LEO星载GPS实时精密定轨伪模糊度随机过程参数优化

提出在定轨策略及其他变量不变的情况下,使用一种数值步进的搜索比较方法,以确定伪模糊度随机过程参数的最优设置。使用GRACE-C、SWARM-A两颗LEO卫星2021年doy92~101共10 d的GPS数据及同时段的CNT、MADOCA两种实时精密星历产品,以模拟在轨实时精密定轨的方式,对伪模糊度随机过程参数开展优化实验。结果表明,在伪模糊度参数最优值方案下,两颗LEO卫星的实时精密定轨三维位置误差(RMS)约为4.62~7.56 cm,相比于传统模糊度浮点解方案,使用CNT和MADOCA产品的实时定轨精度分别平均提升约39.15%和29.61%。

卫星导航原理课程思政教学设计与教学方法研究

本文以武汉大学导航工程专业核心课程卫星导航原理为例,从教学目标和学情分析出发,阐述了课程建设的总体思路,重点围绕课程思政教学设计和教学方法进行探索;深度挖掘老一辈科学家为国奉献的家国情怀、几代北斗人攻坚克难与追求卓越的科学精神,以及对中国特色社会主义道路自信的政治认同感等思政元素;通过精心设疑、循循善诱等方式启迪学生思维,将专业教育与思政教育有机结合,融价值塑造、知识传授与能力培养为一体,课程思政效果显著,支撑了导航工程国家一流本科专业点的建设。

GPS单点测速的误差分析及精度评价

首先从理论和实测数据模拟两方面分析了SA取消后各类误差源对GPS测速的影响,推导并计算了GPS单点测速可能达到的精度水平。然后用静态数据模拟动态测速试验和实测动态数据测速与同步高精度惯导测速的动态试验进行验证。结果表明,采用载波相位导出的多普勒观测值使用静态数据模拟动态测速,其精度可以达到mm/s级;用接收机输出的多普勒观测值进行测速时,其精度为cm/s级。在动态测速试验中,GPS单点测速方法(即多普勒观测值测速与导出多普勒观测值测速)间的符合精度达到cm/s级,与高精度的惯导测速结果的符合精度为dm/s级,而且和运动载体的动态条件(如加速度和加速度变化率的大小)具有很强的相关性。

星载GPS载波相位测量的周跳探测方法研究

提出了一种基于粗差探测理论的星载GPS载波相位数据周跳的探测方法 ,并编制了相关软件对CHAMP星载GPS测量数据进行了验算。结果表明 ,当跟踪的有效GPS卫星多于 5颗时 。

一种联合载波相位观测值的GPS/BDS滤波导航算法

提出了一种基于历元间相位差分的GPS/BDS单机实时动态定位算法。该方法采用历元间载波相位差分数据准确计算出载体的位置变化量;并以此描述载体的运动状态变化,建立动态定位滤波模型的状态方程。同时以历元间载波相位差分数据与伪距数据作为主要观测值,采用扩展Kalman滤波实时估计载体的位置和钟差。采用自主编制的软件对静态与车载GPS/BDS实测数据进行处理,结果表明:采用该方法,定位结果精度优于传统的标准单点定位算法与载波相位平滑伪距算法;而且算法具有较好的稳定性,与载体的运动状态无关。

顾及钟差变化率的GPS卫星钟差预报法

提出了一种基于钟差变化率拟合建模的卫星钟差预报方法。以附加周期项的线性或二次多项式作为基础模型对钟差变化率序列进行拟合,最优估计卫星钟差的趋势项系数,然后直接使用精密定轨得到的相应时刻的卫星钟差计算预报初始时刻的基准项系数,来建立卫星钟差的预报模型。以IGS发布的快速星历(IGR)的卫星钟差为试验数据,对GPS星座中各种型号的所有卫星钟差进行预报。结果表明:本文方法3、6、12与24h的预报精度分别可达0.43、0.58、0.90与1.47ns,相比于传统的基于钟差拟合的预报方法,精度分别提高69.3%、61.8%、50.5%与37.2%;与IGS发布的超快速星历(IGU)的预报钟差相比,钟差精度分别提高15.7%、23.7%、27.4%与34.4%。

两种电离层延迟改正模型对星载单频GPS实时定轨精度的影响

采用单频星载GPS实测伪距和载波相位观测值,结合不同的电离层延迟改正模型进行模拟实时定轨实验,分析单频实时定轨的精度。不同轨道高度的低轨卫星实验结果表明,在卫星轨道较高(500km以上)时,使用单频伪距观测值与改进的Klobuchar模型,实时定轨位置精度可达0.86m(三维RMS),速度精度可达0.9mm/s,接近甚至优于双频伪距实时定轨的轨道精度;使用单频码相无电离层组合观测值时,实时定轨位置精度可达0.54m,速度精度可达0.55mm/s。采用合适的电离层延迟改正模型,廉价的单频星载接收机可应用于微小卫星的实时定轨。

星载GPS伪距测量数据质量分析

研究了星载GPS伪距测量精度评定方法以及粗差的探测方法,用自编的软件对CHAMP卫星和SAC-C卫星的星载GPS实测数据进行了详细的分析。结果表明：随着卫星高度角的不同,多路径效应与伪距测量噪声对星载GPS伪距测量精度的影响在0.5-3.0 m之间;CHAMP和SAC-C星载GPS观测数据中,伪距粗差观测值所占的比例分别达到1.2%和3.0%。

导航卫星自主定轨中JPL DE星历的简化使用

导航卫星自主定轨中使用原始JPL DE星历不仅数据量较大,而且不容易编码。文中提出了一种简化的星历使用方法,利用对一定间隔的日月位置进行拉格朗日插值,取代原始星历的切比雪夫多项式拟合方法,可以有效减少上行传递的参数个数。通过实验分析得出,在60 d的自主定轨中使用间隔1 d的月球位置和10 d的太阳位置进行插值,可以在保证导航卫星自主定轨精度的基础上,参数个数从404/808个减少为254个。

导航卫星自主定轨中JPL DE星历的简化及应用研究

根据JPL DE系列星历的存储结构,提出了适用于导航卫星自主定轨算法的DE星历数据的简化措施。经过简化处理后,20年的DE406星历数据量仅为369 kb,是简化前的1/6。以GPS卫星为对象,用简化的DE星历参与长时间的轨道预报试验,结果表明:60天的轨道法向的最大预报误差仅为3 m。该简化措施在保证导航卫星自主定轨算法的定轨精度的基础上,可大幅减小星上数据的存储空间,提高自主定轨算法的运行效率。

时变大气模型应用于低轨卫星自主定轨

本文提出对太阳辐射与地磁活动长期预报参数进行修正,以确保参数的时变特性。修正后的参数作为高精度时变大气密度模型的输入,应用于低轨卫星自主定轨,保证大气阻力长时间内的实时自主计算。以CHAMP卫星为对象进行试验分析,结果表明:该方案的自主定轨精度整体优于传统的静态模型;且不会对星上计算效率产生太大影响;时变大气模型应用于低轨卫星自主定轨是可行的。

NeQuick2模型在星载单频GPS实时定轨中的应用

在星载单频GPS实时定轨中引入NeQuick2三维电离层延迟改正模型,首先利用GIM对Klobuchar和NeQuick2模型进行精度评估,然后使用不同电离层改正方法模拟仿真星载单频GPS实时定轨实验。结果表明,当卫星轨道低于500km时,相比于传统的改进Klobuchar改正的定轨精度,利用NeQuick2改正的定轨精度提高0.2m左右,与双频伪距法定轨精度相当。

星载GPS实时定轨中重力场模型阶次的最优确定方法

分析重力场模型的截断误差及其影响因素,并用多颗不同轨道高度的低轨卫星GPS实测数据进行实时定轨仿真分析,提出实时定轨精度能够达到1.0m(伪距法实时定轨)和0.5m(相位法实时定轨)的重力场模型阶次的最优确定方法。使用CHAMP和TerraSAR-X 2颗卫星实测数据,验证了重力场模型阶次的最优确定方法的可行性和有效性。该方法不仅避免了传统经验法确定重力场模型阶次不准确的问题,而且不需要借助精密轨道进行精度评估,便于实时定轨系统的工程应用。

用GPS测定极区电离层电子总量逐日变化的研究

利用GPS双频载波相位平滑伪距观测值，推导出测站附近天顶方向的电子总量（VTEC），并得到测站上方高度角大于50°的区域内的平均VTEC的逐日变化；然后利用中国南极中山站GPS卫星跟踪站双频观测数据，求解出连续3天的极夜VTEC和极昼VTEC的逐日变化，用以比较太阳日照对VTEC逐日变化的影响。

赏识教育在线性代数教学中的应用

赏识教育是一种新鲜而又古老的教育方法,也是一种神奇而又普通的教育方法。它将更容易激发学员的学习线性代数的兴趣、树立学员的学习线性代数的自信心、培养学员的数学思维。

空间大地测量学课程建设及教学方法研究

介绍空间大地测量学课程建设背景,阐述《空间大地测量学》教材的主要内容和特色,总结空间大地测量学课程的教学方式。

α次积分半群的扰动

在n次积分半群及一次积分半群扰动理论的基础上,探讨了α次积分半群的扰动性,得到了α次积分半群的扰动定理.

GPS精密单点定位在空中三角测量中的应用

结合一例带有试验性质的GPS辅助空中三角测量的工程实践,从不同的角度和数据处理方案,分析了GPS精密单点定位结果,结果表明采用GPS精密单点定位辅助空中三角测量的方案不仅可行,而且不需要地面基准站支持,提高了摄影测量效率并可降低测量成本。

不同GPS接收机RTK定位精度比较分析

讨论了高遮挡环境下采用双星接收机与单星接收机进行RTK作业时的精度问题,针对性地设计了测试方案,通过实际作业比较了其定位精度的差异。

C半群与抽象Cauchy问题的Mild解

在Banach空间中,讨论主算子为C半群无穷小生成元的一类非齐次抽象Cauchy问题的mild解与其强解的关系.