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申请/专利权人：中国电子科技集团公司第二十八研究所

摘要：本发明公开了一种基于VDB系统的民航进场着陆高精度测距系统及测距方法，该方法首先建立民航进场着陆时的VDB测距模型并且利用三角关系推导出测距公式；误差分析及抑制模块，对测距系统内部的测距单元所产生的系统误差和内部元器件噪声和外部环境因素产生的随机误差进行分析，利用技术手段或时间相关性进行差分对测距误差抑制或消除；扩频调制模块，利用伪码的良好自相关性对VDB信号进行扩频调制，精确地检测到信号上升沿，提高测距精度。本发明为采用以GNSS为主用导航源、陆基导航设施为备份导航源的导航方案提供了技术依据。

主权项：1.一种基于VDB系统的民航进场着陆高精度测距系统的测距方法，其特征在于，基于VDB系统的民航进场着陆高精度测距系统包括：固定时隙间隔的测距模块，用于完成VDB信号的信号结构分析，建立民航飞机在进场着陆时的VDB测距模型；误差分析及抑制模块，用于完成测距系统中系统误差和随机误差的分析以及误差抑制；扩频调制模块，利用伪随机码良好的自相关特性对VDB信号进行扩频调制，完成VDB信号接收时刻的精确确定；测距方法包括以下步骤：1基于VDB信号中相邻两段突发信号之间的间隔已知，在没有误差的情况下相邻接收时刻间测距差分与真实距离差分的值是相等的，建立民航进场着陆时的VDB测距模型并且利用三角关系推导出测距公式；具体为：VDB信号是基于TDMA时序结构的信号，假设信号起始端与时隙起始端之间不存在时间容差，每段突发信号之间的发送间隔△t为固定值；假定接收机接收到某段信号并将其发射时刻定为T0，接收到的第m段信号的发射时刻为Ttm＝T0+m△t；接收到信号的时刻从本地时钟获取，将第m段信号的接收时刻设为电磁波的传播速度设为c，此时测得飞机与VDB地面发射机之间的距离为ρm，表达式为： 时刻飞机与地面间的真实距离定义为ρ′m，由于Ttm未知，所以不可能直接得到ρ′m；不考虑误差，时刻与时刻两次测距结果之差△ρm应该与真实距离之差△ρ′m是相等的；对两次相邻测距结果做差得到： 其中，为第m+1段信号的接收时刻； 时刻测距时飞机与VDB发射机的连线与飞机运动状态的夹角为θ，则通过△OPmPm+1和△OPmPm+2，其中，O为VDB发射机所在的位置，Pm、Pm+1和Pm+2分别为飞机在和三个时刻进行测距时的位置；根据余弦定律构建方程： 其中，Lm为时刻和时刻之间飞机的运动距离，Lm+1为时刻和时刻之间飞机的运动距离；令ρ′m+1＝ρ′m-△ρ′m，ρ′m+2＝ρ′m-△ρ′m-△ρ′m+1代入式3中，同时根据式2得到关于ρ′m的表达式如下： 则根据式4通过两个测距差和两段时间间隔内飞机的运动距离计算出两段时间间隔内第一次测距时刻的真实距离ρ′m，进而计算出ρ′m+1和ρ′m+2，ρ′m+2即为当前测距时刻的真实距离；2对测距系统内部的测距单元所产生的系统误差和内部元器件噪声和外部环境因素产生的随机误差进行分析，利用时间相关性进行差分对测距误差抑制或消除；3利用伪随机码良好的自相关特性对VDB系统进行扩频调制，精确地检测到信号上升沿，提高测距精度。

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