CN103454647A - 用于对飞行器导航系统中的天线的选择的系统和方法 - Google Patents

用于对飞行器导航系统中的天线的选择的系统和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103454647A
CN103454647A CN201310211780XA CN201310211780A CN103454647A CN 103454647 A CN103454647 A CN 103454647A CN 201310211780X A CN201310211780X A CN 201310211780XA CN 201310211780 A CN201310211780 A CN 201310211780A CN 103454647 A CN103454647 A CN 103454647A
Authority
CN
China
Prior art keywords
aircraft
antenna
receiver
transmitter
gain
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201310211780XA
Other languages
English (en)
Inventor
J.萨沃伊
S.R.斯特隆
A.马拉加
A.H.卢克
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honeywell International Inc
Original Assignee
Honeywell International Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honeywell International Inc filed Critical Honeywell International Inc
Publication of CN103454647A publication Critical patent/CN103454647A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13—Receivers
    • G01S19/24—Acquisition or tracking or demodulation of signals transmitted by the system
    • G01S19/25—Acquisition or tracking or demodulation of signals transmitted by the system involving aiding data received from a cooperating element, e.g. assisted GPS
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13—Receivers
    • G01S19/14—Receivers specially adapted for specific applications
    • G01S19/15—Aircraft landing systems
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
    • G01S3/02—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using radio waves
    • G01S3/72—Diversity systems specially adapted for direction-finding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/24—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the orientation by switching energy from one active radiating element to another, e.g. for beam switching
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/08—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station
    • H04B7/0802—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station using antenna selection
    • H04B7/0817—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station using antenna selection with multiple receivers and antenna path selection
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/08—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station
    • H04B7/0802—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station using antenna selection
    • H04B7/0834—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station using antenna selection based on external parameters, e.g. subscriber speed or location
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/08—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station
    • H04B7/0868—Hybrid systems, i.e. switching and combining
    • H04B7/088—Hybrid systems, i.e. switching and combining using beam selection
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H04B7/15—Active relay systems
    • H04B7/185—Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems
    • H04B7/18502—Airborne stations
    • H04B7/18506—Communications with or from aircraft, i.e. aeronautical mobile service
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27—Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/28—Adaptation for use in or on aircraft, missiles, satellites, or balloons

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Astronomy & Astrophysics (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

提供了用于对飞行器导航系统中的天线的选择的系统和方法。在一个实施例中，一种用于飞行器的导航接收机系统包括：从固定位置地面发射机接收发射机信号的第一飞行器天线和从所述固定位置地面发射机接收发射机信号的第二飞行器天线，其中，所述第一飞行器天线具有与所述第二飞行器天线的第二增益方向图不同的第一增益方向图；开关，耦合至第一接收机以及所述第一飞行器天线和所述第二飞行器天线；以及开关控制器，耦合至所述开关。所述开关控制器基于对是所述第一增益方向图还是所述第二增益方向图在所述固定位置地面发射机中的第一固定位置地面发射机的方向上提供更高增益的确定，将所述开关操作为将所述第一接收机电耦合至所述第一飞行器天线或所述第二飞行器天线。

Description

用于对飞行器导航系统中的天线的选择的系统和方法
背景技术
通常使用导航仪器来引导包括无人空中交通工具的飞行器，尤其是在诸如着陆、起飞和紧急情形之类的更困难机动期间。这些仪器可以与在地面控制站和跑道处基于地面的仪器着陆系统（ILS）一起被使用，并使用无线电（RF）信号和可能的高强度光束的组合来帮助引导飞行器进场和着陆。地面控制站发射由飞行器的天线和与天线相连接的接收机电子装置接收到的RF信号。理想地，使用具有全向增益方向图（pattern）的天线来在飞行器上接收信号。
然而，天线的设计或位置可以使得这些天线不能全向地接收到信号。此外，飞行器的导电机身或框架可能部分地阻挡、扭曲或反射来自特定方向的电磁信号。例如，位于飞行器的前端附近的ILS定位器天线可以在向前方向上很好地接收信号，但在从机尾接收信号时有限制。通过对比，位于飞行器的后尾上的甚高频（VHF）全向无线电范围（VOR）天线可能在从向前方向接收信号时具有盲点。理想地，期望不论飞行器的定向如何都维持与地面控制站的接触。然而，由于地面控制站可能位于相对于飞行器的任意位置处，因此用于接收地面控制站信号的飞行器上的特定天线不会始终被最优地定向以接收作为飞行器机动的那些信号。因此，在本领域中存在对用于管理飞行器导航通信的改进系统和方法的需要。
发明内容
提供了用于对飞行器导航系统中的天线的选择的系统和方法。在一个实施例中，一种用于飞行器的导航接收机系统包括：从固定位置地面发射机接收发射机信号的第一飞行器天线和从所述固定位置地面发射机接收发射机信号的第二飞行器天线，其中，所述第一飞行器天线具有与所述第二飞行器天线的第二增益方向图不同的第一增益方向图；开关，耦合至第一接收机以及所述第一飞行器天线和所述第二飞行器天线；以及开关控制器，耦合至所述开关。所述开关控制器基于对是所述第一增益方向图还是所述第二增益方向图在所述固定位置地面发射机中的第一固定位置地面发射机的方向上提供更高增益的确定，将所述开关操作为将所述第一接收机电耦合至所述第一飞行器天线或所述第二飞行器天线。
附图说明
以下示例性附图意在辅助理解示例性实施例的书面描述，并且不应被视为在范围上进行限制。
图1是示意了天线选择器的一个实施例的框图；
图2A-C示意了操作中的天线选择器的实施例；
图3是示意了天线选择器的另一实施例的框图；
图4是示意了天线选择器的一个实施例的方法的流程图；以及
图5是示意了天线选择器的另一实施例的框图。
根据公知常识，各种所显示的特征不必按比例绘制，而是被绘制为强调与示例性实施例相关的特定特征。
具体实施方式
在以下描述中，对附图和具体示意性实施例进行了参照。然而，应当理解，可以利用其他实施例并且可以进行逻辑、机械和电气改变。此外，附图和说明书中提出的方法不应被理解为限制可执行个体步骤的顺序。因此，以下描述不应在限制意义上采用。
本发明的实施例提高了即使当地面控制站位于任意位置处时也成功进行期望机动的可能性。本文描述的系统和方法提供了能够在不同协议下工作的有成本效益的、紧凑的、快速的、自动化的、容易使用和安装的方案，这些不同协议诸如但不限于GLS系统（GPS着陆系统）、基于地面的增强系统（GBAS）或者增强用于导航的GPS（全球定位卫星）系统的基于GBAS的GLS。
本公开中描述的实施例结合当前飞行器位置和高度以及地面发射机的位置利用了飞行器上的各个天线的增益特性，以动态地选择使用各个天线中的哪个来与地面发射机进行通信。例如，在一个实施例中，飞行器的飞行管理系统（FMS）可以使用来自GPS接收机的GPS位置数据和来自惯性参考系统（IRS）的高度数据来确定空间中的飞行器位置和定向。然后，利用该信息，飞行器上的系统从数据库中查找特定的基于地面的导航辅助的位置，并在飞行器与基于地面的导航辅助之间建立视线方向向量。然后，利用对飞行器的各个天线中的每一个的方向性增益特性的了解，将基于每个天线的方向性增益特性来评估每个天线，以确定用于从地面站接收信号的最佳天线。可以基于飞行器的当前位置、高度和速度以及可选地还基于被预测为未来存在的那些值来执行对天线选择的评估。然后，天线选择器选择具有最佳性能的天线。可选地，为了最小化对操作的影响，将仅在未从基于地面的导航辅助期望数据时的时间间隔中进行从一个天线至另一个天线的切换。
图1是示意了天线选择器的一个实施例的机载导航接收机100的框图。在图1中所示的特定实施例中，导航接收机100包括与VOR天线20相耦合的VHF全向无线电范围（VOR）接收机120、与ILS定位器天线30相耦合的仪器着陆系统（ILS）定位器接收机130、以及经由RF开关110与VOR天线20和ILS天线30这两者相耦合的VHF数据广播（VDB）接收机160。换言之，VDB接收机160所利用的导航信号与VOR天线20和LOC天线30这两者的VHF天线特性兼容。在一个实施例中，VDB接收机与GBAS和ILS导航协议系统兼容。
导航接收机100进一步包括与GPS天线50相耦合的GPS接收机150。在图1中所示的特定实施方式中，导航接收机100将VOR、ILS和VDB功能集成在单个组件中。在其他实施例中，如下所述，归于导航接收机100的元件或功能中的一个或多个被分布在各个不同组件上。惯性参考系统（IRS）60也被耦合至导航接收机100，其将飞行器高度数据提供给导航接收机100。在一个实施例中，IRS 60包括跟踪位置和高度的改变的加速度计和陀螺仪的集合。
在操作中，在一个实施例中，VDB接收机160会将开关110操作为在经由VOR天线20和ILS定位器天线30从GBAS地面站接收导航信号之间进行选择。该选择响应于飞行器位置、速度和高度的改变而动态地执行，以确保VDB接收机160经由具有对于这些情形来说最佳的天线增益的天线来接收导航信号。
进一步通过参照图2A和2B来示意导航接收机100的操作。这些附图描绘了具有如关于图1描述的导航接收机100的飞行器10。VOR天线20通常被安装在飞机的顶部、后部附近，使得在地面发射机与VOR天线20之间可以不存在直接视线。ILS定位器天线30通常被安装在飞机的前端中，从而得到向着飞机后端几乎没有增益的方向性接收增益方向图。由于几何结构、放置和天线设计的这种组合，天线20和30将具有与其相关联的特定接收增益方向图。
在图2A和2B中，天线方向图35示意了ILS定位器天线30的近似接收增益方向图。由于主导地利用ILS定位器接收机130来引导飞行器并将该飞行器与机场的跑道对准，因此ILS定位器天线30被布置为使得其方向性接收增益方向图35在飞行器10的向前方向上具有最大信号接收增益。天线方向图25示意了VOR天线20的近似接收增益方向图。尽管VOR天线20是一般全向天线，但是如图2A中所示，天线方向图25的形状在飞行器10的向前方向上包括空区域26。空区域26可以由于与信号接收的结构干扰而引起，例如，该结构干扰可能由于VOR天线被安装的位置而引起。关于飞行器10的机身参考系映射这些天线增益方向图25和35。即，随着飞行器10在位置上改变或者关于滚动、俯仰和偏航而改变，天线增益方向图遵照飞行器10的机身参考系。该增益方向图被存储在机载飞行器数据库中（诸如被存储在如以下进一步讨论的存储器125中），以供导航100在天线选择时使用。本领域普通技术人员在研究本公开之后将意识到，天线方向图25和35是表示3维天线方向图的示意。
图2B示意了在飞行器210沿飞行路径210行进时与地面站发射机80和90交互的导航接收机100的操作。在一个实施例中，发射机80和90是被固定在已知位置处的GBAS地面站发射机。GBAS是增强全球导航卫星系统（GNSS）导航服务（例如，GPS或欧洲的伽利略）且提供加强的安全级别和扩充的导航服务的针对飞行器的导航辅助。GBAS可以潜在地支持配备有GBAS的机场的固定半径内的进场、起飞、着陆和表面操作的所有阶段。从地面站发射机80和90发射的VHF信号与飞行器10上的VOR天线20和ILS定位器天线30这两者所进行的接收兼容。
首先将注意力转至从地面站发射机80接收导航信号，当飞行器10处于位置201处时，导航接收机100具有经过天线方向图25但不经过天线方向图35的去往地面站发射机80的视线路径220（其可以被视为方向向量）。由此，在位置201处，导航接收机100将开关110设置为使得VDB接收机160经由VOR天线20从地面站发射机80接收导航信号。在飞行器10执行在210处示出的机动以到达位置202时，去往地面站发射机80的新视线路径222仍经过天线方向图25但不经过天线方向图35。由此，在位置202处，导航接收机100将开关110维持为使得VDB接收机160经由VOR天线20从地面站发射机80接收导航信号。
接下来将注意力转至从地面站发射机90接收导航信号，当飞行器10处于位置201处时，导航接收机100具有经过天线方向图25但不经过天线方向图35的去往地面站发射机80的视线路径230。由此，在位置201处，导航接收机100将开关110设置为使得VDB接收机160经由VOR天线20从地面站发射机90接收导航信号。在飞行器10执行在210处示出的机动以到达位置202时，去往地面站发射机90的新视线路径232不再经过天线方向图25而是代之以经过天线方向图25的低增益空区域26。然而，如图2B中所示，去往地面站发射机90的新视线路径232现在经过天线方向图35。由此，导航接收机100将开关110设置为使得VDB接收机160经由ILS定位器天线30从地面站发射机90接收导航信号。
在一个实施例中，为了确定飞行器10与地面站发射机90之间的视线路径（例如），导航接收机100确定从飞行器10至地面站发射机90的向量。基于该向量关于机载天线增益方向图25、35的映射而出现在何处，导航接收机100将开关110操作为选择最适于从地面站发射机90接收信号的天线（即，其具有更高增益）。在一个实施例中，将机载天线增益方向图25、35的映射存储在导航接收机100内的存储器125中。附加地，在地面站发射机90所进行的发射中提供地面站发射机90的坐标。在另一实施例中，导航接收机100访问存储器125中存储的机载数据库，该机载数据库存储提供地面站发射机90以及飞行器10可遇到的多个其他地面站发射机的坐标的记录。
为了确定飞行器10的位置和定向，在惯性参考系统60提供飞行器10的滚动、俯仰和偏航的同时，GPS接收机150提供飞行器10的坐标。在一个实施方式中，在关于惯性参考系提供来自惯性参考系统60的飞行器10信息的滚动、俯仰和偏航的同时，典型地将关于基于地球的导航参考系传送地面站发射机90的坐标和飞行器10的坐标。同时，关于飞行器10的机身参考系定义三维天线方向图25和35。由此，在一个实施例中，使用地面站发射机90的已知位置和来自GPS接收机150的数据来计算从飞行器10指向地面站发射机90的三维方向向量，并且然后使用来自惯性参考系统60的高度信息将该三维方向向量映射至飞行器10的机身参考系。一旦该三维方向向量被映射至飞行器10的机身参考系，导航接收机100就对确定该方向向量经过哪个天线方向图（即，25或35）进行计算。一旦已经阅读和理解本公开的教导，这种坐标映射的数学运算就容易地处于本领域普通技术人员的技能之内。例如，在一个实施方式中，将飞行器的三维轨迹映射至飞行器的机身的二维平面上，并在该平面中确定增益度量。
在一个实施例中，在操作中，导航接收机100可以确定诸如图2C中所示的经过天线方向图25和35这两者的方向向量（由线240示出）。在一个实施例中，导航接收机100将通过选择在向量240的方向上具有最大增益的天线方向图来解决该情形。在另一实施例中，导航接收机100利用与飞行器10的计划轨迹和未来飞行机动有关的先验了解来在天线方向图25或35之间进行选择。例如，在一个实施例中，导航接收机100被耦合至飞行器10的飞行管理系统70，飞行管理系统70跟踪、规划和计划飞行器10所行进的飞行路径。当图2C中的飞行器10被计划为维持其目前路线但是然后转而远离地面站发射机90时，导航接收机100将选择天线方向图25，这是由于该选择将建立适于当前和计划未来条件这两者的连接。类似地，当图2C中的飞行器10被计划为转向地面站发射机90时，导航接收机100将选择天线方向图35，这是由于该选择将建立适于当前和计划未来条件这两者的具有更高增益的连接。
作为操作的另一示例，返回至图2B，在一个实施例中，位置210处的飞行器10具有对将被执行以采取飞行路径210的机动的先验了解。相应地，导航接收机100将基于其期望飞行器10未来关于位置和高度处于何处来预测向量232，并在其期望向量232进入天线方向图35的时间点处先占地从VOR天线20切换至LOC天线30。
在一个实施例中，为了执行关于图2描述的各种计算和预测，导航接收机100进一步包括处理器170，处理器170可选地耦合至飞行管理系统70。在一个实施例中，处理器170包括处理器单元，该处理器单元包括一些数字信号处理功能。在一个实施例中，处理器170是导航接收机100内的个体模块。在其他实施例中，将处理器170与诸如GPS接收机150和/或VDB接收机160之类的其他模块集成。在一个实施例中，与即将到来的飞行机动有关的了解由处理器170通过由VDB接收机160从地面站发射机接收到的指令来获得。在其他实施例中，与即将到来的飞行机动有关的了解由处理器170从飞行管理系统70获得。例如，在一个实施例中，飞行管理系统70向处理器170传送与导航的速度和路线、等待航线（holding pattern）、机场配置等有关的飞行员指令。导航接收机100从飞行管理系统70接收该信息，使得处理器170先验地知道轨迹，并可以计算必要的向量和选择飞行器在一些未来时间间隔内（诸如，在行进的接下来5至10分钟内）的最佳天线。当目前飞行器位置与后续方向非常不同时（例如，当有必要进行急转弯时），该实施例是所期望的。
在图1的实施例中，当RF开关110从VDB接收机160接收到决定时，进行切换。在可替换实施例中，RF开关110直接从处理器170接收从一个天线信号切换至另一个天线信号的决定。在一个实施例中，执行切换的动作，以避免在接收到或期望导航信号时死区时间（即，其可能出现在电子装置从一个天线过渡至另一天线时）的出现。过长的死区时间可能意味着与地面站的重要通信的损失。由此，对何时切换的决定应当对由地面站发射机向导航接收机100发射的信号的特性和导航接收机100中的实际切换时间负责。在一个实施例中，以时分的方式调度来自地面站发射机90的发射，使得仅在预定的所调度的时隙期间发射导航信息。在该实施例中，处理器170将RF开关210的切换协调为在未调度导航信息时的时隙期间进行。
图3是供在飞行器10上使用的天线选择器的一个实施例的另一导航接收机300的框图。导航系统300包括多个无线电接收机310-1至310-n，每一个无线电接收机被耦合至相应天线311-1至311-n。导航系统300进一步包括无线电接收机320，无线电接收机320被经由RF开关310选择性地耦合至天线311-1至311-n之一。无线电接收机320可被配置为作为诸如上述VDB接收机160之类的GBAS VDB接收机进行操作。可替换地，无线电接收机320可被重新配置为通过调整接收机320的电路带宽或软件系数来在其他频率处操作。RF开关315由开关控制器330操作，在一个实施例中，开关控制器330是处理器或其他可编程元件。在可替换实施方式中，可选地，无线电接收机320和开关控制器330可以是分离的组件或者被实现为集成处理组件340。天线311-1至311-n包括多个天线，每一个天线具有与频率可调整无线电接收机320一起使用兼容的频率特性。在一个实施例中，天线311-1至311-n中的一个或多个还用于诸如VOR和ILS之类的其他射频系统。由此，天线311-1至311-n中的一个或多个可以被期望具有与彼此不类似的增益和方向性方向图，诸如以上讨论的天线20和30。
在操作中，在一个实施例中，导航系统300基于飞行器10的当前和/或计划位置和高度以及与天线311-1至311-n中的每一个相关联的特定天线增益方向图来确定哪个天线311-1至311-n应当被连接至无线电接收机320。该选择响应于飞行器的位置、速度和高度的改变而动态执行，以确保无线电接收机320经由具有对于这些情形来说最佳的天线增益的天线从地面站接收GBAS导航信号，如以上关于图1和2所描述的那样。
在图3中所示的实施例中，开关控制器330被耦合至GNSS接收机350、惯性参考系统IRS 360和飞行管理系统（FMS）370。GNSS接收机350基于卫星导航信号将位置信息输出至开关控制器330。在可替换实施例中，GNSS接收机350包括与一个或多个卫星系统兼容的接收机，该一个或多个卫星系统诸如但不限于GPS、伽利略、北斗（Compass）或GLONASS。在一个实施例中，IRS 360包括跟踪位置和高度的改变的加速度计和陀螺仪的集合。在图3的配置中，IRS 360将其信息提供给控制器330。以与以上在图1中所描述的方式相同的方式，飞行管理系统370跟踪、规划和计划飞行器10所行进的飞行路径。
在一个实施例中，在操作中，开关控制器330从GNSS接收机350和IRS 360获得位置和高度信息，以确定飞行器10的位置和定向。开关控制器330还从无线电接收机320获得特定GBAS导航控制站的位置（无线电接收机320可以从存储器325检索该位置或经由来自控制站的传输获得该位置）。开关控制器330基于其相应天线增益特性和方向图来评估每个飞行器天线311-1至311-n，以确定天线311-1至311-n中的哪一个最适于从GBAS导航控制站接收信号。基于当前条件以及被预测为在未来一些数目的时间间隔处存在的那些条件来执行对天线选择的评估。
在一个实施例中，与即将到来的飞行机动有关的了解由开关控制器330通过由无线电接收机320从地面站发射机接收到的信息来获得。在其他实施例中，与即将到来的飞行机动有关的了解由开关控制器330从飞行管理系统370获得。例如，在一个实施例中，飞行管理系统370向开关控制器330传送与导航的速度和路线、等待航线、机场配置等有关的飞行员指令。开关控制器330从飞行管理系统370接收该信息，并因此先验地知道轨迹，并可以计算必要的向量和选择飞行器在一些未来时间间隔内的最佳天线。例如，在知道飞行器10在行进的接下来3至12分钟内的轨迹的情况下，开关控制器330将基于飞行器10的一个或多个未来预测的位置和定向来计算视线向量。当目前飞行器位置与后续方向非常不同时（诸如，当飞行器将进行急转弯时），该实施例是所期望的。
在一个实施例中，开关控制器330选择在一些时间持续时间内具有最佳预测性能的天线311-1至311-n。为了最小化对操作的影响，在一个实施例中，无线电接收机320与所选择的天线的耦合由开关控制器330仅在不存在期望的数据接收时的时间段期间执行。例如，在使用时分复用的GBAS系统中，可以存在关于特定飞行器的空闲通信时隙或空闲时段，并且可以在该时间处执行切换。
图4是示意了天线选择器的一个实施例的方法400的流程图。在一个实施例中，该方法是使用诸如以上关于图1-3中任一个描述的导航接收机系统来执行的。在其他实施例中，可以使用其他导航接收机。
该方法开始于410处，其中，确定地面站发射机的位置。在一个可替换方案中，地面站广播其自身的位置。例如，GBAS地面站广播其自身的位置。飞行器接收机（诸如VDB接收机160或320）将被调谐至发射的频率以便接收该广播。在另一可替换方案中，通过访问机载数据库来确定地面站发射机的位置。例如，这种数据库可以包含诸如所使用的频率以及飞行器在其中操作的区域的地面发射机的纬度、经度和高度之类的信息。在一个实施例中，当飞行器10行进至地面站发射机的预编排的距离（例如，约50至150英里）内时，该方法将从数据库中查找地面站发射机。然后，在处于地面站附近时，飞行器10可以使用来自机场和站的包含发射机坐标的GBAS广播。
该方法继续至420，其中，针对飞行器在沿飞行路径行进时的第一位置来确定地面站发射机关于基于飞行器的参考系的方向。在一个实施例中，导航系统基于卫星数据来获得飞行器的位置，并基于惯性数据来获得高度。然后，导航系统随后计算关于飞行器的参考系的从飞行器指向在框410处确定了其位置的地面站的向量。例如，在图2B中，在位置201处，从飞行器10向发射机80绘制的向量将遵照线220。在不同的位置202处，从飞行器10向发射机80绘制的向量将遵照线222。在一个实施例中，针对飞行器在某个未来时间点的计划位置而确定地面站的方向。例如，在一个实施例中，确定地面站发射机的方向包括：在最近的过去以及在执行一个或多个预期飞行机动之后均确定飞行器的位置。
该方法继续至430，其中，基于地面站发射机关于基于飞行器的参考系的方向，从用于从地面站发射机接收导航信息的多个机载天线当中选择第一天线。在一个实施例中，导航系统选择提供更高增益的天线。使用地面站发射机关于基于飞行器的参考系的方向，导航系统将该信息与各种天线增益方向图进行比较。然后，不论哪个天线在地面站发射机的特定方向上具有更高增益幅度方向图，都选择该天线。
在一个实施例中，为了选择适当的天线，处理器结合当前飞行器位置与地面发射机的高度数据和位置一起来对飞行器上安装的各个天线的接收增益方向图进行分析。处理器计算目前位置，知道发射机的位置，并接收高度数据。利用该信息集合，处理器可以计算轨迹和方位角，并预测飞行器在一些时间段（即，分钟）内的未来路径以及所预测的信号增益。处理器选择最大化信号增益的天线。在其他实施例中，该选择是基于针对计划未来飞行器位置最大化信号增益和预测增益的加权组合。
然后，该方法继续至440，其中，切换以耦合接收机以便使用所选择的天线。出于以上讨论的原因，在电子装置从一个天线过渡至另一个天线时，切换的动作可能导致地面站与机载接收机之间的通信的暂时损失。过长的死区时间可能意味着与地面站的重要通信的损失或者在计算中造成差错。因此，在一个实施例中，切换的定时对诸如地面站与机载接收机之间的通信时间和将接收机重新耦合至天线所需的切换时间之类的考虑负责。在一个实施例中，VDB接收机基于针对地面站建立的发射调度来指示应当何时进行切换。即，尽管处理器确定天线选择，但是该处理器将其决定传递至VDB接收机，该VDB接收机将查明在其期间从一个天线至另一个天线的天线切换应当进行的最佳时间。然后，新选择的天线信号经过开关至VDB接收机。
现在描述利用导航接收机100实现方法400的示意性示例。出于该示例的目的，确定地面站的坐标（框410）是通过使导航接收机100调谐至GBAS地面站来执行的。导航接收机100可以初始针对VDB接收来选择VOR天线20。在导航接收机100a获取VDB信号之后，其开始接收地面站数据并对该地面站数据进行解码。
继续至框420，导航接收机100使用来自与发射机80或90相关联的VDB地面站的数据来进行对（例如，发射机80或90处的）VDB发射机天线的位置的预测。导航接收机100使用飞行器10的内部计算出的位置，以及IRS 60所进行的飞行器高度测量，以计算向地面站80或90的方位（bearing）。由于飞行器10正在行进并且由于仪器可以以其他坐标系中的单位进行测量，因此处理器170会将来自各个源的测量映射至单个参考系中，在该单个参考系下已经映射诸如25和35之类的天线增益方向图。为了简化处理器170中的计算，可以利用多个变换来从例如ECEF（地心地固坐标）变到飞行器10机身系。例如，最初，飞行器10位置和从飞行器10至地面站80或90的视线向量全都可以在ECEF坐标中计算。然后，最终将相对视线向量旋转至飞行器10机身系中。
在一个实施例中，导航接收机100在存储器125中保存向地面站80或90的所计算出的方位的历史。处理器170还基于飞行器的飞行规划和IRS 60提供给导航接收机100的信息来预测飞行器10未来的位置。在一个实施例中，处理器170进一步预测向地面站80或90的一个或多个未来方位（即，视线向量）。
执行框430，导航接收机100确定每个地面站天线80或90的期望度（决定）度量和向80或90的每个所计算出的方位。期望度度量的计算可以考虑一个或多个历史方位计算、目前方位计算和所预测的未来方位计算。然后，基于ILS定位器天线30和VOR天线20的接收增益方向图，处理器170计算每个天线的期望度度量并选择具有最佳期望度度量的天线。最佳期望度度量基于与方向性ILS定位器天线30、VOR天线20、或如关于图3中所示的多天线系统描述的可选地另一天线相关联的增益接收方向图中到底哪个更大。在一个实施方式中，最佳期望度度量还对飞行器的轨迹的简短跨度或段负责，并且是在轨迹的段期间方位中的每一个的最大增益的加权和。例如，假设存在11个方位，其中，5个处于过去，1个处于目前，并且5个处于未来。对于这11个方位中的每一个，计算个体期望度度量，并且将每个个体期望度度量乘以某个加权因子。然后，对这些乘积中的每一个进行求和，以得到最佳期望度度量的值，从而选择天线。在一个实施例中，基于实验数据来选择加权因子，以得到最经常的正确结果，但是，通常对目前方位的特定个体期望度度量给予最多权重。在不同的实施例中，与未来方位相比存在更多过去方位被考虑或被给予更多权重，并且反之亦然。在又一实施例中，可以不存在总体对未来方位的考虑（即，权重为零）。
在框440处，导航接收机100将基于轨迹历史、基于通过飞行测试而测量的天线增益方向图、以及还可选地基于未来轨迹而将RF开关110切换至具有最佳期望度度量的天线。在期望度度量还包括飞行器10关于地面站80或90的所计算出的未来方位的实施例中，“未来”仅考虑较少分钟至几分钟，这是由于飞行器10正相对快地行进。如果飞行器10急剧地倾斜飞行或改变路线，则飞行器10的未来方位可能是重要的。与该时间持续时间相比，切换至另一天线所耗费的时间相对快，诸如大约几毫秒。因此，在飞行器10急剧地转弯时，可以多次切换天线。处理器170以下述方式选择期望的天线：使得不中断输入的VDB信号流。这是通过在VDB不发射时的时间段期间进行切换来实现的。例如，在将VDB发射调度为在预定义时隙期间进行的情况下，切换将在未占用的时隙期间进行。当它适于切换时，处理器170在必要时驱动RF开关110以将信号从所选择的天线引导至VDB接收机160。如果期望的天线结果是当前选择的天线，则将没有必要进一步重新对准RF开关110。可以连续地重复监视信号并计算方位并选择天线的该过程。
图5是示意了天线选择器的一个实施例的机载导航接收机500的框图。相似编号的元件与以上关于图1所描述的相同地操作。在图5的实施例中，导航接收机500被耦合至VOR天线20、ILS定位器天线30和GNSS天线50以及可选的微波着陆系统（MLS）天线510，该MLS天线510用于与MLS系统（其被用在一些国家和机场中）进行通信。典型的MLS系统采用两个窄微波束，这两个窄微波束在着陆场（landing strip）的方向上执行垂直和水平扫描。这两个束帮助确定飞行器在垂直和水平平面中的位置，并且位置信息使飞行员或地面控制能够引导飞行器的着陆。MLS天线510采用被调谐至这两个窄微波束的微波频率的一个或多个相控阵扫描束天线。由处理器170将由MLS天线510接收到的信号与来自VOR和LOC天线20和30的VHF信号一起进行分析。在一个这种实施例中，基于天线的相对增益来执行由天线20和30以及天线510接收到的信号的使用之间的切换。由于这些天线在不同频率处操作，因此如果交通或天气状况降低该微波频率处的信号幅度，则这些状况可能不影响VHF频率，并且反之亦然。如图5中所示，导航接收机500包括MLS模块520，MLS模块520将接收到的信号转换为与GBAS VDB接收机160兼容。然后，当处理器170计算出指示天线510具有最佳总体期望度度量的期望度度量集合时，处理器170可以将经由天线510接收到的相关信息传递至VDB接收机160。如上所述，最佳总体期望度度量是基于与方向性ILS定位器天线30、或全向VOR天线20、或诸如MLS天线510之类的可选地其他天线相关联的增益接收方向图中到底哪个更大。
为了与现有导航电子装置兼容和/或降低对现有导航系统进行修改时的成本，飞行器10仍可以使用现有电子装置来在不同操作模式、ILS或GLS或MLS等之间进行切换。例如，可以利用附加软件指令代码将处理器170重新编程为控制天线的切换，或者可以交给另一处理器执行GBAS模式的功能的任务。在不处于GLS/GBAS模式时，处理器170或某其他处理器可以禁用天线选择命令和/或在执行闭锁时针对任何故障监视其余硬件。
示例实施例
示例1包括一种用于飞行器的导航接收机系统，其包括：从固定位置地面发射机接收发射机信号的第一飞行器天线和从所述固定位置地面发射机接收发射机信号的第二飞行器天线，其中，所述第一飞行器天线具有与所述第二飞行器天线的第二增益方向图不同的第一增益方向图；开关，耦合至第一接收机以及耦合至所述第一飞行器天线和所述第二飞行器天线；以及开关控制器，耦合至所述开关，其中，所述开关控制器基于对是所述第一增益方向图还是所述第二增益方向图在所述固定位置地面发射机中的第一固定位置地面发射机的方向上提供更高增益的确定，将所述开关操作为将所述第一接收机电耦合至所述第一飞行器天线或所述第二飞行器天线。
示例2包括根据示例1所述的系统，其中，对是所述第一增益方向图还是所述第二增益方向图在所述第一固定位置地面发射机的方向上提供更高增益的确定是基于如至少部分地根据所述飞行器的位置信息和所述飞行器的高度信息确定的所述飞行器相对于所述第一固定位置地面发射机的定向来进行的。
示例3包括以上示例1-2中任一项，进一步包括：全球导航卫星系统（GNSS），其输出所述飞行器的位置信息；以及惯性参考系统，其输出所述飞行器的高度信息。
示例4包括以上示例1-3中任一项，其中，所述确定包括：计算所述飞行器与第一固定位置地面发射机之间的向量；以及将所述向量旋转至所述第一增益方向图和所述第二增益方向图被映射在其中的参考系中。
示例5包括以上示例1-4中任一项，进一步包括：存储器，存储包括所述第一固定位置地面发射机的位置坐标的坐标数据库，其中，导航接收机进一步从所述坐标数据库中读取所述位置坐标，以确定所述飞行器相对于所述第一固定位置地面发射机的定向。
示例6包括以上示例1-5中任一项，其中，第一无线电接收机能够被重新配置为作为仪器着陆系统（ILS）定位器接收机或VHF数据广播（VDB）接收机进行操作。
示例7包括以上示例1-6中任一项，其中，个体期望度度量由所述开关控制器基于所述飞行器与所述第一固定位置地面发射机之间的方位的计算来计算，所述方位的计算包括历史方位计算、目前方位计算和预测的未来方位计算中的一个或多个。
示例8包括以上示例1-7中任一项，其中，第一接收机与基于地面的增强系统（GBAS）系统和ILS系统兼容；其中，第一接收机从由所述第一固定位置地面发射机发射的信号接收所述第一固定位置地面发射机的位置坐标；以及其中，所述飞行器相对于所述第一固定位置地面发射机的定向基于所述位置坐标加以确定。
示例9包括以上示例1-8中任一项，其中，导航系统是集成系统，其进一步包括：VHF全向无线电（VOR）接收机，其中，所述第一飞行器天线包括与所述VOR接收机直接耦合的VOR天线；以及仪器着陆系统（ILS）定位器接收机，其中，所述第二飞行器天线包括与所述ILS定位器接收机直接耦合的ILS定位器天线；其中，所述第一无线电接收机包括与基于地面的增强系统（GBAS）兼容的VHF数据广播（VDB）接收机；以及其中，经由所述开关将所述VOR天线和所述ILS定位器天线可切换地耦合至所述VDB接收机。
示例10包括一种用于飞行器的导航接收机系统，该系统包括：RF开关，耦合至从固定位置地面发射机接收信号的多个飞行器天线；接收机，耦合至所述RF开关；以及处理器，耦合至所述接收机和所述RF开关，所述处理器基于计算所述飞行器关于所述固定位置地面发射机中的一个固定位置地面发射机的方向的定向以及所述多个飞行器天线中的每一个的相应增益方向图，将所述RF开关操作为将所述多个飞行器天线中的一个飞行器天线耦合至所述接收机。
示例11包括示例10，其中，为了选择所述多个飞行器天线中的所述一个飞行器天线，所述处理器计算所述飞行器关于所述固定位置地面发射机中的所述一个固定位置地面发射机的至少一个方位，并基于所述至少一个方位、针对所述多个飞行器天线中的每一个来计算所述处理器从其中选择最佳期望度度量的个体期望度度量。
示例12包括以上示例10-11中任一项，进一步包括：与所述处理器相耦合的全球导航卫星系统（GNSS）接收机以及与所述处理器相耦合的惯性参考系统（IRS）；其中，所述GNSS接收机给所述处理器提供所述飞行器的位置，并且所述IRS给所述处理器提供所述飞行器的高度测量。
示例13包括以上示例10-12中任一项，其中，所述接收机是VHF数据广播（VDB）接收机。
示例14包括以上示例10-13中任一项，其中，所述处理器包括用于计算所述飞行器关于所述固定位置地面发射机中的一个固定位置地面发射机的方向的定向的所述飞行器的未来轨迹信息。
示例15包括以上示例10-14中任一项，其中，个体期望度度量由所述开关控制器基于所述飞行器与所述一个固定位置地面发射机之间的方位的计算、针对所述多个飞行器天线中的每一个来计算，所述方位的计算包括历史方位计算、目前方位计算和预测的未来方位计算中的一个或多个。
示例16包括一种飞行器导航方法，该方法包括：确定地面站的坐标；针对沿飞行路径行进的飞行器的第一位置确定所述地面站关于飞行器参考系的方向；确定所述飞行器上的多个天线中的哪一个在所述地面站的方向上具有期望的增益方向图；以及将无线电切换为使用具有所述期望的增益方向图的天线。
示例17包括示例16，其中，确定所述飞行器上的多个天线中的哪一个在所述地面站的方向上具有期望增益方向图进一步包括：基于所述飞行器与所述一个固定位置地面发射机之间的方位的计算以及基于所述多个天线中的每一个的接收增益方向图、针对多个飞行器天线中的每一个来计算个体期望度度量，所述方位的计算包括历史方位计算、目前方位计算和预测的未来方位计算中的一个或多个；以及从所述个体期望度度量中选择最佳期望度度量。
示例18包括以上示例16-17中任一项，其中，确定地面站的坐标进一步包括：经由发射广播来接收所述地面站的位置坐标；或者从数据库中检索所述位置坐标。
示例19包括以上示例16-18中任一项，其中，针对沿飞行路径行进的飞行器的第一位置确定所述地面站关于飞行器参考系的方向进一步包括：确定飞行器在一个或多个未来时间点处沿所规划的飞行路径的位置。
示例20包括以上示例16-19中任一项，其中，所述飞行器上的多个天线包括至少一个VHF全向无线电（VOR）天线和至少一个仪器着陆系统定位器（ILS LOC）天线，并且所述无线电包括基于地面的增强系统（GBAS）接收机。
对于本说明书中描述的实施例中的任一个，导航接收机系统可以被自由地允许严格地基于其自身的内部决定过程来选择和切换至期望的天线。可选地，在其他情形中（诸如在紧急情况期间），导航接收机系统在天线之间进行切换的能力可以受外部约束支配。
多种硬件电子装置可用于实现如本说明书中讨论的各个实施例的导航系统和方法。这些硬件包括但不限于数字计算机系统、微处理器、通用计算机、可编程控制器和现场可编程门阵列、以及微控制器电路。因此，本发明的附加实施例包括驻留在非瞬变计算机可读存储介质上的程序指令，这些程序指令在被这些设备实现时使这些设备能够实现本发明的实施例。计算机可读存储介质包括任何形式的物理计算机数据存储硬件，其包括但不限于穿孔卡、磁盘或带、任何光学数据存储系统、闪速只读存储器（ROM）、非易失性ROM、可编程ROM（PROM）、可擦除可编程ROM（E-PROM）、随机存取存储器（RAM）、或者任何其他非瞬变形式的永久、半永久或暂时存储储存系统或设备。程序指令和代码包括但不限于通过计算机系统处理器和硬件描述语言（诸如，甚高速集成电路（VHSIC）硬件描述语言（VHDL）或Verilog代码）执行的计算机可执行指令。
尽管本文示意和描述了具体实施例，但是本领域普通技术人员将意识到，可以用被设想以实现相同目的的任何布置替代所示出的具体实施例。因此，明显意图是，本发明仅由权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种用于飞行器的导航接收机系统（100），该系统包括：
从固定位置地面发射机接收发射机信号的第一飞行器天线（20）和从所述固定位置地面发射机接收发射机信号的第二飞行器天线（30），其中，所述第一飞行器天线（20）具有与所述第二飞行器天线（30）的第二增益方向图不同的第一增益方向图；
开关（110），耦合至第一接收机（160）以及耦合至所述第一飞行器天线（20）和所述第二飞行器天线（30）；以及
开关控制器（330），耦合至所述开关（110），其中，所述开关控制器（330）基于对是所述第一增益方向图（25）还是所述第二增益方向图（35）在所述固定位置地面发射机中的第一固定位置地面发射机的方向上提供更高增益的确定，将所述开关操作为将所述第一接收机（160）电耦合至所述第一飞行器天线（20）或所述第二飞行器天线（30）。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，对是所述第一增益方向图（25）还是所述第二增益方向图（35）在所述第一固定位置地面发射机的方向上提供更高增益的确定是基于如至少部分地根据所述飞行器的位置信息和所述飞行器的高度信息确定的所述飞行器相对于所述第一固定位置地面发射机的定向来进行的。
3.一种飞行器导航方法，该方法包括：
确定地面站的坐标；
针对沿飞行路径行进的飞行器的第一位置，确定所述地面站关于飞行器参考系的方向；
确定所述飞行器上的多个天线中的哪一个在所述地面站的方向上具有期望的增益方向图；和
将无线电切换为使用具有所述期望的增益方向图的天线。
CN201310211780XA 2012-06-01 2013-05-31 用于对飞行器导航系统中的天线的选择的系统和方法 Pending CN103454647A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/486,616 US9069070B2 (en) 2012-06-01 2012-06-01 Systems and methods for the selection of antennas in aircraft navigation systems
US13/486616 2012-06-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103454647A true CN103454647A (zh) 2013-12-18

Family

ID=48325428

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310211780XA Pending CN103454647A (zh) 2012-06-01 2013-05-31 用于对飞行器导航系统中的天线的选择的系统和方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9069070B2 (zh)
EP (1) EP2669699A1 (zh)
CN (1) CN103454647A (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106487439A (zh) * 2015-08-27 2017-03-08 波音公司 飞行数据记录仪流传输fdrs解决方案
CN108226963A (zh) * 2016-12-22 2018-06-29 法国国家太空研究中心 在微扰环境中具有改进的精度的简化的gnss接收机
CN108513646A (zh) * 2017-06-29 2018-09-07 深圳市大疆创新科技有限公司 控制方法、无人机和计算机可读存储介质
CN108604920A (zh) * 2015-12-13 2018-09-28 无人机竞赛联盟有限公司 具有分布式接收器结构的通信系统
CN112380689A (zh) * 2020-11-11 2021-02-19 中国民用航空总局第二研究所 基于磁浮电弧地面反射影响vdb电磁兼容性的设计方法
CN113272671A (zh) * 2018-09-27 2021-08-17 赛峰电子与防务公司 使用具有不同开度角的两个天线的飞行器制导
CN113703026A (zh) * 2021-10-28 2021-11-26 中国商用飞机有限责任公司 用于飞行器的导航模式选择的方法和系统

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9313010B2 (en) * 2012-06-29 2016-04-12 Broadcom Corporation Controlling TX antenna selection
US9366761B2 (en) * 2012-08-08 2016-06-14 Honeywell International Inc. Systems and methods for efficient reception and combining of similar signals received on two or more antennas
JP6004873B2 (ja) * 2012-10-01 2016-10-12 三菱重工業株式会社 航空機のアンテナ制御装置、航空機、航空機のアンテナ選択プログラム、及び航空機のアンテナ制御方法
IL226696A (en) * 2013-06-02 2015-11-30 Elbit Systems Ltd A method and system for determining an area of interest for a device-based imaging system imaging device
US10181895B2 (en) * 2014-09-04 2019-01-15 Honeywell International Inc. Free space laser and millimetre wave(MMW) network for airborne relay networks
US9491635B2 (en) 2015-01-13 2016-11-08 Smartsky Networks LLC Architecture for simultaneous spectrum usage by air-to-ground and terrestrial networks
US9830828B2 (en) * 2015-03-24 2017-11-28 Honeywell International Inc. Systems and method for AIS transponder integration with ILS/VOR receivers
FR3037391A1 (fr) * 2015-06-11 2016-12-16 Airbus Operations Sas Avion equipe d'un systeme avionique de radionavigation
CN105866809A (zh) * 2016-05-31 2016-08-17 天津七二通信广播有限公司 组件可以热备切换的地基增强系统地面站设备及热备切换方法
CN105891846A (zh) * 2016-05-31 2016-08-24 天津七二通信广播有限公司 高可靠性地基增强系统地面站设备及在线切换方法
US10128931B2 (en) * 2016-07-20 2018-11-13 Kymeta Corporation Antenna combiner
US9639087B1 (en) * 2016-12-06 2017-05-02 Kitty Hawk Corporation Emergency landing using inertial sensors
CN106597446B (zh) * 2016-12-13 2020-07-14 中国电子科技集团公司第二十研究所 融合无线电高度表信息的mls盲区着陆引导方法
US10455431B2 (en) 2017-05-23 2019-10-22 Ge Aviation Systems Llc Line of sight aircraft data transfer system
JP7282081B2 (ja) * 2017-09-21 2023-05-26 スマートスカイ ネットワークス エルエルシー ネットワーク計画及び制御の為の空対地ネットワークパラメータの受動収集
US10574337B1 (en) 2019-02-11 2020-02-25 Gogo Llc Multi-constellation satellite terminal
US11456521B2 (en) * 2020-04-02 2022-09-27 Softbank Corp. Controlling antenna beam generation to compensate for motion of a high-altitude platform
US11902845B2 (en) 2021-04-15 2024-02-13 Honeywell International Inc. Systems and methods for seamless switching of default data radio
CN113824460B (zh) * 2021-10-22 2023-03-24 陕西航天技术应用研究院有限公司 一种航空遥测通道的选择方法

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1926616A (en) 1929-03-11 1933-09-12 Eaton Radio Instr Corp Radio controlled guide means and method for use in aircraft landing
US3368151A (en) 1965-12-27 1968-02-06 Navy Usa Continuous antenna selection system
US3475686A (en) 1966-05-17 1969-10-28 Lockheed Aircraft Corp Method and apparatus for selection of antenna providing acceptable signal
US3671967A (en) 1970-05-11 1972-06-20 Boeing Co Multiple antenna instrument landing system
GB1514422A (en) 1976-01-12 1978-06-14 Mel Equipment Co Ltd Aircraft antenna-switching control arrangements
US4392139A (en) 1979-12-14 1983-07-05 The Boeing Company Aircraft television antenna receiving system
US4723126A (en) 1985-04-04 1988-02-02 Sundstrand Data Control, Inc. Microwave landing system for use on a back course approach
US4912479A (en) 1986-03-26 1990-03-27 Nec Corporation Microwave landing system
FR2611399B1 (fr) 1987-02-27 1994-06-17 Lmt Radio Professionelle Systeme d'aide a l'atterrissage mettant en oeuvre des satellites de navigation
US4837580A (en) 1987-05-14 1989-06-06 Hazeltine Corporation Microwave landing system with fail-soft switching of dual transmitters, beam steering and sector antennas
FI78566C (fi) 1988-04-26 1989-08-10 Vaisala Oy Foerfarande och anordning vid antenn- och mottagningssystem av en radioteodolit.
US5014067A (en) 1990-03-12 1991-05-07 Sundstrand Data Control, Inc. Integrated landing system
US6072994A (en) 1995-08-31 2000-06-06 Northrop Grumman Corporation Digitally programmable multifunction radio system architecture
US5786773A (en) 1996-10-02 1998-07-28 The Boeing Company Local-area augmentation system for satellite navigation precision-approach system
US6121925A (en) 1999-09-01 2000-09-19 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Data-link and antenna selection assembly
US6804515B1 (en) * 2000-06-27 2004-10-12 Motorola, Inc. Transportable infrastructure for airborne cellular system
RU2197065C2 (ru) * 2000-06-28 2003-01-20 Николаев Роберт Петрович Способ радиообмена информацией
US7171223B2 (en) 2003-01-10 2007-01-30 Belair Networks, Inc. Automatic antenna selection for mesh backhaul network nodes
US7071791B1 (en) 2003-01-30 2006-07-04 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Automatic antenna-switching apparatus and system
FR2861051B1 (fr) 2003-10-17 2006-03-03 Thales Sa Procede de guidage d'un aeronef en phase d'approche et balise sol correspondante
US7019708B2 (en) 2004-04-08 2006-03-28 Florenio Pinili Regala Portable co-located LOS and SATCOM antenna
US8005418B2 (en) 2004-08-24 2011-08-23 Delphi Technologies, Inc. Vehicle oriented switched antenna system
US7161527B2 (en) 2004-09-03 2007-01-09 Honeywell International Inc. Navigation system
JP5034369B2 (ja) * 2006-08-18 2012-09-26 富士通株式会社 無線通信制御方法
US7920860B2 (en) * 2006-10-31 2011-04-05 Aircell Llc System for managing the multiple air-to-ground communications links originating from each aircraft in an air-to-ground cellular communication network
US8027756B2 (en) * 2006-12-07 2011-09-27 The Boeing Company Integrated approach navigation system, method, and computer program product
US8233425B2 (en) 2007-03-30 2012-07-31 Livetv, Llc Aircraft communications system selectively allocating data communications channel capacity and associated methods
US8353006B2 (en) 2008-05-07 2013-01-08 Livetv, Llc Aircraft communications system using whitelists to control access and associated methods
CN102428607B (zh) 2009-05-21 2014-09-10 中兴通讯股份有限公司 通信天线自动定向装置、方法
EP2323216B1 (en) 2009-11-12 2017-01-04 Alcatel Lucent Antenna apparatus and antenna selection method
US20110231038A1 (en) 2010-03-17 2011-09-22 Cmc Electronics Inc. Aircraft landing system using relative gnss
US8547277B1 (en) * 2010-09-27 2013-10-01 Rockwell Collins, Inc. Airborne cell tower selection system and method

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106487439A (zh) * 2015-08-27 2017-03-08 波音公司 飞行数据记录仪流传输fdrs解决方案
CN106487439B (zh) * 2015-08-27 2021-06-18 波音公司 飞行数据记录仪流传输fdrs的方法及系统
CN108604920A (zh) * 2015-12-13 2018-09-28 无人机竞赛联盟有限公司 具有分布式接收器结构的通信系统
CN108604920B (zh) * 2015-12-13 2021-08-17 无人机工程有限责任公司 具有分布式接收器结构的通信系统
CN108226963A (zh) * 2016-12-22 2018-06-29 法国国家太空研究中心 在微扰环境中具有改进的精度的简化的gnss接收机
CN108513646A (zh) * 2017-06-29 2018-09-07 深圳市大疆创新科技有限公司 控制方法、无人机和计算机可读存储介质
CN113272671A (zh) * 2018-09-27 2021-08-17 赛峰电子与防务公司 使用具有不同开度角的两个天线的飞行器制导
CN113272671B (zh) * 2018-09-27 2023-12-22 赛峰电子与防务公司 使用具有不同开度角的两个天线的飞行器制导
CN112380689A (zh) * 2020-11-11 2021-02-19 中国民用航空总局第二研究所 基于磁浮电弧地面反射影响vdb电磁兼容性的设计方法
CN112380689B (zh) * 2020-11-11 2023-03-14 中国民用航空总局第二研究所 基于磁浮电弧地面反射影响vdb电磁兼容性的设计方法
CN113703026A (zh) * 2021-10-28 2021-11-26 中国商用飞机有限责任公司 用于飞行器的导航模式选择的方法和系统
CN113703026B (zh) * 2021-10-28 2022-02-08 中国商用飞机有限责任公司 用于飞行器的导航模式选择的方法和系统

Also Published As

Publication number Publication date
US9069070B2 (en) 2015-06-30
EP2669699A1 (en) 2013-12-04
US20130321201A1 (en) 2013-12-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103454647A (zh) 用于对飞行器导航系统中的天线的选择的系统和方法
ES2869858T3 (es) Evaluación de la posición de un vehículo aéreo
CN107534224A (zh) 指向无人航空载具(uav)以进行网络接入的地面终端和网关波束
CN105472563A (zh) 一种精确导航定位方法、装置
US20190053191A1 (en) Technologies for predictive alignment of antenna array of a vehicle
KR101827820B1 (ko) 위성 항법 신호를 이용한 항공기 착륙 수신 장치 및 그 제어 방법
KR20180075617A (ko) 항공전자 항법 신호 검증을 위한 반자동 드론 및 그의 작동 방법들 및 용도
CN107430198B (zh) 汽车自组织实时动态漫游网络
US9384667B2 (en) Scalar product based spacing calculation
CN109131938A (zh) 一种飞行校验系统
CN102435194A (zh) 一种基于地面移动通信网络的通用航空导航系统
US10642284B1 (en) Location determination using ground structures
CN105870603B (zh) 一种高铁宽带专网高动态转换系统的天线控制方法
US7054739B2 (en) Radio navigation system
KR20180129914A (ko) 비행 점검을 위한 송신 데이터
WO2004023677A3 (en) System and method for managing communications with mobile platforms operating within a predefined geographic area
CN110608737B (zh) 基于总系统误差估计的陆基无线电导航台选择方法
CN111323799A (zh) 无人机定位方法及装置、计算机可读存储介质和电子设备
US20050096845A1 (en) Intelligent passive navigation system for back-up and verification of gps
US20130234892A1 (en) Method for Radio Communication Between a Radio Beacon and an Onboard Unit, and Radio Beacon and Onboard Unit Therefor
US20230180108A1 (en) Wireless communication system and wireless communication method
Ostroumov Position detection by angular method in air navigation.
CN104335369B (zh) 利用光束控制系统的卡尔曼优化的空对地天线指向
US9746562B2 (en) Portable ground based augmentation system
KR102101283B1 (ko) 수직이착륙 항공기용 전파 항법 이착륙 방법 및 전파 항법 이착륙 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20131218