基于GIS与GPS飞机故障在线检修技术

    尚琳

    摘 要：随着社会的迅猛发展，GPS全球定位系统在各个领域都有着较快的发展，并有着广泛的应用，尤其是在导航、定位、精确授时方面极为突出。伴随着GIS与GPS在技术上的不断磨合和集成，使得系统更为完善。就飞机导航而言，其将GPS与GIS系统应用其中，可以促进飞机在导航方面的准确性、安全性及高效性。但飞机故障也随之朝着多元化、图像化、智能化的方向发展，对于基于GIS（地理信息系统）与GPS的飞机故障分析定位也逐渐成为焦点。本文就基于GIS与GPS飞机故障在线检修技术进行分析和探讨，从而使得故障分析定位系统得以更好的完善，实现多方位的发展。

    关键词：GPS；飞机故障检修

    0 引言

    GIS是地理信息系统，其是利用计算机软硬件设备来开展，通过对地理空间中数据的采集、输入、存储来获取信息，然后进行内部的管理、检索、处理及综合分析，形成一整套技术体系。这样可以实现对信息数据储存、检索查询、分析统计及制图自动化等功能。并会形成更为专业化的分析评价模型，实现多目标性、多功能性及多层次性的特点，并使得专业系统及空间上的决策支持系统更为智能化。

    而GPS是卫星导航系统，飞行员在飞机导航中，要随时了解航位、飞行姿态、航向、偏航角、偏航距、卫星位置等。而GPS可以利用接收机来接收信号，并为设备进行信息的整理，将导航中的信息以文本的形式进行记录，并接着完成转换过程，最终将用声音来为用户提供信息服务。这也使得飞机在发生故障的时候，能够及时的进行信息反馈，并完成在线检修过程。

    1 GIS与GPS飞机导航分析

    GIS与GPS其有着高精度的突出优点，因为在进行导航的过程中外界对其有着很大的影响，在一些偏远少数的地方往往是无法覆盖到的，所以使用的是被动式的导航。相比之下，惯导系统在导航能力方面自主性较强，精确度极高。但会由于时间累积形成误差。所以，在飞行管理系统中，GPS接收器负责处理惯导系统所传送过来的数据，这样可以提高和改善卫星对信号的接收能力，并提高GPS的精确度。还因为GPS位置数据校准惯导传感器，这样使得基准系统由于惯性而漂移的现象大大减少。

    2 飞机在定位方面产生故障原理

    2.1 飞机故障的类型

    飞机在出现电缆方面的故障可以有很多种分类，而一般可以分为开路故障、低阻故障和高阻故障这样3种。

    2.2 飞机电缆故障定位的基本方法

    飞机电缆故障定位的方法可以分为终端测量法和轨迹测量法这样两种，终端测量法又可以分为脉冲电压法、电容补偿法、电桥法、脉冲电流法等。鉴于飞机电缆在测试方面具有特殊性，并且飞机电缆故障的类型，要通过大量的实验及比较，发现采用低压脉冲反射法来进行电缆故障的定位是较为科学的，测量反射脉冲的返回时间从而可以确定故障的距离，该方法是安全、精确、直观，并且对飞机及其各个部件都没有损伤的。

    3 GIS与GPS导航信号失锁处理

    3.1 飞机位置的推算

    在全球定位系统中也会存在数据上的误差，这些有一部分是由于卫星在测量方面出现的问题。由于时间和空间是不断变化的，而且速度极快，这也使得一些相关性较弱的随机误差开始不断产生，例如用户、卫星钟噪声，发生在电离层及对流层的附加延时随机变化部分，接收机噪声等等。还有一方面的是在时间和空间缓慢变化的时候，会存在相关性较强的随机偏移误差，就如卫星空间位置的误差，及其对GPS钟的偏移等等。这些偏移使得GPS信号存在误差，而这在飞机飞行的时候，位置的偏差对飞机、航向有着较大的影响力，并且无法进行真实航迹和航向的反映，这要通过辅助方式来进行导航。

    3.2 GIS与GPS的信号完整性检测

    要想实现要想提升飞行时的安全性，提高系统的性能监测有着基础性的作用。GPS可以为用户提供导航位置，并且在这个过程中用户还可以观测和判断周围可能存在的卫星故障。GPS系统可以利用在地面上的操作控制来对卫星故障信息做出较为准确的判断和确定。在这个过程中还要保障告警的时间，要用户排除卫星故障的方式也是多种多样的，可以利用接收机内部的余度信息来得出检测答案。利用在地面设站让用户对卫星的状况也有了更为清晰的了解，这有助于进行废旧故障在线检修技术的实施。

    就定位和导航的参数要进行实时显示，并需要定位器程序的参与。在这个过程中频率更新也各不相同，这也受到飞机飞行过程中速度的影响。快速度会在短时间内有较大的位移，自然导航的参数要在每一组OEM板完成数据发送后再进行计算，这样用户也可以根据自身的需要进行个性化的设定。

    4 结束语

    随着信息化的发展，基于GIS与GPS的故障分析开始逐渐形成了以地理信息为应用的综合应用系统，而根据飞机导航的需求，对影响GPS飞机导航精度的主要因素进行分析，在发生故障进行检修的基本方法也在不断的得到改进和完善。相信，未来根据飞机导航在需求上的特殊性，再进行不断的探索，一定会使得飞机故障在线检修技术得到质的提高。

    参考文献：

    [1]董绪荣.GPS/INS组合导航定位及其应用[M].湖南妖沙：国防科技大学出版社，1998.

    [2]陈金平，周建华，赵薇薇.卫星导航系统性能要求的概念分析[J].无线电工程，2005.

    [3]刘大杰，施一民，过静瑁.全球定位系统（GPS）的原理与数据处理[M].上海：同济大学出版社，1996.8.