航空輔助導(dǎo)航北斗機(jī)載設(shè)備技術(shù)要求和測試方法 編制說明

1航空輔助導(dǎo)航北斗機(jī)載設(shè)備技術(shù)要求和測試方法編制說明化技術(shù)委員會（SAC/TC544）提出并歸口，由航天恒星科星導(dǎo)航系統(tǒng)B1C頻點(diǎn)進(jìn)行輔助導(dǎo)航的實(shí)際使用需求，為目標(biāo)飛行器在航路階段進(jìn)行輔2月印發(fā)的《關(guān)于印發(fā)北斗在運(yùn)輸航空領(lǐng)域應(yīng)用分階段推進(jìn)方案的通知》，近期目標(biāo)（2022-2027）主要為以針對定位和追蹤功能的試點(diǎn)為主，同時(shí)瞄準(zhǔn)遠(yuǎn)期目標(biāo)完成推進(jìn)準(zhǔn)備相關(guān)工作，遠(yuǎn)期目標(biāo)為（2027-2035）為繼續(xù)支持北斗民航國際標(biāo)準(zhǔn)化工作組深入完好性數(shù)據(jù)在C919機(jī)型駕駛艙的顯示，驗(yàn)證了北斗機(jī)載設(shè)備進(jìn)行輔助導(dǎo)航的可行性。起草人員主要包括：王盾、孟斌、周中華、李澤明、蔣可心、張展、馬振洋、龔博3序號姓名單位任務(wù)分工備注1王盾航天恒星科技有限公司顧問2孟斌航天恒星科技有限公司大綱制定3周中華航天恒星科技有限公司技術(shù)參數(shù)確定4李澤明航天恒星科技有限公司資料收集分析5蔣可心航天恒星科技有限公司標(biāo)準(zhǔn)編寫6張展中國商用飛機(jī)有限責(zé)任公司意見收集整理7馬振洋中國民航大學(xué)格式標(biāo)準(zhǔn)化8龔博淵中國商用飛機(jī)有限責(zé)任公司格式標(biāo)準(zhǔn)化9金志威中國民航大學(xué)國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)翻譯頻段）》、RTCADO-316《基于GPS的ABAS增強(qiáng)系統(tǒng)機(jī)載設(shè)備最低性能標(biāo)準(zhǔn)》、《全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（GNSS）L1頻段頻點(diǎn)機(jī)載有源天線設(shè)備最低性能標(biāo)準(zhǔn)》、有關(guān)現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)，以及北斗在中國民用航空應(yīng)用的實(shí)際實(shí)施情況，開始起2023年11月～2024年02月，編制組對收集的資料進(jìn)行歸類整理，組織人員進(jìn)行4進(jìn)行意見采納及更改，明確本標(biāo)準(zhǔn)以RTCADO-316標(biāo)準(zhǔn)和CTSO-2C609標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的a）全面性原則：本標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)我國運(yùn)輸飛機(jī)、通航b）適應(yīng)性原則：本標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)航空輔助導(dǎo)航實(shí)際應(yīng)用需求，與我國北斗機(jī)載設(shè)備的心指標(biāo)保持一致性，明確了系統(tǒng)及組件的基本功能c）可操作原則：本標(biāo)準(zhǔn)瞄準(zhǔn)北斗適航標(biāo)準(zhǔn)“五步走”中第三步獨(dú)立式輔助導(dǎo)航的要確保該標(biāo)準(zhǔn)能夠?qū)崿F(xiàn)為飛行員在航路階段提供輔助導(dǎo)航支撐，提升了標(biāo)準(zhǔn)5備預(yù)期為其他終端設(shè)備提供位置/速度/時(shí)間（PVT）等信息；本設(shè)備安全等級即因本設(shè)備失效而引起錯(cuò)誤性信息，其為輕微失效狀態(tài)（來源：CTSO-2C609第3.a(1)本文件適用于航空輔助導(dǎo)航北斗機(jī)載設(shè)備的本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的設(shè)備主要用于民航運(yùn)輸飛機(jī)和通航飛機(jī)的輔助導(dǎo)航，61部分：公開服務(wù)信號B1C》制定定位精度為27m。誤差源誤差（米）備注空間4.6參考《北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)公開服務(wù)性能規(guī)范（3.0版）》（2021年5月）表5-5，單星統(tǒng)計(jì)值控制0控制誤差參考RTCADO-316第2.1.2.1節(jié)，不考慮用戶電離層延遲補(bǔ)償5.8經(jīng)驗(yàn)參考值對流層延遲補(bǔ)償0.25參考RTCADO-316第2.1.2.1節(jié)接收機(jī)噪聲和分辨率5參考RTCADO-316第2.1.2.1節(jié)多路徑0.45參考RTCADO-316第2.1.2.1節(jié)其他0參考RTCADO-316第2.1.2.1節(jié)系統(tǒng)UERE9定位（2drms）(HDOP×σ×2=1.5×9.0×2)277設(shè)備可接收北斗B1C衛(wèi)星信號的最小輸入功率為-136dBm，最大輸入功率為根據(jù)民航領(lǐng)域CTSO-2C609《獨(dú)立式輔助導(dǎo)航設(shè)備》附錄1第2.2.1.2節(jié)與RTCADO-316《基于GPS的ABAS增強(qiáng)系統(tǒng)機(jī)載設(shè)備最低性能標(biāo)準(zhǔn)》的第2.1.2.2.2.1節(jié)提出892.2.4修訂前后技術(shù)內(nèi)容的對比（修訂益序號指標(biāo)分類本標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)廠家1廠家2功能指標(biāo)定位功能具備北斗定位功能，能夠輸出時(shí)間、位置、速度、水平位置品質(zhì)因數(shù)（HFOM）和水平保護(hù)級（HPL）具備北斗定位功能，能夠輸出時(shí)間、位置、速度、水平位置品質(zhì)因數(shù)（HFOM）和水平保護(hù)級（HPL）具備北斗定位功能，能夠輸出時(shí)間、位置、速度、水平位置品質(zhì)因數(shù)（HFOM）和水平保護(hù)級（HPL）2.具備自檢功能，當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)可以通具備自檢功能，當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)可以通具備自檢功能，當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)可以通序號指標(biāo)分類本標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)廠家1廠家2過指示燈或其它方式進(jìn)行故障指示過指示燈或其它方式進(jìn)行故障指示過指示燈或其它方式進(jìn)行故障指示衛(wèi)星選擇a)設(shè)備具備識別衛(wèi)星完好性狀態(tài)的能力，能夠指示每顆北斗衛(wèi)星/信號是“健康是“邊緣的”；b)設(shè)備能夠自動(dòng)選擇健康的北斗衛(wèi)星/信號用于位置解算和完好性計(jì)算的衛(wèi)星；c)設(shè)備能夠位置解算和完好性監(jiān)測中使用同一組衛(wèi)星。d)當(dāng)設(shè)備選擇衛(wèi)星組發(fā)生改變時(shí)，能夠在5.2.5定義的告警時(shí)間內(nèi)完成更改。a)設(shè)備具備識別衛(wèi)星完好性狀態(tài)的能力，能夠指示每顆北斗衛(wèi)星/信號是“健康是“邊緣的”；b)設(shè)備能夠自動(dòng)選擇健康的北斗衛(wèi)星/信號用于位置解算和完好性計(jì)算的衛(wèi)星；c)設(shè)備能夠位置解算和完好性監(jiān)測中使用同一組衛(wèi)星。d)當(dāng)設(shè)備選擇衛(wèi)星組發(fā)生改變時(shí)，能夠在8s的告警時(shí)間內(nèi)完成更改。a)設(shè)備具備識別衛(wèi)星完好性狀態(tài)的能力，能夠指示每顆北斗衛(wèi)星/信號是“健康是“邊緣的”；b)設(shè)備能夠自動(dòng)選擇健康的北斗衛(wèi)星/信號用于位置解算和完好性計(jì)算的衛(wèi)星；c)設(shè)備能夠位置解算和完好性監(jiān)測中使用同一組衛(wèi)星。d)當(dāng)設(shè)備選擇衛(wèi)星組發(fā)生改變時(shí)，能夠在8s的告警時(shí)間內(nèi)完成更改。4.告警輸出當(dāng)設(shè)備完好性監(jiān)測或?qū)Ш绞r(shí)，設(shè)備應(yīng)提供告警指示當(dāng)設(shè)備完好性監(jiān)測或?qū)Ш绞r(shí)，設(shè)備應(yīng)提供告警指示當(dāng)設(shè)備完好性監(jiān)測或?qū)Ш绞r(shí)，設(shè)備應(yīng)提供告警指示性能指標(biāo)定位精度水平：27m水平：3.77m水平：2.51m初始捕獲300s57s42s7.衛(wèi)星捕獲62s55s53s衛(wèi)星重捕獲時(shí)間20s4s靈敏度和動(dòng)態(tài)范圍-136dBm~-115.5dBm（整個(gè)范圍可能無法獲得可接受的捕獲和跟蹤性能在附錄A的干擾環(huán)境和天線熱噪聲密度為-172.5dBm/Hz條件下，設(shè)備應(yīng)能跟蹤最小信號輸入功率為-133.5dBm的北斗衛(wèi)星信號。-134dBm；-140dBm-134dBm；-142dBm序號指標(biāo)分類本標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)廠家1廠家2存在干擾時(shí)的完好性當(dāng)干擾信號的功率高于附錄A中所規(guī)定的值時(shí)，對于可能輸出誤導(dǎo)信息的情況，設(shè)備應(yīng)在告警時(shí)間內(nèi)提供相應(yīng)的完好性保障。當(dāng)干擾條件恢復(fù)到附錄A中要求且滿足初始捕獲條件時(shí)，設(shè)備應(yīng)在5分鐘內(nèi)自動(dòng)恢復(fù)到穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)。滿足完好性要求滿足完好性要求階躍檢測探測到大于700米的偽距階躍滿足要求滿足要求FDE提供完好性監(jiān)測告警時(shí)間：8s漏警概率：0.001誤警概率：3.33×10-7失敗排除概率：0.001檢測可用性（HAL=2nm99.95%排除可用性（HAL=2nm99.3%滿足要求滿足要求動(dòng)態(tài)跟蹤航空器在進(jìn)行正常機(jī)動(dòng)時(shí),設(shè)備應(yīng)滿足本文件規(guī)定的精度要求、衛(wèi)星捕獲時(shí)間要求和衛(wèi)星重捕獲要求滿足要求滿足要求在異常機(jī)動(dòng)情況下,設(shè)備不應(yīng)輸出誤導(dǎo)性信息；當(dāng)航空器從異常機(jī)動(dòng)恢復(fù)到正常機(jī)動(dòng)時(shí),應(yīng)滿足本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的衛(wèi)星重捕要求。滿足要求滿足要求位置數(shù)據(jù)輸出更新率不低于1Hz5Hz經(jīng)濟(jì)效果：我國作為全球人口最多、經(jīng)濟(jì)增長速度最預(yù)計(jì)到2042年，全球?qū)π律逃蔑w機(jī)的需求將規(guī)劃，未來機(jī)載設(shè)備更換為北斗相關(guān)產(chǎn)品帶來的序號指標(biāo)分類本標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)國際標(biāo)準(zhǔn)說明章節(jié)指標(biāo)功能指標(biāo)適航性/設(shè)計(jì)和生產(chǎn)適用于安裝GB中未規(guī)定說明：根據(jù)第一次草案評審建議，國標(biāo)中不建議編寫關(guān)于無法測試的描述性指標(biāo)。一般性能/完成所定義預(yù)期功能阻燃性/材料具有阻燃性設(shè)備接口/與飛機(jī)上其他設(shè)備無相互影響20.測試影響/測試程序不會對設(shè)備性能產(chǎn)生不利影響21.衛(wèi)星不健康/邊緣a)設(shè)備具備識別衛(wèi)星完好性狀態(tài)的能力，能夠指示每顆北斗衛(wèi)星/信號b)設(shè)備能夠自動(dòng)選擇健康的北斗衛(wèi)星/信號用于位置解算和完好性計(jì)算的衛(wèi)星；c)設(shè)備能夠位置解算和完好性監(jiān)測中使用同一組衛(wèi)星。d)當(dāng)設(shè)備選擇衛(wèi)星組發(fā)生改變時(shí)，能夠在5.2.5定義的告警時(shí)間內(nèi)完成更改。檢測GPSL1電文，符合條件的GPS衛(wèi)星定義為不健康相當(dāng)22.衛(wèi)星健康檢測GPSL1電文，識別健康衛(wèi)星23.衛(wèi)星選擇2.1.1.4自動(dòng)選擇用于定位解算和完好性算法的衛(wèi)星；不使用不健康狀態(tài)的衛(wèi)星；選擇解算衛(wèi)星改變時(shí)應(yīng)在告警時(shí)間內(nèi)完成。24.保護(hù)級設(shè)備應(yīng)輸出水平保護(hù)級設(shè)備應(yīng)輸出水平保護(hù)級相當(dāng)25.導(dǎo)航告警當(dāng)設(shè)備完好性監(jiān)測或?qū)Ш绞r(shí)，設(shè)備應(yīng)提供告警指示設(shè)備應(yīng)在任何以下情況開始的1秒內(nèi)提供失去導(dǎo)航能力的指示或輸出：相當(dāng)說明：此處作為設(shè)備功能進(jìn)行表述，具體序號指標(biāo)分類本標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)國際標(biāo)準(zhǔn)說明章節(jié)指標(biāo)2.設(shè)備失效或故障；3.由于可用衛(wèi)星數(shù)量不足，導(dǎo)致持續(xù)5s或更長的時(shí)間無法進(jìn)行定位解算；4.FDE未在8s內(nèi)排除檢測到的故障。在上述情況終止后，設(shè)備應(yīng)立即恢復(fù)正常運(yùn)行狀態(tài)。指標(biāo)在完好性性能中體現(xiàn)26.性能指標(biāo)初始捕獲時(shí)間300s2.1.1.5300s相當(dāng)2.1.1.6優(yōu)于27.衛(wèi)星捕獲時(shí)間62s80s保持一致28.衛(wèi)星重捕獲時(shí)間20s2.1.1.720s相當(dāng)設(shè)備可接收北斗B1C衛(wèi)星信號的最小輸入功率為-136dBm，最大輸入功率為-115.5dBm信號（盡管在整個(gè)范2.1.1.8設(shè)備可接收GPSL1衛(wèi)星信號的最小輸入功率為-136.5dBm，最大輸入功率為-115.5dBm信號（盡管在整個(gè)范圍內(nèi)可能無法獲得可接受29.靈敏度和動(dòng)態(tài)范圍圍內(nèi)可能無法獲得可接受的捕獲和在附錄A的干擾環(huán)境和天線熱噪聲密度為-172.5dBm/Hz條件下，設(shè)備應(yīng)-133.5dBm的北斗衛(wèi)星信號。在附錄A的干擾環(huán)境和天線熱噪聲密度為-172.5dBm/Hz條件下，設(shè)備應(yīng)能跟蹤最小信號輸入功率為-134dBm的GPS衛(wèi)星信號,最大信號輸入功率為-121dBm的GPS衛(wèi)星信號。相當(dāng)保持一致序號指標(biāo)分類本標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)國際標(biāo)準(zhǔn)說明章節(jié)指標(biāo)30.存在干擾時(shí)的完好性當(dāng)干擾信號的功率高于附錄A中所規(guī)定的值時(shí)，對于可能輸出誤導(dǎo)信息的情況，設(shè)備應(yīng)在告警時(shí)間內(nèi)提供相應(yīng)的完好性保障。當(dāng)干擾條件恢復(fù)到附錄A中要求且滿足初始捕獲條件時(shí)，設(shè)備應(yīng)在5分鐘內(nèi)自動(dòng)恢復(fù)到穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)。2.1.1.10當(dāng)干擾信號功率高于附件中規(guī)定值，設(shè)備在告警時(shí)間內(nèi)輸出誤導(dǎo)信息應(yīng)滿足適用的完好性要求。極端條件下，可以輸出導(dǎo)航告警，但不應(yīng)該輸出誤導(dǎo)信息。對于初始捕獲，應(yīng)在干擾條件回到回到穩(wěn)定狀態(tài)相當(dāng)31.定位精度水平：27m2.1.2.1水平：32m優(yōu)于說明：根據(jù)北斗電文誤差進(jìn)行修改，與CTSO-2C609保持一致32.階躍檢測探測到大于700米的偽距階躍探測到大于700米的偽距階躍相當(dāng)33.FDE提供完好性監(jiān)測告警時(shí)間：8s漏警概率：0.001誤警概率：3.33×10-7失敗排除概率：0.001檢測可用性（HAL=2nm99.95%排除可用性（HAL=2nm99.3%2.1.2.2.2告警時(shí)間：8s漏警概率：0.001誤警概率：3.33×10-7失敗排除概率：0.001檢測可用性（HAL=2nm99.95%排除可用性（HAL=2nm99.3%相當(dāng)34.衛(wèi)星跟蹤能力同時(shí)跟蹤至少8顆星2.1.2.4同時(shí)跟蹤至少8顆星相當(dāng)正常機(jī)動(dòng)：2.1.2.5正常機(jī)動(dòng)：35.動(dòng)態(tài)跟蹤地速：250kt水平加速度：0.58g垂直加速度：0.5g最大加加速度：0.25g/s地速：250kt水平加速度：0.58g垂直加速度：0.5g最大加加速度：0.25g/s相當(dāng)序號指標(biāo)分類本標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)國際標(biāo)準(zhǔn)說明章節(jié)指標(biāo)異常機(jī)動(dòng)地速：800kt水平加速度：2g垂直加速度：1.5g最大加加速度：0.74g/s異常機(jī)動(dòng)地速：800kt水平加速度：2g垂直加速度：1.5g最大加加速度：0.74g/s36.位置數(shù)據(jù)輸出更新率不低于1Hz2.1.2.6.1不低于1Hz相當(dāng)37.位置數(shù)據(jù)延遲/2.1.2.6.2≤500msGB中未規(guī)定說明：指標(biāo)為設(shè)備內(nèi)部設(shè)計(jì)約束，國標(biāo)主要考慮主要功能性能指標(biāo)，對于內(nèi)部算法不做約束38.位置解算/2.1.2.6.3加權(quán)解算39.平滑/2.1.2.6.4200秒內(nèi)收斂（考慮）40.平滑偽距精度/2.1.2.6.4.1最低信號電平下：≤0.36m/s41.速度精度2.1.2.6.5水平：10m/s（可選）GB中未規(guī)定說明：RTCADO系列標(biāo)準(zhǔn)中速度精度為可選項(xiàng)，主要用于給機(jī)載ADS-B設(shè)備使用，本標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的航空輔助導(dǎo)航