【图片故事】增强系统,舰载机的眼睛更亮了

作者:来源:哈工程Agnss团队发布时间:2021-04-02浏览量:682


卫星导航增强定位系统是全球GNSS的重要组成部分,它通过增加卫星或者地面参考站,使用地面设备完成对卫星信号的测量,并把卫星的各种参数转发给用户的方式,提高定位的精度、可用性、完好性。

目前增强系统主要包括空基增强系统(ABAS)、地基增强系统(GBAS)、和星基增强系统(SBAS)三种,它们被广泛应用于军事和民用领域中。海洋石油是一个高风险、高投入、高科技的“三高”产业,上世纪60年代我国开始了发展海洋石油工业,开采海洋石油自然离不了海洋钻井平台,钻井平台技术发展至今,主要采用固定和可移动两种方式,可移动式又分为钻探船、半潜式石油平台和张力式石油平台等。随着海洋石油工业由浅海向深海转移,钻井平台以可移动的半潜式平台和钻井船为主,这类平台在深海进行作业时必须依靠卫星定位导航技术的支持,特别是在平台进行拖航、移位、就位作业时需要精确位置、速度、方位等信息来保障各项作业符合技术要求,这时卫星增强系统辅助动力定位系统就可以使平台在大海上精准移动。

目前以GPS为核心的海洋高精度位置参考系统在我国海洋开发、海洋探测等领域处于垄断地位。随着我国北斗卫星导航系统的全面建成,以北斗系统为核心的海洋高精尖产品的研制逐渐迎来契机。今年6月,哈尔滨工程大学卫星联合增强导航技术团队顺利将北斗/GNSS差分增强定位系统交付于海南谋平台,该系统是国内首个通过CCS型式认可,具备单北斗工作模式且达到IMO欧盟标准的完好性检测性能等级。也是国内首个以北斗系统为核心的产品在海洋开发领域的应用,实现了以北斗系统为核心的海洋高精度位置参考系统的国产化,走出了在重要领域实现北斗系统替代GPS系统和打破西方国家装备对我国海上平台垄断局面的重要一步。

在军事领域,航空母舰已经称为象征着一个国家海上力量的标志,而航空母舰最主要的进攻手段就是舰载机,精确的导航在舰载机着舰的过程中非常重要,例如在缺少准确引导的情况下,1981年美军一架EA-6B“徘徊着”舰载机夜间在“尼米兹”号航母上着舰时偏离跑道,并引发大爆炸,导致14名丧生,45人受伤,装备损失达60亿。美国作为世界上航空母舰数量最多的国家,在航母的运行维护上积累的经验远超其他国家,包括舰载机进近着舰系统。联合精密进近着舰系统(JPALS)是美海上最为先进的着舰系统,美海上耗资2.35亿美元向雷神公司采购了23JPALS,并计划2023年前完成11艘航母和8搜两栖攻击舰的装备,目前F-35战机装备了JPALSJPALS是第三代自动着舰系统,其最主要的特征是通过增强定位系统使用了差分GPS定位技术,在远距离上取代塔康系统,除此之外还将代替AN/SPN-46V)精密进场控制雷达/自动着舰系统,带来的好处就是大大减少各种天线的数量,简化引导着舰流程。美军在2007年完成了JPALS关键技术的研究,相比之下,我国航母的舰载机自动引导着舰系统还处于美军上一代的水平,即远距离上使用塔康系统,精密进场使用跟踪雷达。我国航空母舰的发展还有很长的路要走,在舰载机着舰技术上与美军还有很大差距,不过随着我国北斗导航系统的全面建成,相信将来也会有我们自己的“联合精密进近着舰系统”。


1 美国JPAL计划


2 美国JPALS构成

3 星基增强系统的覆盖范围


4 舰载机着舰

5 石油钻井平台在海上剧烈大幅度晃动

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