利用ADS-B Downlink評估替代導航系統於民航應用之效能

陳厚任

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利用ADS-B Downlink评估替代导航系统於民航应用之效能

Performance Analysis of the Alternate Aviation Navigation System Using ADS-B Downlink

陈厚任 , 硕士　　导师：詹劭勳　　

繁体中文

广播式自动回报监视；广域多点定位；时差定位法；精度稀释因子； Automatic Dependent Surveillance-Broadcast (ADS-B) ； Wide Area Multilateration (WAM) ； Time Difference of Arrival (TDOA) ； Dilution of Precision (DOP)

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摘要 │ 参考文献 (27) │ 国际计量

摘要〈TOP〉

并列摘要〈TOP〉

Global Positioning System (GPS) is the enabling technology of the next generation Communication, Navigation, Surveillance, and Air Traffic Management (CNS/ATM) system for civil aviation applications including the time synchronization of the air data network, the air communication network, and aircraft navigation for approach and landing. However, the GPS signal is weak so that it is vulnerable to both intentional and unintentional Radio Frequency Interference (RFI). If the GPS signal is interfered intentionally or unintentionally, it would be a significant impact on the normal CNS/ATM system operation. Therefore, an alternate aviation navigation system is proposed in this research to maintain the CNS/ATM system operation in Taipei Flight Information Region (FIR) when the positioning quality of the GPS signal is bad or when the GPS signal is simply unavailable. 
The alternate aviation navigation system adopts the Wide Area Multilateration (WAM) structure which is one of the backup navigation concepts for the Alternative Position, Navigation and Timing (APNT) system. In this thesis, the WAM structure is implemented with the Automatic Dependent Surveillance-Broadcast (ADS-B) system by the Time Difference of Arrival (TDOA) method. The performance of the alternate aviation navigation system is evaluated by the Cramer-Rao lower bound (CRLB) and the Circular Error Probability (CEP). Moreover, another key factor of the radio navigation system performance, the geometric distribution of the ground stations, is discussed. Specifically, the effects of the geometric distributions are presented by the Horizontal Dilution of Precision (HDOP) and the level of positioning performance for Taipei Flight Information Region (FIR).

参考文献 ( 27 ) 〈TOP〉

[1]Eldredge L., “Alternative Positioning, Navigation & Timing (PNT) Study,” In Proceedings of International Civil Aviation Organisation Navigation Systems Panel (NSP) Working Group Meetings, Montreal, Canada, May 2010.
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[3]Yanovsky, F.J., “Automated Dependent Surveillance: Aircraft position and weather data.” In Proceedings of Enhanced Surveillance of Aircraft and Vehicles (ESAV), Capri, Italy, Sep. 3-5, 2008.
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[4]Rappaport T.S., Reed J.H. and Woerner B.D., “Position location using wireless communications on highways of the future,” IEEE Communications Magazine, Vol. 34, Issue:10, pp. 33-41, 1996.
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[5]Enge P., Walter T., Pullen S., Kee C., Chao Y.C. and Tasi Y.C., “Wide Area Augmentation of the Global Positioning System” Proceedings of the IEEE, Vol. 84, Issue:8, pp. 1063-1088, Aug. 1996.
连结：
[6]Enge, P., “Local Area Augmentation of GPS for the Precision Approach of Aircraft.” Proceedings of the IEEE, Vol. 87, Issue:1, pp. 111-132, Jan. 1999.
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