【摘 要】
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飞行训练机的综合航电系统实时记录了经度、纬度、速度、航向、燃油、流量等参数,例如,某飞行培训单位的Cessna172R、DA40等小型初级机。其飞行相关参数被存储在SD(Secure Digital Memory Card)卡中。其中,SD卡中的航迹数据来自该训练单位训练机上的GPS(Global Positioning System)卫星接收机,训练航空器上加载的接收机仅能使用单频L1 C/A码
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飞行训练机的综合航电系统实时记录了经度、纬度、速度、航向、燃油、流量等参数,例如,某飞行培训单位的Cessna172R、DA40等小型初级机。其飞行相关参数被存储在SD(Secure Digital Memory Card)卡中。其中,SD卡中的航迹数据来自该训练单位训练机上的GPS(Global Positioning System)卫星接收机,训练航空器上加载的接收机仅能使用单频L1 C/A码信号,水平定位精度为10m(95%),其主要误差是由星历误差、星钟误差、电离层误差等构成。针对飞行航迹误差主要来源的问题,采用事后处理的方法来修复和修正飞行航迹数据。本论文对某机场的飞行数据进行研究分析,通过事后广域差分技术修正方法来减少星历误差、星钟误差、电离层误差,同时通过建立数学模型对航迹数据进行优化,从而提高飞行航迹精度。针对该飞行培训单位训练机飞行航迹数据误差来源的特点,本文主要采用事后广域差分技术和建立数学优化模型两种方法来提高航迹精度。首先,根据飞行训练机的训练特点,再结合机场跑道和滑行道的固定参考位置,对飞行训练机航迹进行误差分析。其次,结合IGS(International GPS Service)精密星历和电离层网格数据,进行事后广域差分技术来减小星历星钟误差和电离层误差带来的影响。再次,对所需数据进行提取、清洗、平滑处理后,结合精密测绘的机场跑道数据来分析飞行训练机的航迹特点。利用SD卡中航行速度、航向角等参数对航迹进行修正,建立数学优化模型。在优化过程中通过三角窗函数对数据进行分段处理,使优化处理速度更快,同时能保证数据的准确性和连续性。最后,通过处理后数据与原数据进行比对和分析,并验证和演示。实验结果表明:通过事后广域差分修正技术,在y方向平均修正量在5.1508米,x方向的平均修正量在2.7306米;通过航迹优化模型优化后,在x方向和y方向修正量比在1米以内,修正量较小,但是修正后航迹数据波动更小,航迹更加平滑。本文提出的飞行数据事后修复技术具备良好的修正效果,有效地提高了飞行航迹数据精度。通过本文的修正方法,能得到更高精度航迹,进而对飞行学员的飞行驾驶技术进行分析、评估和考核,能够在一定程度避免飞行教练的主观性带来的影响,同时能减少人力成本,该研究可为飞行员驾驶水平的核心胜任力标准提供精确的数据支持。
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