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.     

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。     

卫星导航几何精度因子的计算及选星方法

本文针对卫星导舷接收机信息处理单元，提出了适用于卫星导航的几何精度因子具体算法及详细的选星方法，该方法具有简单实用、工程易实现的优点，具有较强的适应性。     

基于伪卫星的提高GPS垂直定位精度的研究

在卫星导航定位中，采用伪卫星以重任务；既能修正本地的距离测量又能显著地改善用户精度淡化因子，本文以本球定位系统引导飞机实现精密进近着陆为应用背景，讨论了伪卫星降低垂直方向定位精度淡化因子，提高ＧＰＳ垂直方向上定位精度的原理。     

一种GPS/BDS双模导航系统的选星算法

为解决传统选星算法中定位精度与计算GDOP复杂度之间的矛盾,提出一种改进的快速卫星选择算法。通过利用卫星的高度角和方位角信息划分区域,剔除信噪比小于一定门限的卫星,应用牛顿恒等式的GDOP计算方法,最终确定选择6颗卫星进行定位。用于较少周期计算的最佳卫星几何分布划分区域可以极大减少运算量,理论分析和实验结果表明,与最小GDOP算法相比,在略微牺牲定位精度的情况下,所提算法计算量显著降低,而定位精度优于Quasi-Optimal算法,证明了该算法的有效性。     

星载GPS定轨中精密GPS卫星钟差的改正和应用

低轨道卫星星载GPS精密定轨的最主要的误差源是在SA影响下GPS卫星钟的高频抖动。为了克服这一误差,本文分析了在SA影响下GPS卫星钟差变化的特性,探讨了利用GPS地面跟踪站的观测数据估算GPS卫星钟的可行性,建立了相应的算法和软件系统,并把由地面跟踪站的实测数据估算的GPS卫星钟差应用于星载GPS定轨计算,得到1m的定轨精度。     

GPS的所有可见星定位

在分析了GPS导航定位中的星座模式后，指出：随着用于定位解算的导航星数量的增加，几何误差系数将随之减小，所以多于4颗卫星的定位星座，其几何配置要优于传统的4星星座，所有可见星星座的几何配置是最优的，而且其几何误差系数的计算量也显著减小。数据分析的结果证明，上述观点是正确的。这正是近几年来GPS接收机都逐步采用所有可见星进行定位的理论基础。     

GPS定位星座的几何配置分析

ＧＰＳ的定时定位精度与定位星座的几何配置有关，通常用ＰＤＯＰ反映定位星座的几何配置对定位精度的影响，本文通过对ＰＤＯＰ值的观察与统计，分析了ＧＰＳ定位星座的几何配置。     

多卫导组合系统的快速选星算法研究

 分析了多卫导组合系统几何精度因子(GDOP)与可见星仰角和方位角的关系,并由此提出了一种适用于多卫导组合系统的快速选星算法,首先提出了选星前后GDOP相对比值随选星数增加的负指数衰减模型,使用户可根据对定位精度的具体需求实时确定所需次优星数,其次基于可见星的仰角将所有可见星进行分类:低仰角区、中仰角区和高仰角区,最后通过可见星方位角的排序、作差,给出了中仰角区被排除卫星的分布规律,实现间接选星.仿真结果表明,该算法相对于传统的选星算法计算量大大减小,并在损失约12%的GDOP值的情况下,可有效减少近50%的导航运算量.     

GPS卫星导航的精度,误差与偏差

精度，误差和偏差，是ＧＰＳ卫星导航定位中使用频率较高的技术术语，也是深化ＧＰＳ技术实用的重要问题。本文力图明析它们的差异。     

新的GPS自适应阵的选星方法

提出了2种新的自适应阵选星方法：加权GDOP准则下的自适应阵选星方法给出了自适应阵选星的性能极限；为减少计算代价，提出近似加权GDOP准则下的自适应阵选星方法。这2种自适应阵选星方法的性能均全面优于常规GPS选星方法，不但定位精度有明显提高，而且干扰环境下的卫星信号可用率从40％分别提高到60％以上和90％以上。     

靶场试验BD/GPS测量系统组合选星算法

针对靶场试验多星测量系统接收机的应用,为了提高导航系统的定位精确度,将北斗(BD)与全球定位系统(GPS)进行组网增加可见星。在分析几何精度因子(GDOP)与定位精确度关系基础上,提出一种模糊选星方法,对组网卫星星座进行优化组合。仿真结果表明,不论是单一系统还是双系统,模糊选星算法精度因子接近当下时刻最优,且组合系统在可见星和精确度方面优于单一定位系统,其研究结果对北斗系统的精确度验证和多星测量系统接收机在靶场的应用具有重要参考意义。     

复杂环境下的卫星导航选星算法

针对当前选星算法基于理性环境设计和在多系统兼容接收机中运算量巨大的问题,从复杂使用环境模型出发,提出了具有运算量小、各种使用环境下均能保持较好星座构型的复杂环境选星算法。仿真分析结果表明该方法在运算量方面大幅度优于其他算法,全局几何精度因子(Global Dilution of Precision,GDOP)在理性环境下与其他方法接近,在复杂环境下优于其他方法。     

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。     

伽利略和GPS卫星导航系统几何精度因子比较分析

欧洲独立开发的新一代全球卫星导航系统一一伽利略系统定于2005年发送导航信号，2008年全部建成使用。这对于广大导航用户是一个好消息，伽利略系统对GPS系统是个有力的补充和冲击。本文将从导航卫星定位的重要参数——几何精度因子(GDOP)分析出发，比较两个系统在中国地区的定位性能，仿真结果表明伽利略系统具有与GPS系统相媲美的定位精度．这样，当发生紧急情况时，如果GPS不可用，伽利略系统就是一个很好的替代系统。     

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。     

GPS与DTMB组合定位系统的改进选星算法研究

针对GPS卫星信号在楼群密集的城市和室内存在定位盲区而无法单独完成定位的难题,提出GPS-DTMB组合导航定位方法。在多源信号组合导航定位系统中,为了解决导航定位精度与运算复杂度间的矛盾,研究改进的加权行列式选星算法在GPS与DTMB组合定位系统中的可行性,与传统最小GDOP选星算法相比较,改进的选星算法具有运算复杂度低、计算消耗时间短的优点,并且对比分析在不同的组合卫星数目中,该算法与直接利用传统最小GDOP选星算法相比较的偏差大小,仿真表明,在15种组合卫星中,偏差小于0.1的概率在90%左右,能够得到满意的性能,证明了此方法的实用性。     

卡尔曼滤波在GPS定位误差处理中的应用

为满足地面运载工具管理现代化的需求,开发了动态定位信息管理系统。针对卫星定位信息误差形成的原因和组成,分析了几何精度因子在误差形成中的影响,在对误差分析的基础上提出了一种误差处理的数学模型,采用卡尔曼滤波的方法对误差进行处理。实验结果表明,该方法有效限制了GPS定位中存在地粗大误差,提高了定位精度。     

GPS伪卫星在探空测风中的应用研究

利用布设在地面的伪卫星可以提高GPS探空测风系统的精度，尤其是高程精度；此外伪卫星还可提高探空测风系统的可靠性，在GPS信号不健康或没有GPS信号的情况下仍然能够利用伪卫星信号实现正常探空测风。文章介绍了GPS伪卫星定位原理，重点论述了GPS伪卫星在探空测风应用中需要重点关注的问题。