GBAS与ILS联合导航系统数据融合方法与验证

来源：信号处理杂志 2022年第11期北京时间：

作者：倪育德, 张振楠, 刘瑞华, 秦哲, 王凯, 于颖丽

摘要：电离层延迟和多径干扰分别是陆基增强系统（ground-based augmentation systems， GBAS）和仪表着陆系统（instrument landing systems， ILS）的主要干扰源。在实现GBAS与ILS时间对准和空间对准的基础上，分析了电离层风暴对GBAS以及多径干扰对ILS的影响；通过深入解析从模拟飞行软件X-Plane采集的多次进近着陆飞行数据，建立了飞机精密进近着陆阶段的运动模型；引入了一种基于改进的Sage-Husa自适应滤波和方差估计学习算法的GBAS与ILS数据融合方法；基于X-Plane及自行开发的数据采集模块构建了实验验证系统，并针对GBAS不受电离层风暴的影响、ILS受弱多径效应影响，GBAS受电离层风暴的影响、ILS受弱多径效应影响，以及GBAS不受电离层风暴的影响、ILS受多径效应影响三种情况展开仿真实验。实验结果表明，改进的Sage-Husa算法能有效抑制电离层风暴对GBAS的影响以及多径对ILS的干扰，使GBAS与ILS联合后的导航系统在相应干扰条件下，能为飞机提供满足I类精密进近精度要求的水平和垂直引导，有效提高精密进近运行的生存能力。

关键词：数据融合, 陆基增强系统, 仪表着陆系统, 电离层风暴, 多径干扰