少星环境下的矢量跟踪接收机增强技术研究

卫星导航系统已经成为最常用的导航和定位手段,地面车辆、智能手机等都依靠卫星导航接收机提供高精度导航和定位信息.然而在城市复杂环境下,卫星导航信号常常被环境遮挡,接收机接收不到足够数量的卫星信号,导致接收机定位误差变大或者不能输出导航信息.矢量跟踪接收机采用卡尔曼滤波估计导航定位信息,能够在少星环境下提供一定精度的定位信息,但是误差随着时间发散.为了提高矢量跟踪接收机在少星环境下的性能,提出高度信息辅助矢量跟踪接收机方法,给出了高度信息辅助下矢量接收机导航信息估计模型.实际场景实验表明,在2 min的实验时间中,采用高度信息辅助,定位精度有了明显的提升.     

一种导航新技术:协作机会导航

现实环境下,包含多种无线电信号,当GNSS系统使用受到限制时,利用周围射频环境中的机会信号提取定位和授时信息,通过多个机会导航接收机共享信息,构建并不断完善所需信号的整体框架,形成了被称为协作机会导航的新型导航体制。本文介绍了协作机会导航的产生背景和基本思想,从环境可观测性角度,讨论了协作机会导航的实现方法,并对协作机会导航系统的应用前景进行了展望。     

GPS软件接收机中微弱信号捕获算法研究

信号捕获的目的是确定接收机当前所在位置的可见卫星号,进而计算可见卫星的载波频率和伪随机码相位信息.目前随着GPS接收机应用的日益广泛,如何在弱信号环境下实现定位的问题日益突出.普通的GPS接收机不能捕获和跟踪到导航卫星信号,只能设法提高GPS接收机的灵敏度来实现导航和定位.为了解决微弱信号情况下的GPS信号捕获问题,在...     

全球导航卫星系统辅助与增强定位技术要点分析

全球导航卫星系统定位技术-辅助性系统是在传统卫星定位的基础上进行扩充,将无线网络技术运用在上面与之结合,有无线网络技术的各种优点。辅助系统数据大大缩短了定位所需的时间,即使是在信号非常弱的地方依然可以定位,另外它还使传感器的灵敏度大大提高。但该辅助系统还存在着一定缺陷,它必须满足特定的观测条件才能使用,一旦这些条件不符合,就无法进行定位。所以如何通过其他路径来满足定位的条件,成为辅助系统定位技术成功的关键,文章就该项技术进行深入剖析。     

微弱信号下基于模糊度解算的辅助式GPS接收机定位算法研究

提出了一种辅助式GPS接收机定位解算方法,基于该方法接收机不需要解调导航电文、帧同步和位同步,仅需要对GPS信号进行伪码相位测量,在获取卫星星历、卫星钟差参数等辅助信息的基础上完成定位解算.该算法在常规GPS定位算法基础上,增加伪距中模糊部分为未知数,当接收机位置坐标和接收机钟差的迭代初值误差满足一定条件时,消除了伪距中模糊度影响.然后推导了该算法的定位方程,给出了定位流程.最后仿真实验证实了该算法的有效性.     

卫星辅助定位技术性能分析

卫星辅助定位技术在定位的精度、可用性和连续性上受到人们的普遍关注.而当今可以应用于卫星辅助导航技术的卫星定位系统主要有两个：GPS系统与GALILEO系统.本篇论文介绍了GALILEO卫星导航定位系统,并详细比较了GPS系统与GALILEO系统的性能,给出了相应的仿真分析结果.     

GPS/DR组合导航性能增强技术

为了提高全球定位系统(GPS)信号短时中断时地面车辆自主导航精确度,提出了GPS信号中断时采用车辆不完全约束条件和里程仪速度信息作为量测,辅助惯性导航系统实现车辆航位推算(DR)自主导航的方案;推导了该方案的GPS/DR组合导航的卡尔曼滤波方程;并进行了计算机仿真研究和地面车载试验,结果显示GPS信号中断90 s,DR自主导航误差为20 m,能够满足部分地面车辆短时高精确度自主定位要求。     

面向通导共生的低轨卫星机会信号定位管理

通导共生是指通信和导航信号共存于卫星生态环境中。针对定位或通信的单一功能低轨卫星星座,在定位或通信信号不可用时难以快速进行定位管理的难题,提出了应用扩展卡尔曼滤波器算法,对低轨卫星通导共生星座的机会信号进行定位解算,突破定位管理对单一导航系统的依赖。首先,介绍了卡尔曼滤波的基本原理,结合低轨卫星多星座定位管理算法,提出了一种基于机会信号的卡尔曼滤波定位管理算法;其次,分析了所提算法的优点,包括提高定位精度、提高定位效率、提高定位稳定性等;最后,进行了实验,验证了所提算法的有效性。结果表明,所提算法能够有效地提高定位精度、定位效率、定位稳定性,为低轨卫星通导共生星座定位管理提供了一种有效的解决方案。     

辅助型北斗定位技术及其应用

随着在微弱卫星信号环境下应用需求的增长以及对首次定位时间和定位精度的要求,一种高性能的卫星定位技术——辅助型全球卫星导航系统(A-GNSS)定位技术成为导航领域的研究热点。文中针对中国自主开发的北斗导航系统,探讨了辅助型北斗定位(A-Beidou)的技术原理、操作方法和需要攻克的难题;以手持终端设备为例说明A-Beidou技术的具体应用及发展前景。     

面向无人机进场的伪卫星布局与定位仿真技术

伪卫星系统能够在全球导航卫星系统信号拒止情况下,独立辅助无人机精密进近.本文面向无人机进场引导需求,基于伪卫星系统,给出了工程实用中伪卫星布设的一些约束条件和选址方法;基于双频的伪卫星信号,建立宽巷组合并结合卡尔曼滤波技术实现整周模糊度的快速估计,利用高精度的载波测量值进行定位解算.通过典型场景下伪卫星布局设计和宽巷载...     

抑制远近干扰伪卫星接收机的研究

 伪卫星(pseudolie)是导航,定位中的一种重要技术,但是对于伪卫星技术一个必须克服的问题就是远近干扰问题,本文研究了利用连续干扰抑制技术抑制远近干扰的伪卫星接收机,提出了抑制远近干扰伪卫星接收机的结构,给出了伪卫星信号重构的关键技术和远近干扰发生的判断原则,并进行了仿真,说明该接收机适合于在伪卫星辅助下的定位应用.     

基于虚拟卫星的隧道内卫星导航信号增强方法

针对现有卫星导航接收机在隧道内无法有效定位的问题,提出了基于虚拟卫星的隧道内卫星导航信号增强方法。通过建立信号传播模型,在隧道两端模拟位于隧道延长方向的低仰角卫星的导航信号,发出后在隧道内接收解算,实现定位。同时,使用信号时延控制方法对伪距误差进行预补偿。经过硬件系统的实验分析,验证了其在隧道内的定位能力,仿真实验结果表明系统定位精度满足大部分隧道需求。     

提升卫星信号在拒止环境下导航定位能力的技术研究

卫星定位系统目前已经成为了全世界军民全领域应用中的一项重要技术.地面和机载系统的时钟需要具备长时间保持极高精度的能力,以应对GPS无法使用的状况.因此必须要对卫生导航定位的信号进行强化防止发生纰漏影响到正常的使用甚至还会威胁国家的军事安全.本文重点对卫星信号在拒止环境下的导航定位能力的新技术进行分析.     

“量子罗盘”或取代产值百亿美元的GPS

正目前导航领域处于领先地位的仍然是美国的全球定位系统,可为全球大约98%的地区提供精确的定位服务,全球定位系统共有24颗导航卫星,接收卫星信号时如果导航卫星越多,则定位的精确度也越高。24颗卫星分布在6个轨道上,可以保证任何时间都能接收到4~5颗卫星的信号,定位精度在10 m级左右。现在,来自英国的科学家称未来3~5年内开始研发新的导航技术,不依靠太空技术,使用量子罗盘来取代全球定位系统,不仅可以用于军事领域,还能在手机上实现导航。     

阵列天线抑制欺骗式导航干扰信号方法研究

针对欺骗式干扰影响飞行器卫星导航信号后引起的定位测姿错误问题,提出了一种适用于飞行器导航的基于阵列天线的欺骗式干扰检测和消除方法.使用接收阵列天线的载波相位双差测量值作为干扰检测依据,通过载波相位单差测量方程求出干扰信号的方向矢量,给出了提高干扰方向测量精度的方法,并使用其正交向量在干扰方向形成零陷,同时通过调整波束指向,在待测信号方向形成阵列增益,以达到抗干扰和增强导航信号的目的.使用这种方法可以对导航信号中的欺骗式干扰信号进行有效的识别和消除,适用于复杂环境下的飞行器导航.     

一种新型无人机自定位方法分析

一般情况下,无人机采用GPs／GLONASS／北斗等组合导航方式。但是,由于GPS／GLONASS／北斗等导航信号抗干扰能力比较弱,容易受到干扰而不能使用,因此解决在无卫星导航信号情况下如何实现无人机的自定位问题非常重要。提出了通过在地面设置应答机的方式来实现无人机系统的自定位,并对定位精度进行了理论推导和仿真计算,仿真结果表明可以通过对应答机的合理配置来提高无人机的自定位精度,很好地解决了当前复杂电磁环境下的无人机自定位问题。     

基于可见光通信的停车场泊车自动导航系统

为满足车辆定位需求并实现高效率停车场泊车导航,设计基于可见光通信的停车场泊车自动导航系统,系统的车位信息监测模块通过结合泊车位上方LED照明装置和车位地面的光敏电阻形成光电检测装置,获取停车场车位状态信息后,经STM32单片机产生频率差异显著方波信号;可见光信号调制模块依据可见光通信原理,将方波信号经信号调制电路转换成电信号,驱动停车位的LED灯光源,传输光信号至定位导航模块;定位导航模块利用内置摄像头接收可见光定位信号,经信号解析、定位等步骤获取可见光信号来源位置信息,实现停车场泊车自动导航。实验结果表明,该系统可有效满足车辆定位需求,车辆定位误差控制在0.20 m范围内,且泊车导航所需时间较短,具备较高泊车导航效率。     

一种微型飞行器时空调制OFDM通信与跟踪系统

为了解决微型飞行器在特殊环境下的通信跟踪和多模导航定位问题,该文提出了一种新型的微型飞行器通信跟踪与辅助导航定位综合方案,其核心思想是在发射端发射一种载有空间方位信息的OFDM时空调制信号,以解决通信与二维测向跟踪问题。系统发射端采用八天线阵列,两天线一组发射OFDM信号,每个OFDM信号子载波中包含数字通信信息和空间方位信息,微型飞行器通过简单的单天线接收信号和多值分辨算法,解算出二维空间信息,实现高精度测向定位。文中给出了天线阵的结构,时空调制OFDM信号的设计,仰角方位角粗测和精测算法。并仿真了高斯信道下的二维空间信息的测向性能。     

增强型罗兰信号周期检测方法

增强型罗兰接收机的脉冲信号周期检测准确性直接影响其导航定位与定时精度.针对现有周期检测方法的不足,以线性数字平均提高信噪比为基础,采用峰峰比检测法和极性判决法实现对脉冲信号的联合检测,通过仿真验证了该方法的有效性和抗噪性能,为现代化数字增强型罗兰接收机的高精度导航定位与定时奠定了基础.     

一种基于铷钟的双星系统用户终端机

介绍了一种基于铷钟的双星系统用户终端机--连续导航无源双星定位系统.该系统用高稳定度铷钟作为时间基准信号,实现了无源导航定位功能.