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电源设备就未能得到最有效的利用。
(4)可有效减少企业的电力费用指出。当前我国的用电收费制度中就明确表明，当企业的功率因数不能达到规定值时就要加收电费，而当高于规定值时可减少部分电费。
4结语
综上，功率因数对于工厂的生产及运行都具有十分重要的影响。通过提高功率因数，不仅能给生产厂家带来更多的经济效益，还能充分提升电网的整体利用效率。诚然，为实现提高功率因数的目的在系统中不可避免要假装电容器，这就在一定程度上也增加了企业的成本投入与设备的自身体积。而对于此方面的不利因素，则可称为下一步的研究方向。
参考文献
[1]袁怀清，李丹云.浅谈工厂供电系统中的功率因数及无功补偿[J].科
技创新与应用,2017(13):180.
[2]纪麟儿.浅析电气化铁路负荷对电网电能质量的影响及其治理措施[J].科技风,2018(4):153-154.
收稿日期：2019-7-11作者简介：尚林洪(1985-)，男，汉族，云南红河人，助理工程师，本科，研究方向为供配电。
钱兴伟(1978-)，男，汉族，云南玉溪人，助理工程师，大专，研究方向为高低压供配电。
杨昆云(1977-)，男，汉族，云南玉溪人，助理工程师，本科，研究方向为供配电。
可卜文(1993-)，女，汉族，云南玉溪人，助理工程师，本科，研究方向为电气工程及其自动化。通讯作者：可卜文。
刘
伟
（中国民航机场建设集团有限公司，北京100029）【摘要】广域多点定位技术因其可以完全兼容二次雷达和ADS-B 下行数据传输链路，且具备建设成本低，
站点布设受地理环境因素影响小等优势，可作为民航空管监视领域的重要技术补充。在民航运输业发展越来越快的情形下， 广域多点定位技术可以有效弥补现有监视方式的不足，甚至在某些地理条件恶劣地区作为主要监视手段推广建设。【关键词】广域多点定位；ADS-B ；雷达监视【中图分类号】V355【文献标识码】A 【文章编号】1006-4222（2019）08-0337-02
1引言
我国民航运输业正处在一个稳步、快速增长的发展阶段，客、货运量需求的上涨推动航班量的迅速提升，更为密集的航线和频繁的航班班次对空中交通管制提出了新的更高的要求。
多点相关定位也叫多测量定位(Multilateration ，缩写为MLAT )，是一种新型监视技术，该技术利用个地面接收目标发射的同一应答信号，通过计算各地面接收的信号到达时间差(TDOA )确定目标精确位置。广域多点定位(WAM )主要应用于航路、终端(进近)飞行目标监视。
该技术充分利用民航飞机标配应答机的A/C 模式、S 模式应答信号，采用多站接收方式确定飞机和其他运动目标的位置。由于该系统可以完全兼容SSR 雷达和ADS-B 下行数据传输链路，可以接收和解码飞机SSR 代码和S 模式地址，因而具备目标标识能力和高精度定位能力。
2广域多点定位技术原理及系统组成
2.1基本原理
多点相关定位，采用双曲定位技术，通过精确计算目标点应答信号到达接收站的时间差，形成空间多个虚拟双曲面交点来确定目标在三维空间中的位置。N 个接收站点可以计算出N (N-1)2
个双曲面，这样在模型和测量均为理想状态下,
N 逸4，这N (N-1)2
个双曲面就应该交于一点。基于此，理论上
至少需要4个接收站点来获取目标的三维坐标，如图1所示。实际应用中，多于4个接收站点可以增强计算得出目标位置的精确度。
2.2系统组成
广域多点定位系统主要包含以下主要系统组成：远端接收站、中心处理站、询问发射站、监控子系统、数据通信网络。
远端接收站子系统负责接收处理目标应答机和参考应答机的应答信号并输出至中心处理站。中心处理
站子系统则负责接收所有远端站的数据并进行同步校准和数据处理，对目标进行定位解算并组成标准报文输出。参考基准站子系统负责整个系统的同步和监视，并负责对系统进行基本的测试。询问发射站子系统负责向目标发射询问信号，并同时接收处理中心处理站的询问指令。监控子系统负责对所有其余子系统进行状态监视和控制。数据通信网络负责各子系统、其它监视设备与中央处理子系统之间的数据传送。
3广域多点定位技术与其他监视技术比较
3.1与一、
二次雷达比较337
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一、二次雷达是目前我国民航空管进行区域、终端监视飞
行目标最基本的技术手段，但一、二次雷达建设成本较高、受
地理环境限制多，存在明显的应用瓶颈。与传统的一、二次雷
达相比，广域多点定位系统具有以下的优势:
(1)一次雷达不具有识别能力，而广域多点定位系统可通
过A模式信号中的SSR代码或S模式信号中提取飞机地址
码，实现对目标的识别;
(2)一、二次雷达建设和运行成本高，建设受地形影响较
大，而广域多点定位系统建设成本相对较低，且可以无人值
守，运行维护成本低;
(3)广域多点定位系统的数据更新率更高；根据《多点定位系统通用技术要求第2部分：广域多点定位系统》的要求，航路目标报告更新最大间隔应为8s，目标报告更新率应在8s 内可调。终端(进近)目标报告更新最大间隔应为5s，目标报告更新率应在5s内可调。
(4)广域多点定位系统的定位精度优于一、二次雷达，且二次雷达的定位精度会随距离的增加而恶化，广域多点定位系统在覆盖区域内基本恒定;
(5)广域多点定位系统的冗余度优于一、二次雷达。3.2与ADS-B技术比较
ADS-B是利用星际导航技术来实现定位的，监视系统由2部分组成，分别是机载设备和地面接收站；机载设备包括GPS卫星、气压高度等设备，获得相关数据信息后以广播形式发送，地面站接收到信息后经过相关处理，将信息传送至控制中心。但广播式自动相关监视系统本身不具备目标位置的验证功能，如果航空器给出错误的位置信息，地面接收站无法辨别；且在卫星链路失效情况下，广播式相关监视系统不能正常工作。广域多点定位技术则具有以下优点:
不需要机载设备的更新，当使用ADS-B监视技术时，需对机载设备进行改装，而广域多点定位系统则不需要。
目前只有60%左右的飞机具备ADS-B的能力，使用时存在一定的管制风险，而广域多点定位系统可监视所有的飞机。ADS-B技术采用广播方式发送目标的信息，安全性较低，存在恶意欺骗的可能，而广域多点定位系统通过自身的解算得出目标信息，可防止人为的恶意欺骗。
4广域多点定位系统实际应用探讨
4.1精度及误差控制
由于系统定位实现是严格依赖多个接收站点完成，因此系统定位精度受到各站点几何分布影响，即几何精度稀释(Geometrical Dilution of Precision,GDOP)问题。通过仿真模拟可知，以最基本的4布
设为例，星型布站的方式相对于倒三角布站、平行四边形布站以及菱形布站方式可获得更高的定位精度[2]。此结论更多的是偏向在水平二维空间内的精度考量。但考虑到广域多点定位对目标高度更为敏感，文献[3]中针对实际广域多点布局，以相同高度层和不同目标高度层为变量进行分析，得出了水平精度稀释(HDOP)和垂直精度稀释(VDOP)随高度的变化规律。目标高度变化时水平定位精度变化不大，但垂直精度变化较大，且目标高度降低，垂直定位精度显著变差，如图2所示。基于此，对于相同高度层分析,4站星型站点布局较4站对称布局在垂直定位精度上存在优势。以上结论为我们今后在实际应用中的方案设计提供了理论依据，具有重要的参考价值。
4.2案例及应用思路
目前，我国还存在一些一次雷达或二次雷达布设不足的偏远地区，可在此基础上推广广域多点定位系统的建设进行监视补盲。另外，对于一些支线机场或通用机场，广域多点定位系统不仅建设成本低，布设相对便捷，可作为这些机场进近监视手段的最佳选择。对于已建设有二次雷达的区域，可直接增设WAM接收站点，在直接利用二次雷达应答信号的基础上提升对目标监视性能。如果希望实现在二次雷达故障或维修时的备用监视手段，也可适当增加多点定位发射。另外，为增强系统的稳定性及冗余性，可采用5站布局方式，降低宕机风险；选用分布授时方式，避免传输距离及路由条件所造成的传输延时。
我国目前正在推进ADS-B的建设，目前西南空管局管制区域偏远航线和呼伦贝尔空管站管制区域已经实现了ADS-B的应用，华北空管局正在实施ADS-B的项目也已完成了ADS-B的建设。
基于此，广域多点定位技术可以作为ADS-B的有效补充和补盲。由于ADS-B系统要求增加机载设备和对全球导航卫星系统(GNSS)的依赖，而广域多点定位系统在不依赖附加机载设备和卫星。ADS-B台站监视距离远，可以弥补多点相关定位技术需要多个接收站点的问题。二者相互补充，互为支撑，在实现系统融合后可大大提升定位精度，极大减少原一、二次雷达监视盲区。
目前在江苏省全境，广域多点定位系统验证的覆盖范围达到400km，系统时延<150ms，目标定位精度达到18m[4]。广域多点定位与ADS-B融合在呼伦贝尔地区也得到良好应用。
多点定位系统的设备采用模块化设计，没有复杂的机械结构，无需复杂的配套设施，日常维护简单，因此其对各种地理地形有较强的适应性。对于某些不具备安装二次雷达或自然条件恶劣的地区，多点定位系统具有明显优势。在国外，如英国北海、美国哈德逊湾、新西兰皇后镇、芬兰等地区，都是通过多点定位技术解决了二次雷达的建设瓶颈，使得航空流量的增长得到了有效保障[5]；其中芬兰超过80%的空域实现广域多点定位监视及广播式自动相关监视的覆盖。以上实际应用案例都为我国今后进一步推广建设广域多点定位系统提供了案例支撑和经验借鉴的重要依据。
5总结
多点相关定位技术利用现有机载标准应答机，无需增加其他机载设备完成定位监视。本技术具有定位精度高，数据更新率快，兼容ADS-B技术等优点；其建设、运行维护成本低。在民航运输业发展越来越快的情形下，广域多点定位技术可以有效弥补现有监视方式的不足，甚至在某些地理条件恶劣地区作为主要监视手段推广建设。
参考文献
[1]赵博.多点相关定位系统技术简介,2012,9.
[2]杨俊峰.时差定位模型与定位精度分析,2013,2.
[3]何东林，吴宏刚，王洪，徐自励.目标高度对广域多点定位系统精度
的影响,2012,10.
[4]崔自峰，闫修林，钱葵东，龚少麟.广域多点定位系统设计与验证, 2016,4.
[5]陈京华.机场场面多点定位系统的研究与应用,2014,12.
收稿日期：
2019-6-6
图2对称5站VDOP随目标高度变化结果
论述338
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