前言

连续下降运行和高等级自动着陆是大型客机当前和今后必须具备的核心功能，是贯彻绿色航空理念、提高飞机运行安全性和经济性的关键技术，也是飞行控制、航空电子领域的研究热点。本书系统全面地阐述了连续下降运行和高等级自动着陆技术，内容覆盖连续下降剖面规划、大型客机CAT III A/B着陆导航传感器信息融合、进近下降过程中的符合RNP AR要求的垂直引导技术、GLS虚拟波束的生成和着陆滑跑段地面综合控制全过程。本书共11章，各章内容简述如下。

第1章绪论。本章主要阐述连续下降运行的概念、自动着陆系统和着陆引导策略以及大型客机CAT III A/B着陆导航传感器信息融合技术的研究现状。

第2章飞机下降性能数据库的建立及下降剖面设计。本章建立了下降性能计算模型，给出了不同下降方式的下降性能数据计算结果及影响因素，提出基于高斯伪谱法的轨迹优化方法。

第3章大型客机CAT III A/B着陆导航传感器信息融合架构和导航传感器建模。本章给出了大型客机CAT III A/B着陆导航传感器信息融合架构，建立了满足CAT III A/B着陆的导航传感器模型和地基增强系统模型，为后面开展卫星导航系统信息融合技术研究奠定了基础。

第4章大型客机CAT III A/B着陆导航传感器信息融合技术。本章提出了不同导航传感器信息的时间配准方法、空间配准算法和导航传感器信号平滑方法，给出了基于联邦滤波算法的信息融合架构和基于残差的模糊自适应信息分配策略，并进行了仿真。

第5章大型客机CAT III A/B着陆导航传感器管理策略。本章提出了基于测量一致性的完好性监控策略，以及基于奇偶矢量校验法、多历元累积奇偶矢量校验法等方法的卫星导航系统完好性监控。

第6章大型客机CAT III A/B着陆导航传感器信息融合仿真验证。本章给出了大型客机CAT III A/B着陆导航传感器信息融合仿真验证系统架构及场景设置，提出了信息融合管理评估指标、基于协方差矩阵的位置不确定度计算算法和飞行技术误差估计方法。

第7章符合RNP AR要求的垂直引导技术。本章提出了RNP AR对垂直引导的要求，设计了符合RNP AR要求的垂直引导律，给出了垂直航段过渡及捕获方法和垂直引导模式转换逻辑，并研究了垂直引导律动态参数调整算法。

第8章GLS虚拟波束的生成和引导指令的计算。本章介绍了基于GLS的连续下降进近功能架构、实施过程和关键技术等，给出了基于导航数据库信息的GLS虚拟波束生成方法、基于空间几何关系的GLS波束偏差计算方法和GLS进近引导指令计算方法，并进行了仿真。

第9章基于自抗扰控制法的自动着陆控制律设计。本章提出了基于自抗扰控制法的自动着陆基本控制律结构，设计了基于自抗扰控制法的俯仰角、滚转角和自动油门控制律。

第10章自动着陆引导策略。本章阐述了自动进场着陆过程，建立了风场模型和机场环境模型，给出了CAT III着陆的适航要求和性能指标，设计了自动进场着陆引导律，提出了自动着陆过程中抗侧风策略和风切变改出策略。

第11章着陆滑跑段地面综合控制技术。本章给出了着陆滑跑段地面综合控制仿真框架，建立了飞机着陆滑跑动力学模型、前轮偏转模型和制动系统模型，提出了滑跑综合纠偏控制策略，并对着陆滑跑段地面综合控制系统进行了仿真。

本书是作者团队多年从事自动飞行控制系统研究工作的总结。在过去的10年间，作者所在团队和中国航空工业集团有限公司618所、兰州飞行控制有限责任公司就自动飞行控制技术开展了深入合作，共同完成了民航客机专项和多型特种飞机自动飞行控制系统的研究设计工作。在此特别感谢中国航空工业集团有限公司618所占正勇研究员、李智研究员、王跃萍研究员、王祎敏研究员、王梓桐高级工程师、徐丽娜高级工程师和兰州飞行控制责任有限公司高国旗研究员、孙自军研究员、赵伟国高级工程师为我们的研究提供的无私帮助；对上述两个单位的其他各位同人给作者提供的支持一并表示诚挚的感谢。

本书是作者团队集体工作的结晶，李广文撰写了第1、2、3、6、7、9章，翟少博撰写了第8、10、11章，魏学东撰写了第4、5章。除三位作者外，在过去10年间，本团队中的多位研究生们为本书提供了素材，他们是邵明强、惠辉辉、刘恒立、曹植、许博、马力、曹萱、黄天宇、黄彭辉、陈畅翀、张祥、李钊星、尹芝钰。在此感谢他们的辛勤付出。

本书所阐述的理论方法基本上经过预研项目和实际工程型号验证，具有重要的理论意义和工程应用价值。本书对大型客机自动飞行控制系统研究、提高我国航空装备研究水平、实现航空关键核心技术的自主可控具有重要意义。本书可供从事飞行控制、飞行管理技术研究的工程技术人员和硕士/博士研究生参考使用。

由于作者学识水平有限，书中缺点和不足在所难免，恳请读者批评指正。

作者
2022年10月