ads-b精度分析

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1、ADS-B精度分析民航云南空管分局云南昆明650211摘要木文对ADS-B的精度重点展开分析，通过对ADS-B的作用距离和传播距离的计算，得出ADS-B的作用距离和传播距离与二次雷达（SSR）的作用距离和传播距离是相似的；分析ADS-B的监视精度和完整性对空管间隔的影响，并对延迟时间进行了计算，最后根据碰撞模型实例分析，得出结论ADS-B的精度满足国际民航组织对其监视精度的要求。关键词：广播式自动相关监视；导航精度等级：导航完整等级：监视完整等级；精度分析；碰撞模型一ADS-B的准确性和完整性ADS-B的监视精度由导航系统的定位精度信号的延迟时间确定。ADS-B的位置

2、和速度信息是由机载导航系统提供的，所以ADS-B的准确性和完整性是根据机载导航系统来确定。通常的导航系统采用全球定位系统（GPS）,但是GPS定位误差是不同的。比如GPS水平误差是：（1.1）其中DOP是精度衰减因子，反映了由于观测卫星与接收机空间几何布局的影响造成的伪距误差与用户定位授时误差间的比例系数，是评佔用户定位授时精度的重要参数。它是用来描述基于卫星几何位置的品质因数。DOP根据卫星不同的几何位置其值也是不一样的，HDOP是水平精度衰减因子。通过公式（4.1）,当水平精度衰减因子（HDOP）是稳定的，GPS的水平误差将可能更加精确，但是水平精度袞减因子（HD

3、OP）是不稳定的，因此GPS的水平误差的精度将会有不同的值。所以我们如何知道ADS-B信息的精确性和完整性？我们可以根据ADS-B记录的信息可知ADS-B的精确性和完整性，其中ADS-B记录的信息包括:导航完整性等级（NIC）、监视完整性等级（SIL）、导航精度等级（NAC）和延迟吋间，这些参数都可以表示ADS-B的精确性和完整性的。1.1导航完整性等级（NIC）导航完整性等级（NIC）是监视设备根据报告的几何位置来判定报告的数据对于所需用途在完整性容量区域是否有一个可接收的水平。导航完整性等级（NIC）参数指定一个完整性容量半径。监视完整性等级（SIL）参数说明了在

4、假设航空电子设备正常情况下虽然这个报告的水平位置可能超过了这个定义的容量半径，但NIC没有触发告警。对于导航完整性（NIC）而言，其意思是对于不同的完整等级规定一个容量半径Rc。例如导航完整等级为四，那么就要求其容量半径小于3.704KM（2NM）当设备报告的位置和真实位置的距离在这个半径内则说明该设备具有该等级的完整性；对于水平位置的导航精度，也是根据不同的要求划分了等级，例如等级为四的导航精度要求不确定的位置距以报告的位置为圆心的距离小于1582M,即只要真实的位置在这个圆圈内则说明该设备的导航位置精度满足该标准规定的精度要求；监视完整性是根据每小时事故率为标准划

5、分监视等级的，例如监视等级为三，则要求在一个小吋内的事故率l×10-7,只要满足这个要求这监视设备就满足这个规定的等级。1.2导航精度等级（NAC）导航精度等级（NAC）包括位置精度等级（NACp）和速度精度（NACv）等级。位置精度等级就是监视应用程序根据设备报告的位置判定报告的几何位置对于所需用途是否在一个可以接收的精度水平范围内。导航精度等级，它是用来描述ADS-B设备发射的位置信息精度。不确定的预计位置（EPU）是一个在水平位置上有接近95%的精确度。以报告的位置为圆心，以不确定的预计位置距圆心的距离为半径。这真实的位置可能在这个圆圈外面0.05。

6、1.3监视完整性等级（SIL）监视完整性等级定义的是假定航空电子设备正常，设备报告的水平位置可能超过导航完整性等级规定的容量半径，但没冇触发告警情况下所确定的。虽然SIL假定了航空电子系统正常，但是还要考虑如果一个空间信号被位置源利用吋这个错误空间信号的影响。1.4ADS-B的吋间延迟航空器的位置和速度是通过机载导航系统测量的，然后经过数据的传输和处理，ADS-B的机载设备发射这些信息到地面ADS-B接收机，最后ADS-B发送―个航空器的垂直位置和速度的报告到一个应用程序，因此与这些数据刚测量吋的吋间相比将存在一个吋间的滞后。这个吋间的差异就是吋间延时，即是测量数据的

7、时间和被ADS-B设备输入报告的吋间存在的吋间差。设ADS-B的输出报告吋间为T1，测量数据吋的吋间为T2,则其公式表示为：T延吋=T1一T2（1.2）延迟时间包括很多方面，GPS接收机对信号的接收处理，信号在机载设备的传输，ADS-B的信息生成，无线电传播延迟和ADS-B报告接收处理等。就状态向量的延吋要求而言是有规定的，在航空系统最低性能标准（MASPS）关于ADS-B延时要求中写道：假如NACp〉8吋，在这种情况下满足95%的可信度吋，ADS-B延吋砬该少于0.4s。假如NACp<8吋，在这种情况下满足95%的可信度吋，ADS-B延吋应该小于1