多模卫星信号模拟器设计与实现

应用卫星导航、软件无线电、计算机控制、电磁兼容等技术,研制了基于"工控机+DSP+FPGA"架构的多模卫星信号模拟器;该模拟器在国内最先实现了GPS、GLONASS和北斗一号信号的任意组合、时空同步仿真;详细论述了模拟器硬件方案,介绍了其软件构成和各模块功能,最后通过成熟商业多模接收机验证了模拟器所仿真信号的有效性和任意时空性;此外,该模拟器无需更改硬件即可在未来向北斗二号系统扩展。     

GNSS接收机最优中频积累时间研究

分段相关-视频积累是一种典型的雷达信号检测方法,同时也可用于全球定位系统(GPS)或伽利略系统的卫星信号检测。该文重点分析了载波多普勒条件下分段相关-视频积累检测方法的性能,推导了平均处理损耗公式。在给定最大多普勒频偏和载噪比的情况下,采用平均处理损耗最小准则,分析了全球卫星导航(GNSS)接收机最优中频积累时间的计算方法和变化规律。在载噪比45 dB-Hz和最大多普勒频偏2000 Hz的条件下,该算法比经典算法减小了13.5%的平均处理损耗。     

Multipath effects on vector tracking algorithm for GNSS signal

The vector tracking algorithm uses a single extended Kalman filter （EKF） to predict the time-delays and the Doppler deviations of the GNSS signal, while also estimating the user＇s position, velocity, and clock state. In this paper, the effects of multipath on the tracking performance of the vector delay / frequency lock loop （VDFLL） is studied for better application in the multipath environment. The error expressions of the measurements are given in theory. The tracking error caused by multipath is reduced by VDFLL, which is proved by the tracking error of VDFLL through a new iterating method. The theoretical analysis is verified by the Monte Carlo simulation.     

抗差自适应Kalman滤波及其在GNSS导航中的应用

针对Kalman滤波易受粗差影响而导致结果失真的问题,提出一种抗差自适应Kalman滤波方法,该方法结合自适应滤波与抗差Kalman滤波的优点,同时设计自适应因子和抗差因子,采用改进的两段Huber函数与2~3倍的观测噪声中误差来充当抗差因子与粗差判别标准。并对Kalman滤波和抗差自适应滤波(Adaptive Robust Kalman Filtering,ARKF)结果进行比较。车载实验结果表明,ARKF可以有效抵制观测异常对状态估值的影响,同时在系统先验信息不能精确给出的情况下,显著改善了滤波估值的稳定性和可用性。     

组合定位中选星算法的改进研究

在多个系统组合定位模式下,可视星数量大幅增加,为更精准稳定的定位提供了可能.在现有选星算法中,由于未考虑实际作业中的一些问题,如:障碍物对卫星信号传播路径的遮挡等,估算得到的较好卫星选取方式在实际定位中无法正常发挥作用,同时在接收机内部计算中会应用大量的矩阵求逆运算,增加了计算量,占用了较多的系统资源.提出了基于可视星仰角来初筛卫星,通过GDOP结合星座四面体法得到选星组合的方法.讨论了设定卫星仰角时的取舍问题.新算法在理想情况和实际情况下寻找有效定位平衡点,以规避无效选星并减少计算量.     

GNSS工程控制网坐标系挂靠问题探讨

分析了工程测绘中出现投影变形的原因及消除投影变形的常用方法。论述了挂靠坐标系的建立方法和应用条件,挂靠坐标系既能有效抵偿基线投影变形,又能解决两种坐标系统的衔接问题,为控制网计算、地形图测绘、工程图与万分图拼接、施工测绘提供了极大的便利。     

GNSS系统接收机自主完好性监测算法

提出一种适用于多星座情况的接收机自主完好性监测算法——基于完好性指标动态分配的完好性监测算法。该算法比传统算法更能适应多星座情况下不同星座观测量属性的差异,其可用性比传统算法提高2％～3％。在多星座和双频情况下,利用该算法分析完好性监测的性能,结果表明,该算法在LPV-200完好性要求下是适用的。     

基于微波暗室GNSS抗干扰接收机的测试方法

GNSS抗干扰接收机的性能测试方法研究,对提高卫星导航系统在实际应用环境下的安全性与可靠性具有重要意义。本文提出了一种基于微波暗室改进的GNSS抗干扰接收机的测试方法,该方法通过扩大模拟信号的视场角范围,实现了卫星信号的多路输出、干扰信号的动态模拟。和传统的卫星信号单路输出、干扰信号静态模拟的测试方法相比,本文提出的测试方法能够逼近室外真实的测试环境,提高了抗干扰接收机性能测试的准确性。最后通过数字仿真,分析了干扰源与信号源的夹角关系及信号模拟误差对抗干扰接收机测试带来的影响。     

惯性/卫星导航系统实际导航性能评估算法

针对惯性/卫星组合导航进行实际导航性能(Actual Navigation Performance,ANP)评估,是保证飞机所需导航性能(Required Navigation Performance,RNP)及航空运行安全的关键.提出了惯性/卫星组合导航系统实际导航性能评估算法,从卡尔曼滤波器位置协方差矩阵开展分析,...     

一种GNSS信号采集平台的实现

本文设计了一种GNSS(Global Navigation Satellite system)信号采集平台,此平台为卫星定位接收机的开发和调试提供稳定、可靠的信号源,提高开发效率和质量.该平台接收GNSS信号,经射频电路变换为数字中频信号.然后在FPGA控制模块进行并行化、缓冲等处理后通过USB接口传输到PC中.该平台是为采集GNSS信号而设计,但只要做少量的改动,也适用于其它的高速数据采集.