地基增强系统概述

为提高卫星导航系统的导航性能，尤其是提高卫星导航的完好性，以满足民用航空用户不同飞行阶段、不同导航应用和导航规范的要求，在卫星导航系统独立运行的基础上，ICAO 定义了三种类型的增强系统，以增强卫星导航性能。GNSS增强系统包括机载增强系统(ABAS)、星基增强系统(SBAS)、地基增强系统(GBAS)。

一、概念

地基增强系统(GBAS)是一个基于卫星导航技术，并且综合了地面、空中、机载三部分设备的集成系统。主要目的是为机场附近的 GNSS 信号提供精度和完好性增强服务，以支持精密进近和着陆运行。

二、GBAS 运行的优势

GBAS 根据系统误差在局部地区的强相关性，利用局域差分原理，可以得到比广域差分更高的精度。

在不大于 150 km 的作用距离内，伪距差分可以得到 5-10 m 定位精度，如采用相位平滑伪距，定位精度能达到 1-5 m。

在作用距离不大于30 km 范围内，利用载波差分可以得到厘米级精度，即使准载波差分也可得到分米级精度。

对于精度要求更高、只在机场范围应用的Ⅱ类、Ⅲ类精密进近，应基于局域技术进行增强。

为了保证飞行安全，地基增强系统的关键部分在于完好性异常监测功能的实现。相比于星基增强系统，地基增强系统应具有更强的完好性异常监测功能，因为Ⅱ类、Ⅲ类精密进近比 I 类有更高的完好性需求。

三、我国陆基导航系统能力存在的问题

机场增扩建迅速。全国现有民航机场147 个(截至 2006 年)，到 2020 年新增 97 个。

陆基导航系统数量和能力不足。NDB 446 套，VOR 233 套，DME 337 套(包括与 VOR和下滑台合装)，ILS 209 套。

地形和气象条件复杂机场多。高原机场数量最多，陆基系统难以保障。

四、我国发展 GBAS 具有优势

能提高机场和终端区容量。

能提高运行效率。

能降低机场着陆引导设备成本，多跑道覆盖。

能解决西部地区高原机场进近着陆引导问题。

能完善对于 CATⅠ类、Ⅱ类、Ⅲ类精密进近所需的导航性能服务。

五、GBAS系统组成

GBAS 系统是全球导航卫星系统(GNSS)的一部分，由硬件和软件组成，它是一种星基导航技术，在机场周围为进离场、进近着陆和场面运行提供增强服务。GBAS 系统的组成包括三个部分：卫星子系统、地面站子系统、机载子系统。

(1)卫星子系统。GBAS 的卫星子系统包含 GNSS 的核心星座，即 GPS 和 GLONASS 星座，以及可供选择使用的 SBAS 系统的同步轨道卫星。卫星子系统的主要功能是提供卫星状态、定位和授时信号。可视卫星至少 4 颗，以满足接收机定位的要求。GBAS 可以提供 GPS 卫星独立增强信号，也可以提供 GLONASS 和 SBAS 卫星的增强信号。

(2)地面站子系统。GBAS 的地面站子系统，由一组参考接收机、一台或多台 VHF 数据广播电台(VDB)和其他地面设施组成。参考接收机一般为 3 台或者 4台，并安装在合适的位置。

(3)机载子系统。GBAS 的机载子系统包含 GPS 天线、GBAS接收机或者多模式接收(MMR)，以及控制显示单元。