GBAS

GBAS——ground-based augmentation systems,地基增強系統。

空中交通管理系統從現有陸基導航系統向星基導航系統過渡已成為未來發展的必然趨勢。衛星導航系統可以提供全球、全天候、連續實時的導航，具備成為支持民用航空的主用導航系統的能力。為保證飛行安全，民航精密進近和著陸引導在精度、完好性和可用性等方面都對衛星導航提出了很高的要求。

基本介紹

• 中文名：GBAS
• 外文名：ground-based augmentation systems
• 性質：地基增強系統
• 組成：地面站、監控設備和機載設備

系統簡介

GBAS——ground-based augmentation systems,地基增強系統

GBAS概述

空中交通管理系統從現有陸基導航系統向星基導航系統過渡已成為未來發展的必然趨勢。衛星導航系統可以提供全球、全天候、連續實時的導航，具備成為支持民用航空的主用導航系統的能力。為保證飛行安全，民航精密進近和著陸引導在精度、完好性和可用性等方面都對衛星導航提出了很高的要求。為此，國際民航組織提出了地基增強系統（GBAS）的概念，美國定義其名稱為本地局域增強系統（LAAS）。

GBAS通過差分定位提高衛星導航精度的基礎上，增加了一系列完好性監視算法，提高系統完好性、可用性、連續性的指標，使機場覆蓋空域範圍內的配置相應機載設備的飛機獲得到達I類精密進近（CAT-I）甚至更高標準的精密進近、著陸引導服務。

GBAS由地面站、監控設備和機載設備組成。GBAS地面站包括四對參考接收機和天線、地面數據處理設備、甚高頻數據廣播（VDB）設備和VDB天線等。地面數據處理設備通過結合來自每個參考接收機的測量值產生可見衛星的差分校正值；同時，通過實時監測導航信號本身或者是地面站的異常，形成衛星導航系統和本站自身的完好性信息；然後把FAS數據、校正值和完好性信息通過VDB播發給機載用戶。機載設備為多模式接收機（MMR）。由於機載用戶和GBAS站的距離很近（小於50公里），它們之間的誤差有很強的相關性，所以通過這種方法能夠提高機載用戶的定位精度和完好性。

各國現狀

（1） 歐洲

霍尼韋爾公司（Honeywell）的SLS-3000 GBAS地面站已經於2007年初安裝在西班牙南部馬拉加（Malaga）機場。在2008年12月1日至5日進行了SLS-4000的試驗，於2009年4月開始安裝工作。同時安裝了泰雷茲的GMS 670 GBAS監測站用於收集數據、實時監視GBAS性能和監測干擾。

義大利ENAV公司正在進行GNSS空管套用驗證方法的確認工作，使用數學模型進行套用安全評估。將評估GNSS/ADS在區域和國際機場的效益，並在義大利中南部進行實施。在巴勒莫安裝了GBAS和ADS-B的地面系統，並進行了GBAS設施的測試和套用驗證。

法國於2006年對安裝在土魯斯的GBAS的CAT-I地面站進行了空間信號驗證，並持續對GBAS性能進行監視。該GBAS的性能將被繼續維持，用於空中客車的機載GLS驗證。法國將加大GBAS的CAT-II/III的研發活動，並已開展了2項相關研發項目。

（2） 美國

美國FAA在“紐約/新澤西飛行延誤工作組報告（12/6/07）”中將LAAS作為主要解決方案，並建議加快其進程。LAAS站的CAT-I已經在2009年9月3日獲得首次系統設計認證，FAA已於2010年上半年在孟菲斯和紐瓦克開展LAAS站的CAT-I設施和運行認證。利用波音727完成超過114架次TAP/RNP進近，針對不同類型飛機每科目超過完成50架次的飛行試驗，CAT-II/III類進近科目試驗分不同月份（7、9、11）累計125次平均每季度超過40架次。FAA將首先基於現有成熟技術研發LAAS單頻CAT-III，然後根據雙導航頻率的GPS星座進展情況，適時開展LAAS雙頻CAT-III研究，以提高可用性。預計在2010年完成CAT-III的 LAAS地面和機載系統原型，2013年達到CAT-III運行能力。

美國大陸航空公司已經有9架737NG飛機加裝了GBAS機載設備，此外，所有2008年1月以後交付的737NG飛機都裝備有GBAS機載設備，所有新交付的787都將GBAS機載設備作為標準配置。大陸航空公司已經執行了超過200次的目視GBAS進近程式，並且飛行員反應良好。

（3） 澳大利亞

在澳大利亞，澳洲航空公司共有14架具備GLS能力的737-800型飛機，預計還將交付31架並改裝剩餘24架；共有3架具備GLS能力的A380飛機，在未來幾年內還將交付17架。澳航已經進行了1500個GLS進近，GBAS性能優異，飛行員反應良好。ASA計畫於2010年底將SLS-3000升級為SLS-4000，並計畫在Brisbane安裝兼容RNP的SLS-4000，在Melbourne安裝CAT-III GBAS。

（4） 日本

在日本民航局（Japanese Civil Aviation Bureau，JCAB）支持下，電子導航研究中心（Electronic Navigation Research Institute，ENRI）正在進行CAT-I GBAS研發。正在進行原型系統的設計評估，主要技術問題包括電離層影響、多徑效應和布站。日本未來將用GBAS提供CAT-II/III精密進近和著陸服務，提高機場容量，降低基礎設施投資。

（5） 韓國

根據韓國政府改善航空導航系統計畫，所有機場都須滿足雙向CAT-I或更高需求。韓國政府正在進行在所有機場安裝GBAS-CAT-I的可行性分析，將在2009年後期完成。完好性測試床已經於2008年完成，並基於此完成了靜態測試、車載動態測試和飛行測試。韓國還將研發電離層風暴監視器並將其加入測試平台。

國內現狀

2014年7月28日，中國電子科技集團公司研製的國內首套GBAS衛星導航著陸系統，正在天津濱海國際機場開展安裝和適航取證工作。這一新系統打破了傳統儀表著陸系統影響航跡靈活性和機場吞吐量的技術局限，為機場實現更安全、更高效的運營提供了新的選擇。

中國電子科技集團公司研究員級高工李躍表示，傳統著陸系統只能從跑道固定一端引導一架飛機直線著陸，其他飛機在空中等待降落。新系統支持飛機從跑道任意一端降落，並提供包括曲線進近對準跑道等多條進港線路，減少飛機等待，緩解停機坪擁堵，進而增強機場吞吐能力，提高航班準點率。

在進近，即飛機下降對準跑道的飛行階段，飛行員需藉助著陸系統調整飛行姿態。民航飛機套用較多的儀表著陸系統只能提供一條固定下滑角度，而且對停機場地平整度要求極高。而GBAS衛星導航著陸系統可以提供更安全、更可靠、更精確的信息，支持多條跑道並行或交叉運行，從而引導飛機精確進場、著陸。

“GBAS衛星導航著陸系統解決了我國西部複雜地形環境下機場進近著陸引導問題，大幅度提高高原、峽谷等地形複雜機場的飛行安全。新系統已在林芝米林機場、銀川機場、錫林浩特機場等進行了累計80餘架次的試飛試驗，效果良好。”李躍說。新系統的套用將大大提高機場容量，節約機場運行成本，減小飛行延誤率，提高旅客飛行舒適度。

2014年8月，由中國電子科技集團公司研製的國內首套GBAS衛星導航著陸系統，正式在天津濱海國際機場開展安裝和試驗運行工作。天津機場成為國內首家安裝該系統、開展衛星導航著陸系統適航取證工作的國際機場。