各种GNSS测量误差的方法。差分技术的工作原理主要是依据卫星时钟误差、星历 误差、电离层延时和对流层延时所具有的空间相关性和时间相关性的特点，对于处在同一 个区域内的不同接收机（一般指：基准站接收机和移动站接收机），它们的GNSS测量值中 所包含的该多种误差近似相等或与距离相关。上述相关误差源对差分修正精度的影响如表 1所示：
[0004] 表1.地基增强系统中的主要误差源
[0005]
[0006] 从地基增强系统的主要误差源可W看出，机载接收机离地面站越近，空地之间测 量误差的相关性越强，地基增强系统的工作效果也越好。随着技术的发展，全球卫星导航系 统的轨道精度得到了极大提高，从而使得由电离层延迟和对流层折射产生的误差成为限制 导航与定位精度的主要原因。同时随着多星座多频点差分技术的发展，电离层误差可w通 过双频差分技术消除，对流层延迟误差成为主要的误差源。
[0007] 现有的地基增强系统在设计过程中，在处理对流层延迟误差时，采用预先统计 的方式生成对流层修正参数，对流层修正参数是地面站通过气象数据计算生成的，通过 VDB(VHFData化oadcast，甚高频数据广播）发射机发送至飞机，飞机机载设备利用对流 层修正参数计算对流层延迟量，因此，对流层修正参数的精确度直接影响了计算出的对流 层延迟量的误差大小。地面站计算的对流层修正参数不准确，机载设备计算的对流层延迟 误差就大，对于天气变化复杂的区域，尤其是高原地区，天气变化引起的对流层延迟误差较 大，无法有效的消除对流层延迟误差。
【发明内容】
[000引本发明提供一种监视地基增强系统对流层修正参数的方法及系统，W解决现有技 术的对流层修正参数及对流层延迟误差的精确度较差的问题。
[0009] 本发明的第一方面提供一种监视地基增强系统对流层修正参数的方法，其特征在 于，包括：获取当前第一气象数据和第二气象数据，其中第一气象数据包括利用气象设备采 集机场附近的气象数据，第二气象数据包括利用航空气象服务设备获取航空气象情报数 据；根据所述第一气象数据修正对流层参数，获得第一组修正参数；根据所述第二气象数 据修正对流层参数，获得第二组修正参数；将所述第一组修正参数和所述第二组修正参数 与气象统计阔值进行对比，根据对比结果输出第=组修正参数；根据增强数据、导航数据和 所述第=组修正参数获得修正误差，将所述修正误差与预设的修正误差阔值进行比较，如 果所述修正误差大于所述预设的修正误差阔值则进行告警，停止地面站增强服务；否则，进 行地面站增强服务。
[0010] 根据第一方面，在第一种可能的实现方式中，所述根据所述第一气象数据修正对 流层参数，获得第一组修正参数，包括：根据所述第一气象数据基于化pfield改进模型获 得第一组修正参数。
[0011] 根据第一方面，在第二种可能的实现方式中，所述根据所述第二气象数据修正对 流层参数，获得第二组修正参数，包括：根据所述第二气象数据基于化pfield改进模型获 得第二组修正参数。
[0012] 根据第一方面，在第=种可能的实现方式中，所述将所述第一组修正参数和所述 第二组修正参数与气象统计阔值进行对比，根据对比结果输出第=组修正参数，包括：若所 述第一组修正参数小于气象统计阔值，输出第=组修正参数；或者，若所述第二组修正参数 小于气象统计阔值，输出第=组修正参数；其中，所述第=组修正参数为所述第一组修正参 数和所述第二组修正参数的较小者。
[0013] 根据第一方面，在第四种可能的实现方式中，所述将所述第一组修正参数和所述 第二组修正参数与气象统计阔值进行对比，根据对比结果输出第=组修正参数，还包括：若 所述第一组修正参数大于或等于气象统计阔值，且所述第二组修正参数大于或等于气象统 计阔值，则输出告警信息，停止地面站增强服务。
[0014] 本发明的第二方面提供一种监视地基增强系统对流层修正参数的系统，包括气象 设备、对流层监测设备、航空气象服务设备，其特征在于，还包括；地基增强系统地面站中的 处理机，用于实现对对流层修正参数的监视；对流层监测设备连接地面站中的处理机，实时 评估生成的对流层修正参数，并将第=组修正参数发送给地面站中的处理机。
[0015] 根据第二方面，在第一种可能的实现方式中，所述对流层监测设备包括气象数据 处理模块、修正参数对比模块、对流层修正参数计算模块、对流层延迟告警模块和气象数据 记录模块；
[0016] 气象数据处理模块，用于获取当前第一气象数据和第二气象数据；
[0017] 对流层修正参数计算模块，用于根据所述第一气象数据修正对流层参数，获得第 一组修正参数；根据所述第二气象数据修正对流层参数，获得第二组修正参数；
[0018] 修正参数对比模块，用于将第一组修正参数、第二组修正参数和气象统计阔值进 行对比，若所述第一组修正参数大于或等于气象统计阔值，且所述第二组修正参数大于或 等于气象统计阔值则发送告警信息给对流层延迟告警模块，否则，输出第=组修正参数；
[0019] 气象数据记录模块，用于生成气象统计阔值和修正误差阔值。
[0020] 本发明提供的监视地基增强系统对流层修正参数的方法及系统，通过实时采集当 前的气象数据，通过利用第一修正参数、第二修正参数和气象统计阔值进行比较，得到更准 确的对流程修正参数，可W得到更小的修正误差0ttDp。和更精确的对流层延时TC，提高了 地基增强系统的精确性。同时为地面站提供故障告警，提高了地基增强系统的完好性、可用 性和连续性的服务能力，提高了地基增强系统应用于民用航空的安全性和可靠性。
【附图说明】
[0021] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
[0022] 图1为本发明实施例提供的一种监视地基增强系统对流层修正参数的方法原理 图；
[0023] 图2为本发明实施例提供的一种监视地基增强系统对流层修正参数的方法的流 程示意图；
[0024] 图3为本发明实施例提供的一种监视地基增强系统对流层修正参数的系统的结 构示意图；
[0025] 图4为本发明实施例提供的一种监视地基增强系统对流层修正参数的系统的对 流层监测设备的结构示意图；
[0026] 图5为本发明实施例提供的一种监视地基增强系统对流层修正参数的系统的数 据传输关系示意图。
【具体实施方式】
[0027] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0028] 本发明所设及的GNSS地基增强系统包括卫星导航系统、地面站和机载设备。其 中，卫星导航系统是指导航卫星产生测距信号，发送给地面站和机载设备的系统。地面站， 即GBAS地面设施，包括四个参考接收机、一个处理机、一套VDB(VHFData化oadcast，甚高 频数据广播）发射机和接收机，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