基于小波奇异值与SVM的GNSS欺骗干扰识别技术

随着无人机管制技术的迅速发展,全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)欺骗干扰信号日益增多,严重威胁卫星导航安全.对GNSS欺骗干扰信号识别技术进行了研究,提出了基于小波奇异值与支持向量机(Support Vector Machine,SVM)的GNSS欺骗干扰...     

中国第二代卫星导航系统重大专项标准发布

中国卫星导航系统管理办公室北斗卫星导航系统网站发布消息,根据中国卫星导航系统管理办公室“关于发布《北斗卫星导航术语》等17项北斗专项标准的公告”,下列获批的17项北斗专项标准予以公布. BD 110001-2015《北斗卫星导航术语》、BD 410001-2015《北斗/全球卫星导航系统(GNSS)接收机数据自主交换格式》、BD 110002-2015《北斗/全球卫星导航系统(GNSS)接收机差分数据格式(一)》、BD 410003-2015北斗/全球卫星导航系统(GNSS)接收机差分数据格式(二)》、BD 410004-2015《北斗/全球卫星导航系统(GNSS)接收机导航定位数据输出格式》、BD 420001-2015《北斗/全球卫星导航系统(GNSS)接收机射频集成电路通用规范》、BD 420002-2015《北斗/全球卫星导航系统(GNSS)测量型OEM板性能要求及测试方法》、BD 420003-2015北斗/全球卫星导航系统(GNSS)测量型天线性能要求及测试方法》、BD 420004-2015《北斗/全球卫星导航系统(GNSS)导航型天线性能要求及测试方法》、BD 420005-2015《北斗/全球卫星导航系统(GNSS)导航单元性能要求及测试方法》、BD 420006-2015《北斗/全球卫星导航系统(GNSS)定时单元性能要求及测试方法》、BD 420007-2015《北斗用户终端RDSS单元性能要求及测试方法》、BD 420008-2015《北斗/全球卫星系统(GNSS)导航电子地图应用开发中间件接口规范、BD 420009-2015《北斗/全球卫星导航系统(GNSS)测量型接收机通用规范》、BD 420010-2015《北斗/全球导航设备通用规范》和BD 420011-2015《北斗/全球卫星导航系统(GNSS)定位设备通用规范》,以及BD 420012-2015《北斗/全球卫星导航系统(GNSS)信号模拟器性能要求及测试方法》等.     

ST推出业界最小的集成式6轴惯性测量元件

正ST近日推出业界最小的6轴惯性测量元件(IMU,Inertial Measurement Unit)。该新产品通过了汽车级产品质量测试,具有噪声低和高输出分辨率的特点。ASM330LXH微型测量元件是汽车仪表板内置车载导航系统解决方案的理想选择,因为车载导航系统需要精确度高,可靠性优的惯性传感器来提升定位和定向的精准度。新推出的传感器在全球导航卫星系统(GNSS,Global Navigation Satellite System)信号较弱时仍然可以提供精确     

基于北斗三号卫星的铁路环境场景辨识方法研究

全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System, GNSS)在铁路上的应用减少了传统列车定位技术对轨旁设备的依赖，降低了列车定位成本。铁路沿线的建筑物、路堑等环境对GNSS信号传播的阻挡和反射给列车的位置估计带来不确定性，降低GNSS定位性能。将遮挡程度用天空遮挡特性(Feature of Sky Occlusion, FSO)表示，FSO是使用卫星的方位角、高度角和信号强度估算的参数，反映了GNSS定位的降级程度和性能水平，可以作为定位性能评估和环境场景辨识以及进一步改善定位性能的指标。在GPS卫星数据的基础上增加了北斗三号卫星，提出了一种基于FSO和可见星的动态时间规整匹配方法。建立铁路场景的FSO参数模型库，将大量的历史铁路沿线GNSS观测数据应用于场景区段FSO建模，利用动态时间规整(Dynamic Time Warping, DTW)算法将场景区段的FSO参数模型与FSO模型库进行匹配。利用了北京三家店站现场实验数据进行算法验证，验证结果表明基于DTW算法的场景匹配方法可以有效辨识铁路场景的类型。     

RLG INS/GNSS极区组合导航方法

针对航空飞行器跨极区飞行,导航坐标系转换导致滤波器结构变化,进而影响导航精度的问题,提出了基于协方差变换的环形激光陀螺惯导/全球导航卫星系统算法(Ring Laser Gyroscope Inertial Navigation System/Global Navigation Satellite System,RLG INS/GNSS).通过建立地理坐标系、格网坐标系下系统误差状态及其协方差的转换关系,设计了具有全纬度适用性的组合导航滤波器,并通过跑车实验以及半实物仿真实验对算法的有效性进行了验证.实验结果表明,协方差变换算法可以有效解决导航坐标系转换导致的滤波不稳定问题,相较于无协方差变换,系统状态误差减小一个数量级.     

CEVA与GSN合作提供基于软件的低功耗GNSS解决方案

CEVA公司和多系统全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)接收器技术开发厂商Galileo Satellite Navigation,Ltd.(GSN)宣布合作,提供用于CEVA-XC and CEVA-TeakLite-III DSP平台的基于软件的GNSS解决方案。这些解决方案现在可供演示在实际带有集成RF的硅芯片上     

GNSS终端软件算法的改进

针对飞行试验中测控站全球导航卫星系统(GNSS)终端出现卫星定位突然失锁无法恢复问题展开了研究。分析了GNSS终端软件对目标GPS接收机的处理流程和确定参与定位卫星流程,从改进定位结果有效性判断算法、增加对定位结果的有效性判断、改进确定参与定位卫星流程3个方面提出了解决措施。测试结果表明,采用的方法能够解决试验中遇到的难题。     

GNSS系统中通信服务能力比较与电文播发策略研究

随着世界各大导航卫星系统(GNSS)导航定位授时服务性能的日渐完善,在卫星导航系统中发展通信能力逐渐成为趋势,除了北斗系统明确宣布提供导航定位授时和通信数传两大类服务,其他GNSS系统中也出现了部分通信导航融合的服务功能。系统地梳理了欧洲伽利略(Galileo)、日本准天顶卫星系统(QZSS)、印度卫星导航系统(NavIC)和中国北斗卫星导航系统(BDS)目前已经具备或正在发展中的单向通信服务能力,提出了从通信容量、定位实时性、链路鲁棒性和服务弹性4个维度评估通导融合电文性能,综合比较了目前GNSS信号中的通导融合电文性能。针对北斗B2b电文基本框架,提出了一种首次定位时间(TTFF)约束下的竞争式通导融合电文播发策略,兼顾了通信容量与定位实时性两方面性能的动态平衡,为GNSS中通导融合服务的持续优化设计提供参考。     

卫星导航信道模型综述

卫星导航信道具有宽带、时变和城区复杂多径等特征,为了能够充分挖掘、有效预测和评估全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System,GNSS）的性能,需要对各种环境中的卫星信道进行测量和建模研究,文中主要讨论了卫星导航信道的测量和建模及其研究进展.首先给出了信道建模的方法和与卫星导航相关的测量活动的汇总,然后讨论比较了几种常见的卫星导航信道模型,最后探讨了卫星导航信道建模面临的挑战以及未来的研究重点.     

导航与制导

0633045卫星辅助定位技术性能分析[刊,中]／彭木根／／中国电子科学研究院学报．-2006,1(4)．-373-377,381(G)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。参3 0633046处理大范围信号变化的廉价包络线跟踪器[刊,中]／Anthony H Smith／／电子设计技术．-2006,13(9)．- 114-116(C) 0633047组合导航系统在管道地理位置测量中的应用[刊,中]／杨理践／／沈阳工业大学学报．-2006,28(4)．-414- 417,421(C)     

高动态航天器复合定位异常处理方法

针对航天飞行器在高动态状态下的定位问题,提出了基于信息融合的惯性／卫星定位组合方案,建立了惯性／卫星定位信息融合模型,在对高动态定位异常分析的基础上,研究了高动态定位异常的判断和处理方法,通过数值仿真进行故障模拟及处理,结果表明该方法能较好地修正卫星定位异常对复合定位的影响,一定程度上提高了高动态复合定位的工作可靠性。     

惯性导航系统/测距机系统辅助的机载全球导航卫星系统欺骗式干扰自主检测算法

全球导航卫星系统(GNSS)欺骗导致目标接收机生成错误的定位结果。利用惯性导航系统(INS)辅助,基于卡尔曼滤波新息序列构造卡方检验统计量是检测机载GNSS欺骗的有效手段。然而,该算法无法给出欺骗的持续时间,从而导致INS/GNSS系统无法依据该算法判断其解算的定位信息是否正确。该文结合测距机系统(DME),提出一种基于重构新息序列的有限记忆卡方检测算法。该算法使用已有的INS,GNSS和DME数据构造一种不参与卡尔曼滤波的新息序列,然后将该新息序列构造成有限记忆卡方检验统计量,从而实现对欺骗式干扰的检测。仿真表明,当机载GNSS欺骗造成250 m及以上的位置偏差时,所设计的算法能够获得较为准确的欺骗持续时间。最后,该文依据所提算法的检测结果,给出了INS/GNSS/DME系统正确的定位信息。     

基于双OD修正的GNSS/MIMU导航算法研究

为提高车载组合导航系统的导航精度和可靠性,在全球导航卫星系统(GNSS)信号正常工作的情况下,该文建立了一种双天线GNSS/微惯性测量单元(MIMU)/轮速里程计(OD)组合导航模型,实现了对MIMU和OD传感器误差特性的在线估计。在GNSS信号短期失锁的情况下,基于双OD轮速比例修正(WRC)算法建立了MIMU/双OD组合导航模型。车载实验结果表明,与无WRC组合模型相比,该文设计的组合导航模型在120 s的GNSS信号失锁路段,最大定位误差减小了63.9%,定位误差标准差减小了80.1%;在200 s时GNSS信号频繁中断路段,最大位置误差为0.55 m。验证了所建立的导航模型和算法在复杂路况下工作的有效性。     

空中无人作战平台差分卫导与通信集成系统设计

提出了一种集成设计导航定位与数传通信的差分导航通信系统,以满足无人机对机载轻量化高精度导航定位的需求。该差分导航通信系统由地面站和机载设备组成：地面站完成差分卫导修正量生成与播发;机载设备接收地面站播发的差分卫导修正量,并结合本地卫导观测量实现高精度的实时动态定位。系统试验结果表明,该差分导航通信系统在50 km范围内具备亚米级精度的导航能力。     

一种小尺寸极化阵列及其高精度定位波束形成

提出一种偶极子天线单元构成的极化敏感阵列用于全球卫星导航信号的接收,经过阵列信号波束形成后,在抗干扰的同时保留卫星导航信号中载波相位测量值的准确性,可用于基于载波相位测量的高精度差分定位。与传统的圆极化天线阵列相比,该阵列具有阵元构造简单、尺寸小的特点。通过建立极化阵列接收信号模型,分析了天线极化和波束形成算法对卫星导航信号相位的影响,给出了相适应的相位中心稳定的数字波束形成算法。仿真验证了分析的正确性和算法的有效性。     

基于GNSS/INS与激光雷达的缓存池建图

为了解决智能车、无人机、自主机器人对外界环境感知的先验信息不足的问题。本文提出了一种使用惯性导航(INS)与卫星导航(GNSS)辅助多线激光雷达传感器对环境进行自主三维重建的算法。该算法首先采用一种基于GNSS\\INS的线性差值法与四元数插值法并行算法将激光雷达点云转换到唯一坐标系下,纠正点云随时间的漂移;通过基于缓存池的建图方法对周围环境进行点云分割与拼接,对得到的子地图进行体素滤波,最终得到丰富环境信息的三维重建地图。通过机器人操作系统(ROS)在移动平台上进行验证,实验结果表明:该方法成功的对外界环境进行自主三维建图,适用于智能化载体对未知环境下的感知。     

VDES R-Mode performance analysis and experimental results

Global Navigation Satellite Systems (GNSS) have become an essential part of maritime navigation, in particular to improve situational awareness and vessel traffic management. The dependence on GNSS creates vulnerability for maritime shipping. Driven by this vulnerability, the desire for a backup system for maritime navigation has been emerging. The VHF Data Exchange System (VDES) standard provides communication capabilities for maritime applications. VDES is currently being revised. As part of this revision, VDES will be extended by ranging and navigation functionalities, called R-Mode, as an alternative for maritime navigation. In this paper, we address system design aspects and evaluate the positioning performance of VDES R-Mode. We derive estimation theory bounds on the accuracy of VDES R-Mode distance and velocity. In a case study, we discuss and evaluate the benefit of satellite links to complement VDES R-Mode positioning. Furthermore, we introduce a Kalman filter for position and velocity tracking, which we apply to experimental data. We describe an experiment we conducted at Lake Ammer, southwest of Munich, and evaluate the VDES R-Mode positioning performance for this setup. Our experimental results show that VDES R-Mode is capable of achieving a 95th-percentile horizontal position error of 22 m. Thus, VDES R-Mode is a promising approach for a maritime backup system that can meet the IALA accuracy requirements.     

基于单差正交模型的GNSS伪距差分定位技术

全球卫星导航(Global Navigation Satellite System,GNSS)的伪距差分定位由于不需要解算整周模糊度,即使是在载波差分定位技术广泛应用在高精度差分定位的当代,伪距差分定位在辅助载波差分定位等方面依旧具有研究的意义。本文介绍了一种基于单差正交模型的伪距差分定位技术。它可以避免双差伪距所带来的观测量强相关和对参考卫星过分依赖的缺点,同时消除钟差项的影响。实验结果表明,码差分在动态定位时可以实现分米级的定位精度,可以用于辅助载波差分定位的快速解算。     

基于GNSS的无源雷达定位能力分析

基于全球导航定位系统(GNSS)的无源雷达是当前研究的热点。在基于距离和的定位方法中,GNSS自身的时间同步误差和定位误差会降低定位精确度,考虑这些误差并结合全球四大GNSS的信号特性和参数测量能力,推导了三维空间多发多收距离和定位精确度表达式以及克拉美罗下界(CRLB)。选取不同卫星和接收站数量进行了仿真分析,揭示了卫星数量、接收站数量与定位精度之间的关系。当忽略卫星位置误差时,接收站数量增长带来的定位精确度增长百分比对于任意辐射源数量为定值;若卫星位置误差增大,增加接收站数量对于定位精确度的改善程度会降低。所得结论可以为基于GNSS的无源雷达辐射源选取与接收站布站提供理论参考。     

自适应UKF算法在GNSS/INS深组合系统中的应用

针对强非线性和时变噪声统计特性不明的高动态运动环境下全球卫星导航系统/惯导系统(GNSS/INS)深组合导航系统滤波精确度较差甚至发散的问题,提出一种自适应混合无迹卡尔曼滤波(UKF)算法。该算法以UKF算法为基础,采用混合滤波思想对UKF滤波算法进行简化;并根据高动态下系统量测噪声时变,且易快变、突变的特点,设计了一种基于渐消记忆指数加权的自适应量测噪声估计器,实时估计和修正噪声统计量并自适应调节估计周期。仿真结果表明,在量测噪声变化的情况下,相比于常规UKF算法,本文算法各向定位测速精确度均有所提升,水平方向精确度提升60%以上,效果明显;此外,算法耗时减少18.64%,说明本文算法能够在提升滤波精确度的同时减少部分计算量。