中国区域电离层相关结构对卫星增强系统的影响

利用GPS测量数据对中国低纬区域的电离层相关结构特性进行了分析研究,并进一步和美国区域的数据处理结果进行了比较。结果表明:中国低纬地区存在的电离层异常是影响卫星增强系统中电离层延迟误差修正及完好性实现的重要因素,并且即使在低年,电离层异常的这种影响也存在。

虚拟GPS卫星增强系统及其应用

虚拟GPS卫星增强系统作为GPS的补偿技术,可大大改善现有GPS定位系统的性能。本文叙述了与虚拟GPS卫星增强系统有关的概念、应用及应用中所遇到的问题和相关解决方案,最后列出当前需进一步研究的问题。

基于卫星增强系统的接收机

美国加州Atmel公司用新的ROM3．0版本，已对其公司生产的16信道GPS芯片进行了升级，以便改进导航精度及完整性。

国外卫星导航增强系统发展概览

卫星导航增强系统是卫星导航系统建设中的一项重要内容，堪称卫星导航系统的“能力倍增器”。目前的卫星导航系统尽管已经在各个民商用领域应用广泛，并且成为各大军事强国军用发展所不可或缺的一环，但由于技术和系统的局限性，在某些领域如航空精密进近等仍无法满足需求，需要增强系统将其能力加以提升。

国外卫星导航星基增强系统发展概况

单纯依靠卫星导航系统,哪怕是目前定位精度最高的GPS系统,也无法满足一些对定位精度要求比较高的应用需求,比如航空领域的飞机精密进近等。因此,针对这一需求,尤其是来自航空业的迫切需要,许多国家都发展了自己的卫星导航增强系统。

双系统卫星导航增强系统研究

提出了对双系统组合定位的增强方法，详细研讨了双卫星导航增强系统方案。该方法提高了卫星导航系统信息的安全性，在特殊时期，在某一系统不能使用时（如GPS），仍能利用其它卫星导航系统提供定位服务；通过地面差分修正站播发双卫星导航系统之间的系统时差以及地面差分修正站视界内所有卫星的伪距修正量，提高了卫星导航设备的可用性和定位精度；同时增加了信号的完好性，提供的冗余信息增加，使接收机自主完好性监测（RAIM）方法更易鉴别出故障卫星。

基于IIVSSLMS低轨卫星导航增强系统数字域自干扰对消算法研究

低轨卫星导航增强系统在实现高精度定位时,导航增强信号和低轨导航增强载荷正常接收信号会产生自干扰,针对此问题,提出了一种基于改进的迭代变步长最小均方(Improved Iterative Variable Step-size Least Mean Square,IIVSSLMS)的数字域自干扰对消算法。在初始阶段设置较大的步长因子以提高收敛速度,并基于箕舌线函数建立步长因子和迭代次数之间的非线性关系,同时利用当前误差信号和上一步误差信号之间的自相关估计协同控制步长因子。利用步长因子、误差信号和发射信号得到估计的自干扰信道冲激响应,并根据已知的发射信号重构自干扰信号。从接收信号中去除重构的自干扰信号,实现数字域自干扰对消。仿真结果表明,该算法与已有变步长最小均方(Least Mean Square,LMS)算法相比,收敛速度提高2.5倍,干扰对消比提高7.4 dB,性能提升显著。

国外卫星导航增强系统最新进展研究

卫星导航系统增强系统是由于美国GPS系统实施选择可用性（SA）政策而发展起来的。虽然2000年美国取消了SA政策．导航定位精度有了一定程度的提高．但随着全球卫星导航系统应用的不断推广和深入．现有系统如GPS和GLONASS等卫星导航系统在定位精度、可用性、完好性等方面还是无法满足一些高端用户的要求．

卫星信号地基增强系统的可靠性设计

介绍了针对卫星信号地基增强系统的可靠性设计方法,通过可靠性指标分配、冗余设计、维修性预计等方法解决系统设计中的问题;以使用可用度和不能工作时间等指标评估系统的连续正常工作能力,实现合理的卫星信号地基增强系统设计。

卫星导航系统发展动态及其对林业应用的影响

阐述美国GPS及其广域增强系统(WAAS)、俄罗斯全球轨道导航卫星系统(GLONASS)、欧洲静地轨道导航重叠服务系统(EGNOS)与伽利略(GALILEO)系统、中国北斗导航卫星系统(CNSS)、日本多功能卫星增强系统(MSAS)与"准天顶"卫星系统(QZSS)、印度GPS辅助静地轨道增强导航系统(GAGAN)与印度区域导航卫星系统(IRNSS)的发展历程、技术参数、最新进展及中国最新启用的2000国家大地坐标系.

WAAS系统中电离层折射校正的新方法及计算结果

电离层介质的色散性是影响电磁波信号进行卫星导航定位精度的重要因素之一.配合北斗二代分系统研制任务,提出了一种新的电离层折射校正算法,并利用2000年7月1日到3日的双频GPS观测数据对6个用户站进行试算,进一步将试算所得均方根误差和电离层网格算法得到的误差进行比较.结果表明,对于中纬区域的用户站,估算的TEC误差约为0.5 m左右;而低纬用户误差相对增大,为1 m左右.文中给出的算法与电离层网格模型所提供的精度相差不多,在未来中国自主的卫星增强系统中采用新方法进行电离层进行修正是可行的及有效的.

MSAS系统中国区域航空服务性能分析

在介绍国际星基增强系统(Satellite-Based Augmentation System,SBAS)发展现状的基础上,梳理分析了日本多功能卫星增强系统(Multi-Functional Satellite Augmentation System,MSAS)的发展历程与当前服务能力。分析发现,多功能卫星增强系统的服务区域能够覆盖我国东部地区。阐述多功能卫星增强系统电文类型和民航用户定位保护级计算方法后,通过飞行试验对其在我国东部区域的实际服务性能进行了评估。评估结果表明,在我国东部地区,多功能卫星增强系统增强定位精度优于LPV-250指标要求(水平16 m,垂直20 m);非精密进近(Non-Precision Approach,NPA)可用性、连续性均达到100%;用户保护级水平满足完好性指标要求。多功能卫星增强系统在我国东部地区有效的增强定位与完好性保障能力,地区相关用户依据自身需要使用该服务;同时,多功能卫星增强系统基于本土有限的监测站实现了服务区域的扩展,也为我国北斗星基增强系统(Bei Dou Satellite-Based Augmentation System,BDSBAS)服务范围的扩展和服务性能的提升提供参考。

GNSS系统及其技术的发展研究

阐述了国际上卫星导航系统的总体发展,对美、俄、欧、中的四大全球系统,以及相关的区域系统和增强系统进行了简单的介绍,研究分析了GNSS系统及其技术的发展趋势,同时分析了我国Compass全球系统面临的机遇和挑战,并提出了我国未来工作的建议。

日本导航卫星的发展现状及其发展趋势

依据最新资料,介绍了日本导航卫星的发展历程,包括星基卫星增强系统(MSAS)发展历程、准天顶卫星系统(QZSS)的发展历程,阐述了QZSS的发展趋势,即QZSS将逐步为日本本土、亚太地区及全球提供亚米级增强服务(SLAS)、厘米级增强服务(SLAS)及早期预警服务(EWS)。QZSS这些高精度的服务,可以为我国完善北斗卫星导航系统(BDS)提供参考。

Epsce-RTK一体化测图技术与系统实现

基于进一步提高数字化测图效率的目的,将重庆北斗卫星地基增强系统、北斗RTK接收机和Epsce测图软件相结合,形成Epsce-RTK一体化测图系统。文章给出了系统总体结构,阐明了系统开发用到的关键技术,解决了实现系统功能的相关技术问题。通过试验,各项指标均优于规范要求。相比传统的数字化测图,该系统获得了更好的操作体验,产品质量进一步得到保障,生产效率成倍提高,同时能有效降低生产成本。

一种双VDB台站GBAS系统的飞行校验方法

卫星导航地基增强系统是一种旨在代替传统仪表着陆系统的终端区进近引导设施,安装一套设备即可为机场的多条跑道提供进近引导服务。对于一些大型机场,通常会在地面安装两个VDB发射台以增大其覆盖范围,但是传统的飞行校验不能区分信号是哪个台站发出的,因此在多个台站的情况下无法评估各台站的覆盖性能。针对这一问题,提出了一种基于EVSF1000设备的多时隙数据分析方法,通过对VDB信号的8个时隙数据进行解析和数据处理,从而实现在一次飞行中完成对两个地面台站VDB信号和数据的评估,从而满足了双VDB台站配置系统的飞行校验需求。所提出的方法在天津滨海机场的GBAS校验飞行测试中得到验证,可成功实现对双VDB台站的检查评估。

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基于国产GBAS的咸阳机场CAT Ⅱ/Ⅲ精密进近引导飞行试验

卫星导航地基增强系统(Ground Based Augmentation System,GBAS),可以提高卫星导航的精度、完好性、连续性和可用性,使飞机在复杂天气和恶劣环境下依然能够实现安全、高效的进近和着陆,满足民航精密进近和着陆引导等高精度导航需求.目前GBAS一类精密进近(CATⅠ)服务水平已经完成验证和应用,但是其定位精度等服务水平仍不能完全满足民航需求.GBAS二类/三类精密进近(CATⅡ/Ⅲ)具有更好的服务水平,其技术和应用仍在开发验证中.为了提高民航运行效率和安全,急需开展基于CATⅡ/Ⅲ与CATⅢ的飞行校验活动.当前GBAS主要采用基于单频GPS的工作模式,在系统可用性、安全性和自主性方面非常受限,因此需要开发自主可控的兼容北斗的GBAS系统.本文设计了飞行校验方案,使用自主研制的国产GBAS设备,设计了飞行校验方案,在西安咸阳机场完成了CATⅡ/Ⅲ盲降精密进近着陆引导的GBAS飞行校验.试验结果表明:兼容北斗的国产GBAS具备支持CATⅡ/Ⅲ精密进近的能力,并且其性能远超传统仪表着陆系统(instrument landing system,ILS).这一成果的取得为我国航空运输的安全性提供了有力保障.

空地协同伪卫星导航增强系统评估方法

针对战区伪卫星导航增强应用效能评估问题,对空地协同伪卫星导航增强系统(PNAS)关键性能指标进行了量化分析,提出了空地协同伪卫星增强系统有效性评价方法.首先对模拟环境下的伪卫星系统内部和外部干扰进行建模;然后分析了系统增强能力和可用性;最后对伪卫星系统的覆盖区域、定位精度等应用性能进行了分析和推导.基于STK与Matlab对系统实体组成、信号链路和信号处理模型进行仿真实现,场景中心区域增强能力达到40dB;通过信号观测质量等参数得到的有效性评估算式对系统进行量化评估,验证了空地协同伪卫星导航增强系统的有效性和可用性.