基于软件接收机的伽利略信号采集与处理系统

伽利略卫星导航系统引入二进制偏移载波调制技术,有效解决了导航信号间互干扰问题,实现频谱资源的有效利用,提高了定位精度并减小多径误差。但是,由于可用卫星少,伽利略卫星导航接收机仍处于研制阶段,没有成熟的信号处理平台。为了研究伽利略信号的新特性,基于软件无线电技术搭建了信号采集与处理系统。射频信号经过射频滤波、放大、下变频、中频滤波、模数采样后得到中频数据。基于Matlab平台搭建软件接收机,实现信号捕获和跟踪。该平台的优点是能够处理所有频点的伽利略信号,仅以E1频点导频信号为例开展研究。实验中通过采集开放天空卫星信号,成功实现了信号捕获和跟踪,验证了伽利略信号采集与处理系统的有效性。     

卫星测量数据电离层延迟误差多频修正方法

针对传统方法修正电离层延迟误差存在精度不够高和通用性不强的问题,提出了采用多频修正法修正电离层延迟误差的方法。经过电离层延迟误差的双频一阶项修正和三频二阶项修正,可有效提高卫星测量数据处理精度,且三频修正精度比双频修正精度更高。实验结果表明,多频修正方法修正电离层误差比传统方法具有更高精度,而且具有更强的通用性。     

北斗卫星导航系统在地面监视系统中的应用

为满足部队作战训练的应用需求,对北斗卫星导航系统在地面监视系统中的应用进行研究。在简要介绍卫星导航系统国内外应用现状的基础上,结合北斗卫星导航系统提供的定位和短消息通信能力,提出系统软件应具有定位获取与导航、图上监视、数据指挥和基于北斗的信息传递等核心功能,并分析软件设计中指挥与监视一体集成、图上位置聚合解聚展现和队形偏航告警等关键技术和实现方法。该研究可为研发基于北斗卫星导航系统的地面监视系统提供参考。     

箭载GNSS数据融合处理及精度分析

针对箭载GPS、GLONASS与北斗导航系统(Bei Dou Navigation Satellite System,BDS)多星座导航接收机融合定位中多系统多星冗余信息的处理问题,研究了不同导航系统下观测数据的权值确定策略,给出了改进的简化Helmert方差分量估计方法,实现了箭载GNSS数据融合定位处理中观测数据的自适应定权,通过实测数据计算分析表明:该权值确定策略,能充分利用可用冗余卫星信息,提高定位结果的可靠性,对定位精度有明显改善,且计算量小,适用于运载火箭GNSS实时弹道确定。     

长征三号乙/远征一号成功发射北斗三号工程第四组卫星

正3月30日1点56分,长征三号乙/远征一号运载火箭托举北斗全球卫星导航系统的两颗卫星在西昌卫星发射中心成功发射。随后,火箭上面级与卫星成功分离,将其送入预定轨道。本次发射是北斗全球卫星导航系统的第4次发射,是该系统的第7颗和第8颗卫星,也是中国发射的第30颗和第31颗北斗卫星。此前,北斗全球卫星导航系统已成功完成三组卫星的发射。     

北斗/INS 组合导航在某型装备中的应用设计

通过分析北斗卫星定位导航系统和惯性导航系统的优缺点,设计一种基于北斗/INS组合导航的系统数学模型。将北斗卫星定位导航系统和INS的信息进行组合互补,以卡尔曼滤波作为信息融合算法,选择间接法反馈校正模式设计组合系统,推导出组合导航系统的状态方程和量测方程,并根据组合导航系统的数学模型,对组合系统进行了跑车试验。试验结果表明,北斗/INS组合后的导航系统相对独立导航系统具有更高的精度。     

基于星间链路的卫星导航系统星地业务信息传输规划调度方法研究

星间链路是现代卫星导航系统的主要技术特征之一。针对星间链路条件下卫星导航系统业务数据传输规划调度问题,设计了一种规划调度数学模型,并在此基础上提出了启发式规划调度方法。基于北斗三号卫星导航系统的场景设置,对该方法进行了仿真验证。仿真结果表明：启发式规划调度方法能在北京、新疆和海南3个地面站组成的区域监测网条件下成功实现卫星导航系统30颗卫星的业务数据传输规划调度,调度结果满足卫星导航系统任务需求;各任务周期内平均需要地面站天线15.375个,且绝大部分地面站资源利用率超过70%.     

基于北斗接收机多参考一致性B值阈值计算方法

针对北斗系统全球化进程中,传统GPS多基准一致性监测算法不能适用于北斗地基增强系统的问题,提出了基于北斗接收机多参考一致性B值阈值计算方法。该算法在定量分析经典GPS中B值监测算法的基础上,对北斗混合星座的多参考一致性监测方法展开深入讨论,给出了适用于北斗导航系统B值监测算法,详细推导并首次给出了适用于北斗导航系统中GEO/IGSO的B值阈值的计算公式。实验测试结果表明,所提方法可以解决传统GPS的B值算法不适用于北斗卫星混合星座的问题,降低了监测过程中的误警率和漏警率,对建立北斗卫星导航地基增强系统的多参一致性监测体系具有很好的理论指导和实践应用价值。     

基于循环平稳特性的时频分析法欠定盲源分离

基于二次时频分布的算法是解决欠定盲源分离问题的一种有效方法。不同于传统算法,针对循环平稳信号,借助分段平均的周期图法求解谱相关密度函数,并利用其实现Wigner-Ville时频分布的重构。计算信号时频分布矩阵并找出自源时频点,利用自源时频点对应的时频分布矩阵构建新的3阶张量模型。利用平行因子分解,直接实现源信号的分离。该算法不需要假设任意时频点的源数目,不大于混合信号数目。仿真实验结果表明,所提出的方法可以有效地抑制噪声,并且只需要一步即可实现源信号的恢复,避免“两步法”造成的误差叠加,提高了盲源分离的效率和性能。     

基于组合时频分析的跳频信号盲分离算法

针对混叠跳频信号盲分离中特征矩阵对应的自项时频点选取不准和联合对角化正交约束性问题,提出了一种基于组合时频分析的跳频信号盲分离算法。该算法先提出GaborSPWVD组合时频分析,利用其时频图清晰的优点准确提取具有特征矩阵结构的自项时频点,然后构造自项时频点的空间时频矩阵,并利用最小二乘原则对其进行非正交对角化,最后实现分离矩阵的估计以及多个混叠跳频信号的盲分离。仿真结果表明,该算法不仅能有效实现不相关跳频信号的盲分离,还可以实现相关跳频信号的分离,与TFBSS算法在不同信噪比条件下的分离性能相比具有更好的抗噪能力。     

北斗导航卫星系统－－双星定位通信原理

北斗导航系统是我国自主研制的第一代卫星导航定位系统。这个系统可以满足国内卫星导航需求。它是全天候、全天时提供卫星导航信息的区域导航系统。为公路交通、铁路运输、海上作业等领域提供导航服务。文章主要介绍北斗双星定位系统的组成和功能，系统的定位、通信、授时原理以及系统主要技术性能和应用。     

长征三号甲火箭成功发射首颗导航定位卫星

10月 31日 0时 0 2分 ,中国运载火箭技术研究院研制的长征三号甲火箭从西昌卫星发射中心发射升空 ,2 7m in后成功地把我国的首颗导航定位卫星——北斗导航试验卫星送入了预定轨道 ,发射获得圆满成功。这是我国长征系列运载火箭的第 6 3次发射 ,也是自1996年 10月以来 ,长征系列火箭连续 2 1次成功发射。北斗导航试验卫星是由中国空间技术研究院研制的 ,它是我国自行建立的第 1代卫星导航定位系统——北斗导航系统的首颗星。该星采用东方红三号卫星公用平台和全三轴稳定技术 ,设计寿命为 8年。北斗导航系统是全天候、全天时的提供卫星导航信…     

基于长航时飞行器的SINS/GNSS自适应组合导航算法

当GNSS出现故障时,SINS/GNSS组合导航系统的输出误差就会增加,影响导航系统的性能.在此情况下,为了使组合导航系统的输出更加准确,文中论述了一种量测修正算法.该算法通过检查卡尔曼滤波残差,调整量测更新过程中观测量的权值,对状态量进行修正,减少了观测量异常对输出结果的影响.最后对量测修正算法以及简化的Sage-Husa自适应算法进行了仿真.仿真结果表明,两种方法得到的误差均优于标准卡尔曼滤波.     

基于速率检测的GNSS/INS快速完好性监测方法

卫星导航系统存在许多类型的故障模型,其中最难检测的是慢变斜坡故障(SGE)。针对卫星导航/捷联惯导(GNSS/SINS)组合导航系统中存在的慢变斜坡故障,本文给出了一种新的算法——速率检测算法。该算法是基于对传统检测量增长速率的检测,通过在自主完好性外推法(AIME)的基础上增加一个卡尔曼滤波器,检测滤波器观测量速率变化来实现故障检测。仿真实验表明,本文的速率检测算法比AIME算法具有更好的检测效果,幅值越小的斜坡故障节省的时间越多。     

多传感器信息融合联邦滤波一般模型的理论与仿真研究

对多传感器信息融合联邦滤波一般理论模型及其实现方法进行了研究。结合应用需求分析了联邦滤波一般模型的特点,给出了实用的信息分配系数求取方法及该模型具体的算法实现途径。以惯性/卫星(GPS/北斗双星)/多普勒/星光(INS/GPS/RDSS/Doppler/CNS)飞行器组合导航系统为例进行了联邦滤波一般模型算法的仿真分析。仿真结果表明,所给出的一般模型实现算法,在保持该模型全局最优性的同时,具有数值计算稳定性好、计算量小、数据传输量小等优点,是一种改进型算法。     

基于导航恒星几何分布的天文导航定姿系统误差建模及误差特性研究

导航恒星作为天文导航系统定姿的基础信息源,其空间分布对天文导航系统定姿性能存在较大影响。为有效分析天文定姿误差特性,基于天文定姿观测基本原理,采用多矢量天文定姿方法,推导建立了天文定姿误差模型,基于该模型分析了影响天文定姿性能的关键因素,并给出用于评价定姿性能优劣的误差权系数定义。以多矢量定姿中的三星观测定姿为例,采用仿真验证了所建立的基于恒星几何分布的天文定姿误差模型的正确性,该误差模型能够有效反映天文定姿的误差特性规律,为分析天文定姿性能提供了理论依据。     

罗兰-C电波传播修正方法研究

罗兰-C电波在陆地路径上的传播误差是罗兰导航系统及北斗/罗兰组合导航系统中的重要误差源,严重影响系统的导航定位精度.本文提出了罗兰-C长波信号在陆地上传播的AS F修正的理论方法和实测方法,建立了电波传播误差修正的模型,并给出了实测方法的具体测试数据,充分验证了该方法的工程可行性.     

中远程反舰导弹基于OFDM的导航电文研究

文中从导航电文设计的角度改进了现有的导航系统.通过分析北斗卫星系统导航电文设计方法,提出基于正交频分复用调制(OFDM)技术的导航电文设计.新的电文设计可以实现所有卫星并行传输每颗卫星的星历,可以极大提高中远程反舰导弹载体的定位速度与精度,更有效的利用了有限的导航电文资源,增强了系统抗干扰能力,具有超越现有方法的优势与发展潜力,对提高舰载中远程反舰导弹的飞行精度具有很好的现实意义.     

太空指南

指南针曾是我们引以为骄傲的四大发明之一。薪火相传,国力、科技、智慧将指南针引向太空,这就是中国的"北斗"卫星导航系统。今年,是"北斗"建设和发展的重要一年。2月25日,第十一颗"北斗"导航卫星在西昌卫星发射中心成功发射升空。4月30日,第十二、十三颗"北斗"导航卫星首用"一箭双星"方式发射成功,也是中国首次采用"一箭双星"方式发射两颗地球中高轨道卫星。年内,我国还将陆续发射3颗"北斗"导航组网卫星,覆盖亚太部分地区的区域卫星导航系统即将建成。     

中远程反舰导弹基于OFDM的导航电文研究

文中从导航电文设计的角度改进了现有的导航系统.通过分析北斗卫星系统导航电文设计方法,提出基于正交频分复用调制(OFDM)技术的导航电文设计.新的电文设计可以实现所有卫星并行传输每颗卫星的星历,可以极大提高中远程反舰导弹载体的定位速度与精度,更有效的利用了有限的导航电文资源,增强了系统抗干扰能力,具有超越现有方法的优势与发展潜力,对提高舰载中远程反舰导弹的飞行精度具有很好的现实意义.