北斗系统在航空领域的潜在应用

北斗卫星导航系统能实现连续高精度定位与导航，在航空方面有着杰出的应用潜力。目前，北斗卫星导航系统在我国民用航空领域的潜在应用，分为商用航空、通用航空，机场场面监视和管理及特殊应用等。

北斗系统在航空领域的潜在应用

▍一、商用航空

北斗卫星导航系统在商用航空中的应用包括航路导航、终端区导航、非精密进近导航、精密进近导航、航路监视等。

目前我国民航正在推广的基于性能的导航(Performance Based Navigation,pBN)，广播式自动相关监视(ADS-B)、卫星着陆系统(GLS)等航行新技术，都离不开基于北斗卫星导航系统的应用。

▍二、通用航空

通用航空包括从事工业、农业、林业、渔业和建筑业的作业飞行，以及医疗卫生、抢险救灾、气象探测、海洋监测、科学实验、教育训练、文化体育等方面的飞行活动。由于机载卫星导航设备简单、价格低廉，所以利用卫星导航及其增强系统可以为通用航空飞机在起飞、航行、进近/着陆等阶段提供导航监视等服务。

进近着陆(8分钟)和起飞阶段(3分钟)是航空飞行器最容易发生重大事故的阶段，民航人将其视为"危险的11分钟”。通过卫星导航系统获得的进近着陆的信息不仅包括飞机的正确航径(水平航径和垂直航径)，还包括飞机具有持续保航径的能力，如正确的速度、形态等。主观没有理由的飞出进场和进近阶段指定的水平保护区或穿越垂直保护面是出现可控撞地的主要原因。因此，在进近着陆阶段，管制员都会给出进场代码和进近方式以确保航空的一切航径准确。

▍三、机场场面监视和管理

机场场面监视和管理包括监视和跟踪管理机场上的车辆(机场大巴、出租车、紧急情况车辆、燃料配送车辆)和飞机，最大效率地利用机场，保证飞行安全和效率。以SBAS和GBAS为参考，运用ADSB和机舱显示系统(结合场面地图)，飞行员可以在低能见度下完成在机场滑行的自主引导，以支持机场场面调度管理。

▍四、特殊应用

北斗卫星导航系统还应用在民航飞行校验和测试中。在新机型、新机载设备的设计、定型、测试和飞行试验中，基于DGPS(差分全球定位系统)的飞行状态参数测量系统可作为基准或可比较的辅助设备，能使飞行试验、数据处理和飞行测试变得简单。

北斗系统在航空中的应用案例

▍案例1：基于AeroMACS及北斗的机场场面运行项目

项目介绍：

通过北斗高精度定位终端获取车辆当前位置、速度信息，并通过AeroMACS网络在塔台监控终端中实时显示机场场面航空器和车辆运行态势，两辆场面引导车端能够通过北斗高精度定位监控自身车辆位置，以及在终端区范围内监控目标引导航空器动态位置，形成自身与目标航空器间动态连线，对于加强场面运行安全、提升运行效率。

项目特点及价值：

项目最大的特点在于将AeroMACS与北斗两项技术进行了有机结合，实现机场范围内的高精度定位监视和实时数据无线传输，探索解决困扰我国民航机场尤其是不具备完整场面监视与引导能力的中小机场的实际问题，为成本高昂的机场场面监视系统和自动灯光引导系统提供了可能的替代手段，并为机场低能见度运行提供了行之有效的解决方案。

项目应用：

2018年5月，该项目在张家界荷花机场启动，中南管理局、湖南监管局、中南空管局、湖南机场集团、张家界机场、民航数据通信公司、北航七一二联合实验室等相关单位仅用了8个月的时间，完成项目方案筹划以及张家界机场全部系统研发、实施和调试工作。

▍案例2：亚米级室内定位技术

项目介绍：

亚米级室内定位技术是基于北斗和UWB技术的融合定位解决方案，将UWB室内定位技术与基于北斗的卫星定位技术相结合，从而实现行李装卸车辆在室内的亚米级定位。

项目特点：

解决了基于卫星定位技术的行李装卸车辆在室内无法定位的问题，实现了装卸车辆在室内外工作的连续跟踪定位的目标，和对旅客行李从航站楼托运、行李分拣、装卸的全流程跟踪。

项目应用：

该项目应用于北京大兴国际机场，世界最大空港之一。结合高精度卫星定位、多传感器融合、高分电子地图、全景视频分析辅助定位等技术，为国内外机场提供了一系列高精度技术服务，进一步规范了机场的航空器、车辆、无动力设备和人员的目标管理，实现机场精细化、高效化、可视化的运营目标。

▍案例3：北斗机场车辆监管平台

项目介绍：

北斗机场车辆监控管理平台是基于飞行场区的GIS可视化应用系统，它将北斗/GPS高精度定位技术、惯性导航技术、GIS技术、无线通信技术和计算机信息系统有机的结合在一起，实现对飞行场区内各类运行车辆的实时精准监控。

功能描述：

短期冲突告警：当预测间距将要低于预设/预订最小值时，告警触发;

区域穿越告警：当检测到运动可能进入关键或限制区域时，告警触发;

偏离告警：当计算出的偏离将要大于预设/预订最大偏离值时，告警触发;

跑道入侵告警：当检测到运动可能进入运行跑道(跑道带)时，告警触发;

滑行道(或用作滑行道的非运行跑道)或停机坪入侵告警：当检测到运动可能进入使用中的滑行道或停机坪，而其又不属于运动指定路径时，告警触发;

超速告警：当检测到运动速度大于预订/预设最大值时，告警触发;

越界告警：当检测到运动可能越过某限制区域时，告警触发;

车况告警：当检测到车辆自身(电压、胎压等)存在安全隐患时，告警触发;

除了对机坪车辆运行状况进行实时跟踪与预警外，还可对机坪车辆的历史运行轨迹进行回放，通过场景重现辅助机坪车辆的安全审计与管理。

技术参数：

定位精度：水平±5cm，高程±10cm;

盲区精度：惯性导航误差5%;

采集间隔：≥1s。

▍案例4：北斗高精度卫星沉降监测系统

项目介绍：

北斗高精度卫星沉降监测系统围绕高精度和新技术，简化硬件产品成为简单稳定的北斗传感器，结合解算软件，深入微变形监测，构建云+端的服务模式，解决机场沉降监测的问题。

系统特点：

实时动态的采集监测分析;

远程自动化监测;

北斗为定导航高精度定位;

多种传感监测技术相结合;

安装简便稳定可靠，供电方式多样，低功耗;

抗恶劣环境性能好，自带避雷保护;

通行方式多样，支持北斗/4G等通讯方式。

项目应用：

澳门国际机场，该系统解决了机场人工岛沉降监测的问题，为下一步机场扩建及人工岛建设规划工程提供了有力数据依据，为机场的扩容和承载能力的提升，打下了良好的基础。

▍案例5：建筑安全监测服务平台项目

项目介绍：

为了配合国家实施互联网+、北斗产业化和国家大数据战略，构建建筑安全大数据平台。数据共享、区域联测，有预见地发现隐患和指导工程措施制定。

为规划、建设、房产、市政、城管等政府监管提供数据报送服务和决策分析支持。以建筑互联网+的理念，重构建筑行业的一些细分领域，实现更高效、更安全。

为住建之外的领域，如地震监测、气象监测、环境监测等提供辅助数据服务。