干扰对GPS接收机伪距测量精度的影响

本文根据GPS接收机伪距测量的原理，以GPS接收机的载波噪声功率密度比(C／NO)为基础，分析压制干扰对GPS接收机伪距测量精度的影响。若要在干扰环境下提高GPS的定位精度，必须采取措施提高GPS接收机的抗干扰能力，如采用外部导航辅助等。     

干扰对GPS接收机伪距测量精度的影响

本文根据GPS接收机伪距测量的原理,以GPS接收机的载波噪声功率密度比(C/N0)为基础,分析压制干扰对GPS接收机伪距测量精度的影响。若要在干扰环境下提高GPS的定位精度,必须采取措施提高GPS接收机的抗干扰能力,如采用外部导航辅助等。     

一种平流层飞艇高度控制方法

现代平流层飞艇要求飞艇能够安全、平稳地抵达平流层目标高度。首先分析了平流层飞艇高度控制与压差控制的关系, 然后针对平流层飞艇的特点提出了一种前馈式高度控制的方法。仿真结果表明,前馈式高度控制器具有一定的局限性, 不能同时满足高度和压差的控制目标。为此,提出了压差控制器以及两种解决高度控制器与压差控制器融合问题的方案, 最后的仿真结果表明, 限制高度控制权限的方案能保证飞艇安全平稳地到达目标高度。     

GPS伪距双差相对定位技术试验研究

通过差分技术能够消除 GPS 伪距中大部分公共误差，同时能够较为准确的计算出基线两端的 GPS 接收机间的相对位置关系。本文介绍了基于 GPS 伪距双差的相对定位方法，在此基础上开展了 GPS 伪距差分相对定位试验分析，比较了单频伪距双差与窄巷伪距双差的相对定位精度。试验表明，窄巷伪距双差相对定位具有更高的相对定位精度。     

载波相位平滑伪距算法研究与精度分析

伪距测量值是GPS接收机最基本的距离测量量,对导航定位的精度具有重要影响,通过一些方法提高伪距精度可以有效改善定位精度,而载波相位平滑伪距是提高伪距精度的一种简单有效的方法。文章在阐述平滑伪距原理的基础上,介绍了一种载波相位平滑伪距技术,并详细分析了平滑窗口、周跳判断门限的选取对该技术平滑效果的影响。以高动态数据为例,确定参数的合理取值,进行定位精度分析和伪距精度改进分析,并从统计角度分析了载波相位、伪距及平滑伪距之间的相互关系。结果表明,该方法能够有效提高伪距测量的精度,对提高GPS接收机的实时定位精度具有实际应用价值。     

多基站GPS差分定位在航标遥测遥控中应用

为了提高航标遥测遥控系统中GPS单频伪距定位精度,提出多基站GPS差分伪距定位方法。该方法以单基站定位为基础,先通过单基站伪距改正数消除对流层、电离层的影响,再根据基站与测量站之间的距离关系建立基于距离的线性内插模型,从而得到综合改正数。利用综合改正数修正测量站的数据,提高了定位精度。实验结果表明,此方法能够有效地减少基站与测量站之间距离带来的误差,大大提高了航标遥测遥控的定位精度。     

平流层飞艇平台光电侦察系统关键技术

平流层飞艇平台运行在距地面20km的高度,能够长期定点悬浮或者机动巡航,是一个良好的预警、监视、跟踪平台,光电侦察系统是未来平流层飞艇监视侦察装备的核心。简述了平流层遥感相对飞机平台和卫星平台的优点,根据平流层平台的特点,分析了平流层光电探测系统相对飞机平台光电系统在探测距离方面的优势。结合国外典型的光电侦察系统现状,介绍了光电侦察系统的组成和工作原理,并在现有光电侦察系统的基础上,对未来平流层平台光电侦察系统的关键技术进行了研究,给出了相应解决方案,可以为未来平流层光电侦察系统的设计方案提供参考。     

基于临近空间飞艇定位的伪卫星布局研究

为满足卫星导航系统由于某种原因暂时不能使用时的导航定位需求,提出了2种基于临近空间飞艇定位的伪卫星方案,重点研究飞艇独立组网定位方案。对飞艇的覆盖区和定位可用区进行了计算,得到在考虑仰角作用下飞艇的实际定位可用区域。通过仿真计算对伪卫星布局与几何精度因子之间的关系进行了分析,得到了伪卫星布局的基本原则,为实际应用提供了定量依据,并给出了伪卫星布局的最佳方案。     

GPS接收机码／载波跟踪环技术及其对伪距测量精度的影响

码／载波跟踪环技术是现代数字GPS接收机普遍采用的技术，它不仅可提高GPS接收机抗干扰能力，而且还可提高GPS接收机伪距测量精度。本文根据以C／N0为基础的伪距测量方差及码／载波跟踪环门限，分析采用码／载波跟踪环技术GPS接收机的伪距测量精度。     

对GPS接收机实施欺骗式干扰的定位误差研究

本文介绍了一种对GPS接收机实施欺骗式干扰的定位误差研究方法,并在伪距测量定位模型的基础上,建立了转发式欺骗干扰的数学模型。通过分析和计算定位误差的标准差,得出欺骗式干扰时的GDOP值。模拟试验结果初步验证了评估方法的合理性。     

GPS/INS超紧致耦合压制干扰能力分析

采用带限高斯噪声和同速率伪码相关信号对全球定位系统(GPS)/惯导系统(INS)超紧致耦合导航系统GPS军码接收机实施压制干扰。通过分析GPS P(Y)码和M码信号功率谱变化特点,对以上两种压制干扰进行信号参数的优化确定,进而计算出参数优化后的干扰信号造成GPS/INS超紧致耦合GPS军码接收机载波环路失锁时射频前端处所需的最小干扰功率。考虑干扰信号入射角与接收天线增益的关系,仿真得到不同高度干扰源发射功率与有效干扰距离的关系曲线。根据要地目标的防护需求,对不同制导武器所需的连续压制干扰作用距离进行定量分析,并在此基础上对沿来袭制导武器航路附近部署的多干扰源位置坐标和数量设置问题完成建模求解。     

滑模变结构控制在平流层飞艇姿态控制中的应用

为了较好地控制平流层飞艇的姿态,将滑模变结构控制方法和PID控制方法应用于平流层飞艇的姿态控制设计中,该飞艇模型具有参数静不稳定性。首先,以平流层飞艇平台为研究对象,建立了飞艇的六自由度线性动力学方程。然后,结合滑模变结构控制律和经典控制方法,设计了飞艇姿态控制的滑模控制器和PID控制器。最后,通过数据仿真,得出了较好的姿态控制效果,并对两种控制方法进行了对比分析。仿真结果表明,滑模变结构控制可以作为平流层飞艇平台姿态控制的研究方法,能够较好地控制飞艇的姿态。     

一种GPS伪卫星基带设计与实现

为适应未来复杂的导航定位需求,解决卫星定位系统的易受干扰问题,可使用伪卫星扩展其使用范围。本文提出一种基于FPGA实现GPS伪卫星基带的设计方法。首先,对FPGA所实现功能模块进行设计和仿真,然后完成硬件电路设计与PCB布版。最后对GPS伪卫星基带信号进行测试验证,结果表明该设计满足相关要求,达到了预期效果。     

Development of Korean High Altitude Platform Systems

A 10-year program to develop a stratospheric airship for telecommunication relays and ground observations at 20 km altitude has started in December 2000. The program consists of 3 Phases. In 1st Phase, a 50 m unmanned airship will be developed with basic research for stratospheric airship to secure technologies required for 2nd Phase development. During the 2nd Phase development, a prototype stratospheric airship will be launched for station keeping at 20 km. The 2nd Phase development plan will take concrete shape based on the result of the 1st Phase. Then, stratospheric airship will be commercialized through 3rd Phase development. KARI, Korea Aerospace Research Institute, has been developing a 50 m unmanned airship system as its 1st Phase Program during last 3 years. KARI finished design of the system, manufacturing of components and sub-systems, tests of components and sub-systems, and total system check for flight test. KARI’s general plan and approach for developing stratospheric airship are described in this paper. The characteristics of KARI’s 50 m unmanned airship system are briefly introduced with ground and flight test results. Also, some activities for the 2nd phase are described.     

基于FPGA的GPS实时伪距测量新方法

同步检测是伪距测量的重要组成部分,本文提出了一种兼顾可靠性和实时性的同步检测方法。该同步检测方法结合前导码比特匹配、奇偶校验,提高检测实时性;通过加强同步状态持续有效条件、利用前导码的周期性,提高检测可靠性。进一步将该同步检测方法与多通道并行C/A码跟踪结合,给出了一种实时伪距测量新方法,并在FPGA上实现了该伪距测量方法。仿真结果证明了本文提出的同步检测方法具有低误检测率、延时短的优点;对基于本文提出的伪距测量方法的GPS实时接收机进行定位测试,测试结果显示硬件接收机能够实现有效定位,表明提出的伪距测量方法能够为定位提供实时、准确、稳定的伪距信息。      

基于轨迹线性化方法的飞艇姿态控制研究

平流层飞艇在靠浮力升空的过程中,需要对其进行姿态稳定控制.针对飞艇的姿态控制系统的非线性、不确定性和多输入多输出特性,给出了基于轨迹线性化的飞艇姿态控制方法.根据奇异摄动理论,将飞艇姿态系统分成内、外两个回路,依据轨迹线性化方法(TLC)分别设计了内回路控制器和外回路控制器;最后,对所设计的飞艇姿态稳定控制器进行了数字仿真验证.仿真结果表明:即使在控制系统参数存在不确定性的条件下,仍可在所设计的闭环系统中实现飞艇姿态的稳定控制.     

基于圆阵天线的飞艇载外辐射源雷达研究

针对有源雷达体积和质量大以及功率高难以用于平流层飞艇的问题,提出了基于米波圆阵天线的飞艇载外辐射源雷达系统,它具有体积小、质量轻、功率低的优势,而且抗干扰能力、抗反辐射导弹能力强,是平流层飞艇预警监视系统的理想探测手段。同时,从技术体制、探测范围、探测精度等方面进行了分析和仿真验证,论证了该雷达系统的科学性和可用性。     

Degradation Analysis of User Terminal EIRP and G/T due to Station‐Keeping Variation of Stratospheric Platform

Wireless communication systems using airship have been proposed in worldwide. The airship will be located at the stratosphere about 20 ~ 23 km above the sea level. The position of airship will vary within the station keeping range with time due to the drag of the wind in the stratosphere. When the earth station antenna has a high gain without the tracking function, the antenna performance may be degraded by a small variation of the airship. This means that variation of airship location could result in serious degradation of the system performance. In this paper, degradation in earth station's Equivalent Isotropic Radiated Power (EIRP) and Gain to noise Temperature ratio (G/T) due to the stratospheric platform movements has been derived by calculating the deviation angle of the main beam directions between the earth station and the platform antenna. In this case, the antenna of the earth station has been assumed circular and/or patch array antennas.     

高空飞艇系统总体设计优化初探

由于平流层苛刻的环境条件制约,高空飞艇系统总体顶层设计完全不同于中低空飞艇的设计理念。根据平流层环境条件从系统顶层设计角度提出了高空飞艇系统总体设计中的能量平衡、热平衡和重量平衡三个平衡设计概念。指出三个平衡是高空飞艇优化设计的总纲,并根据三个平衡设计概念提出了高空飞艇系统总体设计优化的8个主要研究内容。     

传感器即结构件关键技术及研究进展

传感器即结构件技术是研究超大面积轻质相控阵雷达与空天预警探测平台共形一体化集成的相关技术。由于传感器即结构件飞艇具有超强预警探测能力、极轻质、极低功耗、长工作寿命和机动性能灵活等优点,因此成为平流层预警探测的首选装备。介绍了平流层预警探测的需求和大孔径探测的理论依据,结合传感器即结构件技术的特点,阐述了该技术的项目背景、规划和研究进展,对其关键技术和未来发展趋势进行了分析讨论,并对我国传感器即结构件技术的规划和发展提出了建议。