背景技術(shù):
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是提供一種比現(xiàn)有方法更高效的輔助飛行器著陸的方法。
2、
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
3、
4、為此,本發(fā)明提供了一種在與地面系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的著陸區(qū)上輔助飛行器著陸的方法,該飛行器包括機(jī)載系統(tǒng),該地面系統(tǒng)包括多個(gè)通信子模塊,每個(gè)通信子模塊包括天線,該機(jī)載系統(tǒng)和該地面系統(tǒng)能夠相互通信。
5、根據(jù)本發(fā)明,該方法包括以下步驟:
6、-在第一著陸階段期間,通過在所述地面系統(tǒng)和所述機(jī)載系統(tǒng)之間交換至少一個(gè)時(shí)間戳信息項(xiàng)來同步所述機(jī)載系統(tǒng)和所述地面系統(tǒng),
7、-在所述第一著陸階段之后的第二著陸階段期間:
8、·第一點(diǎn):為每個(gè)子模塊估計(jì)表征所述飛行器與相關(guān)子模塊之間的距離的至少一個(gè)信息項(xiàng),并組合所述信息以從中推斷出表征所述飛行器相對(duì)于所述著陸區(qū)的給定點(diǎn)的原始大致到達(dá)方向的至少一個(gè)信息項(xiàng);
9、·第二點(diǎn):估計(jì)表征所述飛行器發(fā)射的信號(hào)相對(duì)于所述地面系統(tǒng)的方向的至少一個(gè)信息項(xiàng);
10、·第三點(diǎn):將在所述第一點(diǎn)處確立的表征所述飛行器的所述原始大致到達(dá)方向的信息項(xiàng)至少與所述第二點(diǎn)的表征方向的信息項(xiàng)進(jìn)行比較,并確定表征所述飛行器相對(duì)于所述著陸區(qū)中的所述給定點(diǎn)的經(jīng)細(xì)化的大致到達(dá)方向的至少一個(gè)信息項(xiàng),
11、·第四點(diǎn):基于表征所述飛行器相對(duì)于所述著陸區(qū)中的所述給定點(diǎn)的所述精確大致到達(dá)方向的所述信息項(xiàng)來引導(dǎo)所述飛行器。
12、因此,飛行器的定位基于對(duì)以下信息的聯(lián)合使用:飛行器相對(duì)于著陸區(qū)的給定點(diǎn)的至少一個(gè)距離和至少一個(gè)到達(dá)角的檢測(cè)以及機(jī)載系統(tǒng)和地面系統(tǒng)之間的時(shí)間同步。發(fā)明人已經(jīng)能夠觀察到,這有助于獲得飛行器的非常好的定位。這簡(jiǎn)化了飛行器的著陸輔助。
13、事實(shí)上,本發(fā)明提供了飛行器在時(shí)間和空間(三維)上相對(duì)于著陸區(qū)的良好定位。因此,發(fā)明人已經(jīng)能夠觀察到,可以實(shí)現(xiàn)關(guān)于飛行器在空間位置的亞米級(jí)(sub-metric)精度。
14、發(fā)明人還發(fā)現(xiàn),可以在小于10納秒的時(shí)間內(nèi)獲得機(jī)載系統(tǒng)和地面系統(tǒng)之間的精確時(shí)間同步。
15、本發(fā)明對(duì)于在存在許多干擾和多徑信號(hào)的城市地區(qū)著陸特別有利。
16、可選地,時(shí)間戳信息項(xiàng)是基準(zhǔn)時(shí)鐘的時(shí)間戳信息。
17、可選地,所述基準(zhǔn)時(shí)鐘是原子鐘。
18、可選地,原子鐘被耦合到衛(wèi)星定位系統(tǒng)的至少一個(gè)接收器。
19、可選地,該同步步驟是借助于“精準(zhǔn)時(shí)間協(xié)議”來實(shí)現(xiàn)的。
20、可選地,機(jī)載系統(tǒng)和地面系統(tǒng)被配置成經(jīng)由兼容互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的無線電鏈路來交換數(shù)據(jù)。
21、可選地,互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議是“用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議”。
22、可選地,鏈路是c2鏈路。
23、可選地,著陸區(qū)的給定點(diǎn)是著陸區(qū)的中心。
24、可選地,表征飛行器與每個(gè)子模塊之間距離的信息項(xiàng)是偽距。
25、可選地,偽距是通過“到達(dá)時(shí)間差”過程來確定的。
26、可選地,在第一點(diǎn)處,該信息是通過多邊測(cè)量法來被組合的。
27、可選地,在第二點(diǎn)處,表征所述飛行器發(fā)射的信號(hào)的方向的信息項(xiàng)是“到達(dá)方向”。
28、可選地,在第三點(diǎn)處,依賴于飛行器的原始大致到達(dá)方向來區(qū)分飛行器發(fā)射的信號(hào)的方向與由或自干擾源發(fā)射信號(hào)的方向。
29、可選地,干擾源通過抗干擾系統(tǒng)被拒絕。
30、可選地,該抗干擾系統(tǒng)是具有受控輻射數(shù)據(jù)報(bào)天線的抗干擾系統(tǒng)。
31、可選地,該方法至少包括過濾表征飛行器發(fā)射的信號(hào)相對(duì)于地面系統(tǒng)的方向的信息項(xiàng)的步驟和/或過濾表征所述飛行器相對(duì)于著陸區(qū)的給定點(diǎn)的經(jīng)細(xì)化的大致到達(dá)方向的信息項(xiàng)的步驟。
32、可選地,地面系統(tǒng)具有四個(gè)天線。
33、可選地,地面系統(tǒng)中兩個(gè)天線之間的距離大于該兩個(gè)天線中的一者的輻射波長(zhǎng)的一半。
34、通過閱讀本發(fā)明的特定和非限制性實(shí)施方式的以下描述,本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將變得清晰。
1.一種輔助飛行器著陸在與地面系統(tǒng)(2)相關(guān)聯(lián)的著陸區(qū)(4)上的方法,所述飛行器包括機(jī)載系統(tǒng)(3),所述地面系統(tǒng)包括多個(gè)通信子模塊(25),每個(gè)通信子模塊包括天線,所述機(jī)載系統(tǒng)和所述地面系統(tǒng)能夠相互通信,其特征在于,所述方法包括以下步驟:
2.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述時(shí)間戳信息項(xiàng)是基準(zhǔn)時(shí)鐘的時(shí)間戳信息。
3.如權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于,所述基準(zhǔn)時(shí)鐘是原子鐘。
4.如權(quán)利要求3所述的方法,其特征在于,所述原子鐘被耦合到衛(wèi)星定位系統(tǒng)的至少一個(gè)接收器。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述同步步驟借助于“精準(zhǔn)時(shí)間協(xié)議”來實(shí)現(xiàn)的。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述機(jī)載系統(tǒng)(3)和所述地面系統(tǒng)(2)被配置成經(jīng)由兼容互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的無線電鏈路來交換數(shù)據(jù)。
7.如權(quán)利要求6所述的方法,其特征在于,所述互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議是“用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議”。
8.如權(quán)利要求6或7所述的方法,其特征在于,所述鏈路是控制和命令鏈路。
9.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述著陸區(qū)(4)中的所述給定點(diǎn)是所述著陸區(qū)的中心。
10.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,表征所述飛行器與每個(gè)子模塊之間的距離的信息項(xiàng)是偽距。
11.如權(quán)利要求10所述的方法,其特征在于,所述偽距是通過“到達(dá)時(shí)間差”過程來確定的。
12.如權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,在所述第一點(diǎn)處,所述信息項(xiàng)是通過多邊測(cè)量法來被組合的。
13.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,在所述第二點(diǎn)處,表征所述飛行器發(fā)射的信號(hào)的方向的信息項(xiàng)是“到達(dá)方向”。
14.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,在所述第三點(diǎn)處,依賴于所述飛行器的所述原始大致到達(dá)方向來區(qū)分所述飛行器發(fā)射的信號(hào)的方向與由或自干擾源發(fā)射的信號(hào)的方向。
15.如權(quán)利要求14所述的方法,其特征在于,所述干擾源通過抗干擾系統(tǒng)被拒絕。
16.如權(quán)利要求15所述的方法,其特征在于,所述抗干擾系統(tǒng)是具有受控輻射數(shù)據(jù)報(bào)天線的抗干擾系統(tǒng)。
17.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,至少包括過濾表征所述飛行器發(fā)射的信號(hào)相對(duì)于所述地面系統(tǒng)(2)的方向的信息項(xiàng)的步驟和/或過濾表征所述飛行器相對(duì)于所述著陸區(qū)(4)的所述給定點(diǎn)的所述經(jīng)細(xì)化的大致到達(dá)方向的信息項(xiàng)的步驟。
18.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述地面系統(tǒng)包括四個(gè)天線。
19.如前述權(quán)利要求所述的方法,其特征在于,所述地面系統(tǒng)中兩個(gè)天線之間的距離大于所述兩個(gè)天線中的一者的輻射波長(zhǎng)的一半。