靶场BD/GPS联合定位及速度解算方法

随着靶场试验多星测量系统接收机的使用,针对GPS、北斗单一定位系统定位精度不高、定位可靠性不强、可见星不够的问题,文中充分利用北斗和GPS原始测量信息,在对各系统的测量数据进行时空对准提出了一种基于加权几何精度因子选星的双系统融合解算模型,给出了目标位置和速度解算方法。仿真实验证明,该方法科学合理,其研究结果对北斗系统的精度验证和多星测量系统接收机在靶场的应用具有参考意义。     

一种多卫星导航系统快速选星算法研究与仿真

多卫星系统导航时,可见星数目大幅度增加,导致导航解算运算量成几十倍增长,加重了用户接收机尤其高动态接收机的负担。针对传统选星算法在卫星数目较多时耗时太长,无法满足导航实时性要求的问题,提出了一种适用于多卫星导航系统选取多颗次优星的快速选星算法,通过建立多卫星导航系统的几何精度因子（GDOP）分析模型,基于可见星仰角及方位角的分区、筛选,给出了被排除卫星的分布规律。仿真结果表明,在损失较少定位精度的情况下,可大大减少导航定位解算的运算量。     

基于哈里斯鹰优化算法的多GNSS快速选星方法

为提高多全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System, GNSS)组合导航选星的效率，提出了一种基于哈里斯鹰优化(Harris Hawks Optimization, HHO)算法的快速选星方法。该算法模仿哈里斯鹰捕食的特点，结合莱维(Levy)飞行实现对复杂多维度问题的求解，用该算法解决选星问题既能保证获得理想几何构型，又能大幅度减少接收机运算量，提高选星的实时性。通过仿真实验，调用卫星工具包(Satellite Tool Kit, STK)导出的导航卫星数据，分析不同的参数变化对HHO快速选星算法结果的影响。结果表明，在从17颗可见星中选择8颗进行定位时，HHO法与遍历法相比，几何精度因子(Geometric Dilution of Precision, GDOP)计算平均误差为0.318 9%,所节省的时间占遍历法耗时的74.830 6%,证明了该选星算法具有计算效率高、耗时短、精度高的优点，适用于多星座多选星的情况。     

基于北斗导航信号的高轨卫星定位性能分析

随着我国自行研制和发展的北斗卫星导航系统的日益成熟,利用北斗导航系统对高轨卫星定位正逐渐成为研究的热点。对基于北斗导航信号的高轨卫星定轨性能展开研究,首先对高轨卫星建立动力学模型,然后对北斗信号传播链路建模,对导航卫星的接收功率、可见性、定位精度因子(DOP值)、多普勒性能建立相应的模型并开展仿真研究。仿真结果表明:高轨卫星GEO、HEO星载接收机接收功率分别为-174d BW和-180d BW时,可见星数至少4颗,满足导航定位需求;GEO的平均几何精度因子(GDOP)的均值为31.9535,HEO的平均几何精度因子(GDOP)为25.2012;GEO的多普勒频移范围约为8k HZ,HEO的多普勒频移范围约为31k HZ。该研究为后续弱信号捕获跟踪提供了理论依据和数据支撑。     

BDS/GPS组合导航系统选星算法研究

针对双系统组合导航模式下常用的最佳选星法存在运算量大、硬件设计复杂、实时性差等缺点,提出了基于 BDS/GPS 双系统组合导航模式的模糊选星算法。首先说明了靶场试验中采用 BDS/GPS 双系统组合导航模式的必要性,然后对组合导航系统定位精度的关键影响因子、 可用星数量及选择方式进行了分析,并给出了基于 BDS/GPS 双系统组合导航模式的模糊选星算法的详细解算步骤。实验结果表明,该算法简单易行,定位精度高,实时性好,对靶场试验品的导航定位具有重要参考价值。     

BD-2/GLONASS集成接收机关键技术研究

为解决北斗卫星导航系统星座不足,避免不利条件下的定位盲区,提高定位精度,实现北斗2代系统与GLONASS系统的多星座空时统一,开展了BD-2/GLONASS集成接收机课题的研究。论文对多星座卫星导航系统的优点和定位算法进行了研究,对BD-2与GLONASS系统的时间系统、公共频率、坐标系统进行了分析。实验结果表明,该研究在可见卫星数,PDOP方面可以解决星座不足有效提高了导航定位的精度,增加了系统的定位性能和可靠性。     

靶场脉冲测量雷达组网技术

针对目前靶场脉冲测量雷达链式工作方式易受多站信号干扰丢失目标的缺点,提出了一种靶场脉冲测量雷达组网的工作方式。文中阐述了组网工作方式的原理和优点以及需要解决的关键问题,并对靶场雷达组网进行仿真,分析了不同基线长度下定位精度几何分布情况。结果表明两站法线方向测量精度较低,长基线精度优于短基线。并且根据目标飞行轨迹,合适的雷达站点位置,可以有效地提高测量精度和任务可靠性,同时实现数据共享,资源合理配置、集中管理,避免多任务冲突。靶场脉冲测量雷达组网的工作方式对提高靶场测控系统的性能具有重要的意义。     

GPS/北斗组合卫星导航系统快速选星算法

为实现GPS/北斗组合卫星导航系统的快速选星,提出一种基于几何布局的快速选星算法。根据最优选星方案的卫星分布特点,利用卫星高度角和方位角信息实现卫星的区域划分,应用代价函数法对中仰角区域的卫星进行筛选,得到最终的选星方案。与最优选星算法相比,该算法计算量明显减小;仿真结果表明,该算法能将几何精度因子(GDOP)控制在小于2.5的范围内,具有较好的选星效果。综合考虑算法复杂度和选星效果,基于几何分布的快速选星算法能够满足航空航天等对精度和实时性要求较高的领域的需求。     

基于北斗／GPS定位装置的研制

针对我国正逐步推广具有自主知识产权的北斗导航定位系统这一现状,设计了一种北斗／GPS（全球定位系统）多模定位接收机。这种接收机采用STC82C51RC单片机作为数据处理部分,能将CC50-BG北斗／GPS接收模块接收到的卫星定位信息处理后显示在LCD1602液晶屏上。通过对接收数据的分析可以发现北斗的定位值比GPS精确5米左右,误差放大倍数（精度因子）比GPS大了1．5左右,并推出测量得到的卫星与接收机间距离的误差（伪距误差）比GPS小。     

一种新的卫星导航系统快速选星方法

 从几何精度因子(GDOP)与星座几何布局的关系出发,提出了用于多星座卫星导航系统的快速选星方法——几何布局选星法.该方法以满足定位要求为前提,按卫星在星座中均布为原则来进行选星.仿真结果表明,相对传统GDOP选星法,计算量减少99%以上,而GDOP满足要求,同时,选星数较少且简洁快速,有效满足了选星求解的实时性和精度要求.