基于GNSS的编队卫星相对定位模糊度解算性能分析

模糊度解算性能是影响卫星导航系统相对定位精度的决定性因素之一。针对编队卫星的星间相对定位需求,对影响模糊度解算成功率的主要因素及其作用进行了分析。通过多种场景下模糊度解算成功率的定量仿真,说明组合多种GNSS星座、增加观测频率的个数以及选取与星间基线长度相适应的电离层模型,均有利于提高模糊度解算的成功率,该结果对于相对定位性能的预测与编队卫星系统优化设计具有参考意义。     

基于MATLAB的GPS选星分析及实验研究

利用MATLAB ,对GPS星座运行进行实时解算 ,缩小了选择最佳星座的遍历空间 ,减小了对GPS卫星的搜索时间 ,从而使选星的实时性更好。仿真对GPS星座的运行还具备预报功能。实验表明 ,该方法简单易行 ,结合伪距测量定位方法 ,可以提供满足工程应用需要的定位精度     

模糊自适应Kalman滤波器在无人机导航中的应用

针对具有不确定动态模型参数的GPS／INS组合导航系统，基于传统Kalman滤波器之上，介绍了一种模糊自适应Kalman滤波器，讨论了GPS／INS组合系统中模型参数不确定性的问题，给出了一种利用模糊自适应滤波方法进行数据融合的无人机定位误差修正方法；仿真结果表明，模糊自适应卡尔曼滤波器对非线性GPS／INS组合系统是很有效的，提高了定位精度。     

GPS和类GPS载波用于编队星座状态测量

为了确定编队星座的星间相对位置和卫星姿态,在原有联合GPS差分和类GPS伪距进行状态确定的研究基础上,进一步加入了类GPS载波差分信息。利用高精度的类GPS伪距给卫星间公里级的基线提供厘米级的约束,并采用Bayes最小二乘法快速解算出GPS星间载波单差整周模糊度；先由GPS伪距单点定位、GPS星内差分定姿获得卫星间相对位置、卫星姿态的先验信息,再采用Bayes最小二乘进行编队星座状态整体确定。数学仿真结果表明卫星间相对位置确定精度优于10~(-2) m,加入类GPS载波差分后能极大提高卫星姿态确定精度,使其优于10~(-5)rad。     

基于LS-PSO的北斗伪距单点定位算法

北斗伪距单点定位具有易于实现、不存在整周模糊度、速度快等特点,具有很大的研究和应用价值;传统最小二乘法由于引入了线性误差、对初始值依赖性强而导致定位精度低;为了提高北斗伪距单点定位的精度,通过分析最小二乘法和粒子群算法的优缺点,提出了一种LS-PSO组合算法;首先利用最小二乘法定位计算接收机的大约位置,作为粒子群算法解的基准值并建立解的搜索空间,然后利用粒子群算法得到全局最优值,解算出精度更高的结果;经过实验验证,LS-PSO组合算法可以稳定的解算出m级精度的定位结果,并且三维方向偏差都在大约5 m以内;最后通过与遗传算法的收敛情况和最小二乘法的定位精度进行对比,证明LS-PSO组合算法可以快速的收敛到最优解并且有效的提高了北斗伪距单点定位精度。     

GPS/BDS双系统时空对准组合定位算法及其实验验证

目的 为了提高在复杂环境中,卫星信号定位抗干扰能力,设计了一种GPS/BDS双系统时空对准组合定位算法。方法 加入了渐消因子以达到对传统卡尔曼滤波器进一步优化的效果,由此获得更高的载体运动精度。通过北斗与GPS双模多频接收机对现场开展定位测试。选择三系统七频测试天线发送卫星信号并完成数据采集过程。结果 研究结果表明：单独采用GPS与BDS两种系统得到的可见卫星GDOP参数基本一致,都接近2.8。采用GPS与BDS组合的双系统可见卫星GDOP均值为1.8,相对单系统获得了更优GDOP。组合定位测试有效缓解了局部最优解,当根据需求降低迭代次数后,还可以缩短选星耗时。结论 采用改进选星算法可以获得更佳星座组合方式,便于开展导航定位解算过程,与单系统以及传统卡尔曼滤波算法相比获得了更高的定位精度。     

基于GPS的动态目标定位滤波方法

现代车辆导航一般采用GPS单板定位方法,但是GPS卫星信号容易受到大气电离层和地面建筑等的干扰,从而影响定位精度和跟踪性能。为了解决上述问题,结合实际,设计了一种简单实用的GPS定位滤波方法,根据车辆等载体的运动特性建立GPS单板定位导航系统的系统模型和观测方程,并推导了卡尔曼滤波算法。仿真分析表明,该方法算法简单,能够在不增加额外的硬件系统前提下,具有较高定位精度,良好的跟踪性能,在汽车导航应用中具有较高的实用价值。     

单点GPS定位误差建模研究

对单点GPS定位误差进行时间序列分析,将定位误差拟合成十阶AR模型.AR(10)模型的零极点分析结果表明模型的动态特性由一对主导极点决定,得到单点GPS定位误差的二阶马尔可夫模型.有效提高定位精度.模型阶次的降低,减少了定位解算的复杂度和计算量.提高了系统的实时性.仿真结果显示:将GPS定位误差拟合成二阶马尔可夫过程是合理的.     

现代化多星座卫星导航系统性能分析研究

卫星定位系统因其全球性、全天候、高精度等优点而被广泛应用。然而单一卫星导航系统在地球特殊区域存在可见星数目有限,卫星几何构形不佳等问题。针对上述问题,结合各系统未来更新状况,提出使用MATLAB软件进行星座仿真,分析了北斗、GPS III、GLONASS、GALILEO各系统区域定位的局限性,并利用最小二乘法将四个系统进行组合,从可见星数目和GDOP值两方面对组合系统与单一系统展开性能比较。仿真结果表明,组合星座系统能够明显增加可见星数目,改善单一星座区域GDOP值,提高定位精度。     

一种中长基线网络RTK模糊度快速解算方法

提出一种适合中长基线GPS网络差分的模糊度解算方法.根据网络差分站间整周模糊度只用于基线解算而不用于定位的特点,将伪距观测值应用于常规宽巷组合,形成一种新的抗差性强、无大气传播误差的GPS组合观测值;采用站星双差方法计算模糊度浮点解并建立法方程,利用高度角与大气误差的关系构造权阵,通过LAMBDA方法进行固定解搜索,实现模糊度快速解算.对三个参考站同步观测数据的实际测试结果表明:该方法网络模糊度解算时间小于200 s,基线长超过60 km.并满足闭合性原则.