孫淑光，戴　博，張　鵬
中國民航大學智能信號與圖像處理天津市重點實驗室，天津

中國民航大學工程技術訓練中心，天津

摘　　　要：機載組合導航系統的實際導航性能計算是民航實施基于性能的導航（ＰＢＮ）的關鍵技術，ＰＢＮ要求機載組合導航系統能夠利用相關數據實現其自身實際導航性能的實時評估計算，從而達到高可靠性要求下的縮小航路間隔，提高空域利用的目的。提出了機載組合導航系統實際導航性能實時計算評估的方法。通過分割卡爾曼濾波器的協方差矩陣獲取位置誤差矩陣，求解實際導航性能的標準差橢圓，利用二維高斯分布概率特性，將誤差橢圓轉換為概率為９５％的誤差圓，從而得到機載組合導航系統實際導航性能。利用Ｍａｔｌａｂ以及ＧＰＳ／ＩＲＳ和ＤＭＥ／ＤＭＥ／ＩＲＳ組合導航數據對該方法進行了仿真驗證，結果證明，該方法切實可行，能準確評估計算導航系統性能，且計算簡單。

關　鍵　詞：實際導航性能；位置不確定度；高斯分布；卡爾曼濾波

１　引　言
隨著空中交通的日益繁忙，為縮小航路間隔，提高空域利用率并降低運行成本，國際民航組織（ＩＣＡＯ）提出了基于性能的導航（ＰＢＮ）的概念。傳統的航路飛行要求飛機必須配備所要求的導航設備，而ＰＢＮ概念則將這種對特定設備的要求轉變為對導航系統的性能的要求，航空器能否在相應的空域中安全有效運行，很大程度上取決于機載導航系統的實際導航性能是否能滿足航路所需導航性能（ＲＮＰ）的要求［１�玻矗荨＃遥危幸�求飛機在某一個空域或某一條航路上飛行時，至少９５％的概率下，其導航系統的誤差不會超過某一特定的數值。因此，必須對機載導航系統的實時導航性能進行評估，以確保飛機在該空域的安全飛行。導航系統的性能評估通常利用測試平臺［５�玻叮莼虼罅康脑囼灁祿�統計獲取，但該方式需要大量的測試數據，耗時長，費用高，且通常只針對特定的系統或同型號系統，實際可操作性差。由于不能所有的情況都測試到，會存在測試統計盲點，給實際導航性能的評估帶來不可靠因素。導航性能作為ＰＢＮ飛行過程中需要實時監控的重要參數，該方式也無法滿足實時性要求。文獻［７］主要研究利用較小二乘法進行導航系統故障診斷的方法，沒有考慮系統正常工作的性能情況。本文提出利用組合導航的協方差進行導航性能實時評估的方法，解決了實時性要求問題，同時又具有可實施性。

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