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多点定位MLAT介绍

2016-03-03 22:25阅读:
以下知识来源于通航电科,北京通航电科科技有限公司(http://www.gaetech.com.cn)的前身是航空设备代理著名品牌“航店”,于2015年重组成立北京通航电科科技有限公司。我们依托于海外技术资源,与工作于国内外航空领域的业界精英合作,旨在将国外先进的航电、机场、空管、航海等领域的最先进产品引进到国内,向国内客户提供一个同国外顶级航空设备供应商交流的平台。
  北京通航电科科技有限公司(http://www.gaetech.com.cn)代理的产品涵盖ADS-B机载和地面设备及配套软件、无人机相关系统、航空通信及导航设备、雷达处理系统及软件、航空电子设备及航空仪表、空管和机场设备、海事设备等产品系列并提供全套软硬件解决方案。
北京通航电科科技有限公司(http://www.gaetech.com.cn)与国外多家企业建立了密切的合作关系,致力于推动国内外技术交流,目前多家国际企业委托我公司寻找国内技术合作伙伴,希望可以将国外的核心技术转让给国内企业,技术涵盖了有人机和无人机的多项航电技术,包括但不限于:集成航电系统、TCAS、惯导INS、自动驾驶仪、无人机飞行控制系统等。
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多点定位MLAT技术简介

MLAT(Multilateration,多点定位技术)利用多个地面接收机接收到机载应答机信号的时间差,计算得出飞机位置。
  机载应答机在T0发出信号,由于飞机距地面多个地面接收机的距离不同,会导致多个地面接收机接收到应答机信号的时间也不同,接收机1/2/3/4接收到信号的时间分别为T1/T2/T3/T4,这就表示,飞机到接收机1/2/3/4的距离分别为(T1-T0)*C(光速)(T2-T0)*C(T3-T0)*C(T4-T0)*C。知道了飞机到4个点的距离,就可以计算出飞机的位置了。(这样解释是为了便于理解,但事实上不是这么计算的,因为我们无法获知T0。实际的计算方式,是利用T1/T2/T3/T4之间的时间差,从而计算出飞机到4个接收机间的距离差,再计算出飞机的位置。多点定位是一种很常用的定位方式,在更行业都有应用,GPS也是一种多点定位,可以将MLAT想象为将GPS放到地上了)
  传统的机场地面监视是通过目视或借助机场场面监视雷达来完成。场面监视雷达是一次雷达,在使用中有几个问题:
  1)不能直接确定飞机识别代码;
  2)由于多径效应产生的假目标较多;
  3)存在盲区;
  4)在雨雪等恶劣天气,目标探测效率和精度严重降低。
  上述问题导致在恶劣天气时,不得不减少航班起降以保证安全。而且为了识别飞机,管制员就要与飞行员不断联络,大大增加了管制员的工作负荷。
  MLAT可以解决这些问题:
  1)应答机会发送飞机自己的识别信息,MLAT地面接收机可以直接获取这些识别信息
  2)MLAT可以利用多站间的相互校准,消除多径效应带来的影响
  3)MLAT可以通过在盲区架设接收机,解决盲区问题
  4)MLAT所使用的定位原理和频段(1090MHz)使其受天气的影响很小

多点定位MLAT系统组成

MLAT系统包括如下部分:
  1. 远端单元
  就是机载应答机信号接收机。多数MLAT系统供应商都会将此接收机设计为兼容ADS-B数据接收。
  2. 校标机
  根据MLAT系统介绍,MLAT系统需要知道远端单元接收到机载应答机信号的时间差,所以,远端单元间必须实现时间同步。校标机是一种时间同步的手段,就是让远端单元跟校标机同步,从而实现远端单元间的同步。
  3. 目标处理单元
  目标处理单元是中央计算机,从所有远端单元采集信息,计算位置并跟踪目标。
  4. 维护显示终端
  维护显示终端是MLAT系统操作时的图形用户界面,提供系统设置、状态监控、数据记录和回放和航迹显示功能。

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