基于地图建模的室内外无缝导航定位系统的设计

由于目前对室内导航的研究大都关注定位的问题,缺乏对地图建模的研究,使得导航不具备实际的地理场景,以及位置变更的实时反馈。针对这一问题研究了地图建模并将室内定位与之结合,真正实现室内导航应用。而在定位的问题上,室外采用北斗卫星导航定位系统,室内则利用WSN进行目标定位,定位结果使用安置在室内的信号中继节点进行组织和转发,就可以实现利用同一台北斗接收机完成室内外无缝定位。     

室内外无缝定位方案研究

随着无线通信技术、卫星导航技术的发展,基于位置的服务已成为现代社会生活、生产的重要组成部分。文章首先介绍了室内外无缝定位技术的应用背景、发展方向以及面临的主要难点。其次,介绍了目前主要的无缝切换准则,以及各种准则衍生出的各种切换方案。最后,指出了室内外无缝定位技术亟待解决的问题,以及下一步相关研究的突破口。     

EKF容错滤波方法在磁测自主导航中的应用研究

地磁场矢量是卫星的位置函数,利用三轴磁强计的测量信息即可实现近地卫星的自主导航.采用地磁场强度矢量为观测量,当测量值存在野值时,滤波会出现偏差,收敛变慢甚至发散.采用基于残差正交性质的EKF容错滤波方法,实现了野值的即时修正和故障检测,使滤波器具有较强的鲁棒性.仿真结果表明该方法有效.     

航向约束的行人导航算法研究

针对MEMS惯性器件随时间累积零漂误差大及航向误差可观测性差,导致行人导航航向发散的问题,提出一种基于主方向的航向修正算法。基于行人沿直线行走航向角保持在常值范围内的事实,当航向发生变化时,将行人当前的航向与主航向的偏差作为观测值,利用EKF进行误差估计从而修正航向,最后将导航模块固定在鞋面上进行约200 m的行走实验。实验结果表明,该方法能有效地抑制航向发散,定位误差约为总行走路程的1%。     

基于组合导航和地图匹配技术的隧道内外无缝导航方案

使用卫星信号导航的车辆用户在隧道内行车时遇到紧急求援、长隧道行程判断等需求时无法获得自身确切位置。本文就隧道环境下车辆定位的原理进行描述,并使用陀螺仪加轮速脉冲和差分轮速脉冲法以补充卫星定位的设计,以适应隧道内外的无缝导航应用。     

北斗导航卫星顺利开通导航信号

4月16日,西安卫星测控中心宣布,14日发射成功的北斗导航卫星已经顺利实施了3次点火控制,卫星成功变轨,准确进入工作轨道,     

民用导航信号电文加密技术综述

本文介绍了导航信号加密认证技术的分类和优缺点比较,对目前常用的两种导航电文加密(NMA)方法 ECDSA 和 TESLA 的原理进行介绍,并对两种方法进行了比较分析,详细介绍了欧洲 Galileo 和美国 GPS 导航系统的导航电文加密方法研究的相关背景和主流设计思想, 随着卫星导航系统的不断发展,导航民用信号的安全性必将越来越受到导航系统拥有国以及研究者的关注。     

GNSS导航信号模拟软件体系结构研究

软件GNSS(Global Navigation Satellite System)信号模拟器由于具有结构灵活、开放性强及成本低廉等优势,能够较好地应用在导航系统开发研究中。针对软件GNSS导航模拟器的信号产生技术进行研究,给出了软件GNSS导航模拟器软件总体架构以及软件模块说明。通过MATLAB实现了软件GNSS导航星座信号仿真,仿真结果表明了该体系结构以及算法模块的正确性。     

导航战中GNSS信号干扰技术特征研究

卫星导航系统逐渐在各种领域发挥越来越广泛的作用,而卫星导航信号具有易受到干扰的先天性技术软肋.通过分析压制干扰和欺骗干扰的关键特征,提出了未来导航战可能面临的干扰模式及其应对措施,并以阵列天线抗干扰技术为例,重点对其抗干扰效果进行了研究.基于接收机受干扰信号处理的基本流程,仿真分析了不同功率条件下压制干扰和欺骗干扰对接...     

基于矢量跟踪的导航接收机研究综述

近年来,矢量跟踪环路的研究受到了广泛的重视。频频出现在国际会议的研讨项目之中,大量的相关文章被出版。同时,国内也出现大批的机构和学者从事于矢量跟踪的研究。目前所有的工作可大致分为以下几个方面,①矢量接收机与传统接收机性能的比较;②矢量跟踪在噪声环境和高动态下的性能分析:③矢量跟踪在其他相关方面的应用分析,如与惯性导航组合等。本文梳理了国内外的研究现状,总结了文献中的重要结论,希望对于从事矢量跟踪的学者有所帮助。     

Understanding signals from glonass navigation satellites

In late 1986 details of the radio-frequency signal structure currently employed by the pre-operational GLONASS satellite navigation system were revealed by the Satellite Communications Group at Leeds University. Since then further investigation has resulted in a successful interpretation of most of the data message transmitted on the civil code, sufficient to allow the design and construction of a GLONASS receiver capable of the same level of performance as can now be achieved with NAVSTAR GPS. Details of the message content relating to location of GLONASS satellites for the purposes of position-fixing and time-referencing are presented for the first time.     

多体制转发式卫星导航信号源的总体设计

为解决机载接收机无法正常接收真实卫星导航信号的问题,提出了一种多体制转发式卫星导航信号源的总体设计方案,并分析了涉及的关键技术。采用"接收机+发射机"的原理,通过对卫星导航信号接收、解扩解调、抗干扰、频率变换、调制扩频和放大等处理,实现信号的转发。该方案支持当前全球多种主流卫星导航系统体制,例如GPS、BDS和GLONASS等信号,实际试验证明了其有效性。该技术方案还可用于导航设备研制、调试和通信导航的集成验证等特殊场景。     

Parallel data transmission for navigation satellite network with agility link

The topology of the navigation satellite network with agility link evolves with chain‐building slots periodically. The navigation data are transmitted in a “store, carry and forward” manner without requiring end‐to‐end paths. Thus, the navigation satellite network with agility link can be considered as a deterministic delay tolerant network (DTN). The data transmission of navigation satellite network is limited by chain‐building slot and bandwidth. To utilize network transmission link and communication bandwidth fully, this paper proposed an algorithm called parallel data transmission for the navigation satellite network with agility link. Based on the network characteristics, the algorithm is designed with polling pattern of link establishment and formulated as parallel data transmission problem based on deterministic scheduling DTN. Then, we design the method based on Dynamic Game from the view of data, while the Dynamic Programming method is proposed referring to Linear Programming–based method for optimization. Finally, the results were compared with three methods using the standard network routing metrics and showed that the proposed algorithm is better than the existing methods.     

导航信号的射频直接采样与数字下变频方法

研究导航信号的射频直接采样与数字下变频方法,并对1.2GHz和1.5GHz2个频点附近的导航信号进行了仿真验证。首先运用带通采样原理,选择合适的采样频率完成对导航信号的射频直接采样,然后结合积分梳状滤波器、半带滤波器,对采样后的信号进行抽取滤波,实现了降采样率的目的。最后,通过Matlab对5个频点的导航信号进行了仿真验证,完成了导航信号的射频直接采样并降低了采样率,恢复且分离了原始导航信号,从而验证了射频直接采样与数字下变频方法是可行的。     

A pedestrian navigation system using a map-based angular motion model for indoor and outdoor environments

By incorporating known floor-plans in sequential Bayesian positioning estimators, such as particle filters, long-term positioning accuracy can be achieved as long as the map is sufficiently accurate and the environment sufficiently constrains pedestrians’ motion. Instead of using binary decisions to eliminate particles when crossing a wall, map-based angular probability density functions (PDFs) are used in this article that are capable of weighting the possible headings of the pedestrian according to local infrastructure. In addition, we will include outdoor maps by processing satellite images of the region. We will show that the angular PDFs will help to obtain better performance in critical multi-modal navigation scenarios and in the outdoor area when including maps.     

用于组合导航系统的三轴地磁导航传感器设计

文章针对仿生偏振光/地磁/惯导多源信息组合导航系统中的地磁导航需求,设计了一种三轴地磁导航传感器。介绍了应用背景、设计需求与实现方法,进行了系统的误差分析,并针对不同误差来源,进行了标定测量与补偿,实现了三轴姿态角的动态测量,为多信息源融合下的导航系统提供了一种获取地磁导航信息的有效手段。     

一种"北斗"导航星座数据上注的动态链路树路由方法

针对目前“北斗”导航系统星间链路维护中频繁进行的时隙表、路由表等数据上注耗时较长的问题,利用星座各星上注数据一致的特点,提出了一种“北斗”导航星座数据上注的动态链路树路由方法。该方法能够显著降低整个星座数据上注过程的资源占用,并较大幅度地提高完成数据上注任务速度,缩短数据上注的时间。     

地磁匹配导航的精度分析

针对一种新的导航系统一地磁匹配导航的精度进行了研究。在介绍了地磁匹配导航的基本原理的基础上,给出了地磁匹配系统的形式化模型。分析了影响地磁匹配导航精度的决定因素,最后从硬件和软件2个方面给出了提高其定位精度的途径。     

An outdoor navigation system using GPS and inertial platform

The use of global positioning system (GPS) in outdoor localization is quite a common solution in large environments where no other reference is available and there are not so demanding positioning requirements. Of course, fine motion without the use of an expensive differential device is not an easy task, even now that available precision has been greatly improved as the military encoding has been removed. In this paper we present a localization algorithm based on Kalman filtering that tries to fuse information coming from an inexpensive single GPS with inertial data and map-based data. The algorithm is able to produce an estimated configuration for the robot that can be successfully fed back in a navigation system. Some experiments show difficulties and possible solutions of this sensor fusion problem     

基于粒子滤波的INS/TAN组合导航

将粒子滤波应用于INS／TAN组合导航系统中。仿真证明,该滤波方法有效地克服了地形的非线性特性和惯导误差对组合导航结果的影响。