卫星导航干扰监测技术

GNSS所面临的电磁环境越来越复杂,各种干扰对卫星导航系统的正常运行造成了严重的影响,因此对卫星导航系统各频段干扰的有效监测,在保证卫星导航系统正常运行和指导抗干扰设备研制方面都有着重要的意义。分析了卫星导航系统的国内外发展现状,归纳总结了卫星导航干扰监测方向的4类关键技术：干扰检测技术、干扰测向技术、干扰类型识别技术及干扰定位技术,并对每类技术简要介绍了发展现状和发展方向;最后分析了卫星导航干扰监测系统的发展方向和发展前景。     

基于GPS卫星模拟器的AUV辅助导航半实物仿真系统开发

全球卫星定位系统(GPS)应用于远程自主水下航行器导航系统中,可利用其精密导航和定位能力对航位推算导航系统如惯导和多普勒导航的累积误差进行精密校正.本文设计一种采用GPS卫星定位导航模拟器、GPS接收机和仿真计算机构成的卫星导航仿真系统,旨在用于自主水下航行器AUV辅助导航系统的试验验证.文中对该系统的硬件接口设计和软件开发进行了论述,并进行了部分系统测试评估.测试结果表明,该卫星导航仿真平台工作可靠,最终的设计方案可用于AUV导航与控制半实物仿真系统中.     

基于"即插即用"技术的无人机机载卫星导航设备的自动识别

针对某型无人机使用的几种卫星导航设备,导航系统硬件设计采用通用一致接口,软件设计了自动识别功能,实现对不同接收机的“即插即用”.改变了以往机载导航系统软件版本随外接接收机类型的不同而不断换版的现象.满足了无人机系统在不同试验阶段对不同性能、不同成本的卫星导航设备配置的需求.并对其在系统长期静态、动态试验中出现的问题提出了有效的解决措施.     

惯性导航系统自适应辅助GNSS矢量跟踪方法

针对复杂电磁环境下卫星导航接收机抗干扰能力不足的问题,提出了低成本 INS自适应辅助 GNSS矢量跟踪方法。该方法根据观测量性能指示器、跟踪环路锁定情况和卫星信号信噪比等,自适应切换高动态标量跟踪环路和 INS辅助矢量跟踪环路,实现低干扰环境下的高精度导航和中等干扰环境下满足导航精度情况下的最大导航能力。同时,给出了预处理滤波器、组合导航滤波器和高动态标量跟踪环路的具体设计方法。动态仿真试验结果表明,在高动态干扰环境下基于本算法的接收机可跟踪载噪比为15 dB-Hz 的 GPS L1 C/A卫星信号,比传统独立式高动态接收机的抗干扰能力提高了约12 dB。     

临近空间环境对高超声速飞行器导航系统的影响分析

临近空间环境问题是研制临近空间飞行器首要解决的问题,相对于航空空间环境和航天空间环境有很多不同之处。从物理环境、电磁环境和高动态环境三个方面研究了临近空间环境对高超声速飞行器导航系统的影响;针对惯性导航、卫星导航和天文导航三个高超声速飞行器主要的导航方式,详细分析了临近空间环境对这三种导航方式的影响因素,并提出解决方法。最后指出组合三种导航方式构建导航体系,互补长短,作为高超声速临近空间飞行器导航引导将是最佳导航方法。     

接收机自主完好性监测软件系统设计

随着GPS等卫星导航系统的广泛应用,实际导航中对接收机的导航定位精度也提出了越来越高的要求。目前对此较为有效的方法就是利用接收机自主完好性监测来保证,该方法日益受到重视。本文对接收机自主完好性监测软件系统进行了总体的搭建,对软件系统各功能模块进行介绍的同时,全面地阐述了利用最小二乘算法进行接收机自主故障检测及故障隔离的步骤以及相应的算法。     

弹道导弹INS/GNSS/CNS组合导航系统研究

提出了弹道导弹惯性/卫星/天文组合导航系统的方案与组合结构,分析并建立了组合导航系统的误差模型,采用了联邦滤波器进行组合导航系统导航状态的最优估计,并进行了组合导航系统的仿真计算.仿真结果表明采用卫星导航定位系统和天文导航系统对弹道的惯性导航系统进行辅助将大幅度提高弹道导弹的导航精度,具有重要的实际意义.     

巡航导弹的GPS/INS组合导航系统研究

提出了巡航导弹卫星/惯性组合导航系统的组合结构,分析并建立了组合导航系统的误差模型,采用了卡尔曼滤波器进行组合导航系统导航状态的最优估计,并进行了组合导航系统的仿真计算.仿真结果表明采用卫星导航定位系统对巡航导弹的惯性导航系统进行辅助将大幅度提高巡航导弹的导航精度,具有重要的实际意义.     

惯性/卫星组合导航半实物仿真系统设计

组合导航系统的理论研究已经相对成熟,但对理论研究的结果难于验证.利用跑车试验完成惯性/卫星组合导航系统半实物仿真试验,对组合导航研究的理论与应用研究具有重要的意义.介绍了惯性/卫星组合导航系统的基本构成,叙述了惯性/卫星组合导航半实物仿真系统研制的思路、构成和半实物仿真系统的工作流程,并给出了惯性/卫星组合导航系统的试验结果.     

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。