广播星历旋转误差对低轨星载BDS-3/GPS实时精密定轨影响分析

基于LT-01A卫星星载BDS-3/GPS观测值进行了星载实时精密定轨研究,并重点分析了广播星历旋转误差对实时定轨精度的影响。通过赫尔默特转换评估了所选时段内GPS和BDS-3广播星历轨道旋转误差,显示BDS-3广播星历旋转误差可达-8.7 mas,平均量级较GPS大约2.5倍。BDS-3广播星历经旋转改正后,轨道切向、法向均方根(RMS)误差从25 cm左右提升至10 cm量级,提升幅度超过50%。因此,基于星载BDS-3以及BDS-3/GPS联合的实时定轨精度受BDS-3星历旋转误差影响严重,且主要作用于切向和法向。经过旋转改正后,单独BDS-3实时定轨在切向、法向、径向RMS分别为21.0 cm、10.7 cm及11.2 cm,其切向和法向精度比改正前分别提升15.0%和31.8%;BDS-3与GPS联合定轨进一步提升切向精度至19.4 cm。得益于BDS-3广播星历较高的精度,单BDS-3以及BDS-3/GPS联合的实时定轨在旋转改正前的三维RMS分别为31.9 cm和29.2 cm,较单GPS实时定轨分别提升9.1%和16.8%;添加旋转改正后,其定轨精度分别提升至26.7 cm和25.0 cm,较单GPS实时定轨分别提升22.6%和27.5%。

GNSS卫星轨道机动探测技术进展

针对轨道机动探测是各种空间任务的共性关键技术,是全球卫星导航系统(GNSS)精密定轨定位数据处理的首要工作,在卫星导航领域具有重要的研究意义,尤其是中国多星座构型的北斗卫星导航系统,轨道机动频繁,影响更为严重的现状,研究分析全球卫星导航系统(GNSS)卫星轨道机动探测技术的进展:概述轨道机动的概念、机动方式和机动时间;归纳整理目前GNSS卫星轨道机动探测中常用的技术方法,包括基于卫星轨道的探测方法、基于卫星广播星历的探测方法以及基于观测值的探测方法;总结各类卫星轨道机动探测方法的特点,并统计分析GNSS卫星的轨道机动频次与时段,指出随着GNSS卫星轨道机动探测方法的不断完善,实时及事后卫星轨道机动探测问题都得到了显著改善,促进了GNSS服务性能的进一步提升;最后,总结现有轨道机动探测方法的优势与局限性,展望GNSS轨道机动卫星数据处理中尚须进一步解决的重要问题。

GPS/Galileo/BDS-3广播星历精度分析

为了分析当前GPS(Global Positioning System)、Galileo(Galileo Navigation Satellite System)和BDS-3(Beidou Navigation Satellite System with Global Coverage)广播星历的精度,详细分析研究了各种偏差改正及消除方法,并尽可能地消除了系统误差和粗差对评估结果的影响。选取2021-11-01/12-31共61天MGEX(multi-GNSS experiment)发布的多系统混合广播星历与武汉大学分析中心发布的事后精密星历数据进行实验,对GPS、Galileo和BDS-3近期广播星历精度进行对比分析,实验结果表明:3个系统广播星历整体精度由高到低依次是Galileo、BDS-3和GPS,其空间信号测距误差的RMS(root mean square)分别优于0.17、0.25和0.37 m,整体轨道精度的RMS分别优于0.17、0.12和0.25 m,BDS-3广播星历的轨道精度最高,钟差误差的RMS分别优于0.15、0.23和0.27 m,Galileo广播星历的钟差精度最高。对于GPS卫星的广播星历,blockⅢA卫星钟差和轨道精度均优于其他GPS类型卫星。

GNSS广播星历精度评估与分析

为了进一步探讨全球定位系统(GPS)、北斗卫星导航系统(BDS)、伽利略卫星导航系统(Galileo)、格洛纳斯全球卫星导航系统(GLONASS)的广播星历特性,并分析其精度和定位性能,对2023年3月的数据进行处理。结果表明:除GLONASS系统外,其他全球卫星导航系统(GNSS)广播星历卫星轨道精度在3个方向均优于1 m,GPS和Galileo系统广播星历卫星钟差精度均优于1 ns;当广播星历参数采用相同的更新间隔时,BDS系统对应的轨道精度较高,四大系统按轨道精度从高到低排序依次为BDS、GPS、Galileo、GLONASS;当广播星历采用10 min更新间隔时,不同于卫星轨道,BDS相应卫星钟差精度较低,这可能与BDS广播星历采用的时间同步技术有关;单点定位结果表明,BDS、GPS、Galileo系统对应的广播星历定位平面精度均优于1.3 m。

广播电视台安全播出应急切换系统设计与应用

为了有效应对突发故障造成的安全播出事故等问题,急需设计一套功能完备、性能完善的广播电视台应急切换系统。为提升广播电视节目安全播出能力,文章首先介绍了应急切换系统的概况,其次提出了系统设计思路和实现方法,最后进行应用测试。

广播星历参数变化特征分析与异常监测

针对目前广播星历异常监测存在不能准确辨识出异常星历参数、时延大、易受人工干扰等问题,提出一种基于历史广播星历数据的异常监测方法:利用剔除异常数值后的15个星历参数时间序列,分析存在的时变规律和随机分布情况,结合差分序列,使用常数或包络线确定各卫星星历参数的监测阈值,完成广播星历异常监测。实验结果表明,参数√A、ω、e、i_(0)、Ω_(0)、C_(uc)、C_(us)、C_(rc)、C_(rs)异常概率较小,可直接使用确定阈值探测异常;其他参数异常概率较大,需要结合“自下而上法”对告警数据做出进一步判断,给出异常监测最终结果。

无线传感器网络中广播通信的安全协议设计

分析了无线传感器网络中广播通信的特点和需要解决的关键问题以及安全协议设计原则.提出了基于公钥算法的全局广播通信安全协议和基于单向密钥链的局部广播通信安全协议,实现了广播通信的可靠性认证,并具有完整性和时效性.从性能分析看,该方案只为传感节点引入了少量的通信负荷、能量消耗和存储空间.

两种GPS广播星历参数算法的比较

介绍了新GPS广播星历参数,分析了新旧GPS广播星历参数及其用户算法的区别,导出了卫星位置矢量对新GPS广播星历参数的偏导数,并与旧GPS广播星历参数偏导数进行了简要的比较分析．计算结果表明,两种GPS广播星历参数算法都能很好地描述MEO卫星的轨道特性,且广播星历参数拟合算法的精度损失仅为数厘米．

利用广播星历计算GPS卫星位置及误差分析

为了提高GPS卫星轨道计算的精确性和实时性,通过对GPS卫星的广播星历进行分析,利用从广播星历中获取的开普勒轨道参数和轨道摄动修正项,以2005年11月6日的R INEX格式的广播星历为例,通过编程,计算了07号卫星当天24 h的轨道位置坐标,并将其与当天的精密星历所提供的卫星轨道位置坐标进行对比,并对广播星历的轨道精度进行初步的讨论。结果表明,该方法确实提高了GPS卫星轨道位置坐标计算的精度。利用广播星历计算GPS卫星位置的误差主要是由于时间外推方法造成的。

GPS广播星历参数及拟合算法的性能比较

对两种GPS广播星历参数及其拟合算法进行对比,分析了部分参数改变对星历拟合算法性能的影响,并使用GPS精密星历内插轨道进行了实际验证。

基于广播星历的GPS卫星坐标的多项式拟合算法

以实例分析为基础,主要讨论了利用切比雪夫多项式拟合GPS卫星轨道时多项式阶数、时段长度、拟合点间隔等因素的设置问题;并对使用多组轨道参数进行轨道拟合的情况进行了分析;最后讨论了轨道参数的使用范围和选择问题;得出了有用的结论。

GPS 16参数广播星历改进参数的变化规律分析

在2004年发布的GPS界面接口控制文档中提出一种对GPS 16参数广播星历进行改进的GPS 18参数广播星历.本文介绍了GPS 16参数广播星历的拟合算法,对两类GPS广播星历参数进行比较,分析了改进参数的变化规律及特性.计算结果表明,GPS 16参数广播星历的改进参数具有明显的约12 h和13.5 d的周期变化特性,新提出的GPS 18参数广播星历能够更好地逼近GPS卫星真实轨道.

基于GLONASS星历的预报轨道的误差分析

推导了协议地球坐标系下的卫星运动方程.通过分析由GLONASS(Global Navigation Satellite System)广播星历参数确定的卫星预报轨道的拟合精度,指出了摄动力模型的简化、积分器的选择,以及忽略了极移影响等因素是引起拟合误差的主要因素,其中摄动力模型的简化起最主要的作用.通过对卫星轨道运动方程积分30 min,可知由摄动力模型的简化、积分器和忽略极移影响等因素引起的拟合误差分别为0.827 m,0.224 m和0.025 m.要提高预报轨道拟合的精度,关键是要对摄动力简化特别是地球引力摄动高阶项的截断以及日月引力场简化造成的轨道预报精度损失加以控制.

GPS广播星历参数拟合算法

介绍了GPS广播星历参数的最小二乘估计方法,推导了相应的计算公式。计算结果表明,文中给出的公式是正确的,其拟合精度以用户距离误差(URE)表示时,对预报轨道的损失小于1cm。

基于GPS的公交车智能报站系统设计

公交车作为重要的交通工具,已成为城市交通中一道亮丽的风景.随着城市现代化水平的提高,人们对城市公交车报站技术提出了更高的要求,为此需对公交车报站系统进行优化设计.本文以GPS定位技术为基础,采用单片机技术,对公交车智能报站系统进行了科学论证,设计了功能较全的智能报站器.对硬件系统和主要功能模块进行了规划和设计,其中系统硬件设计模块主要包含主控模块、GPS模块、按键模块、语音播放模块和液晶显示模块.同时采用KEIL对系统进行软件设计,对主要功能模块进行了分析和描述.最后,采用EDA工具软件PROTEUS 7.10进行系统仿真实验,基本上实现了智能报站功能.利用文中设计的系统,可实现自动报站功能,改变了手工操控报站方式,因此具有一定的使用价值和应用前景.

参数加权的Givens变换算法及其在导航卫星广播星历拟合中的应用

推导参数加权的Givens变换解算公式,并用于控制导航卫星星历参数估值。计算结果表明,参数加权的Givens变换算法不仅数值稳定性好、计算效率高,而且能简单地给出合适的参数先验权,很方便地使超限的导航卫星广播星历参数估值回落在所要求的范围内。

GPS监测站伪距观测量评定广播星历精度的研究

论述了GPS监测站伪距观测量评定广播星历精度的基本方法。同时,分析并计算得出:利用GPS监测站载波相位观测量平滑伪距能明显提高伪距观测量评定广播星历的精度。采用2004年7月19日拉萨站伪距观测量对IGS提供的广播星历的精度进行了评定,实验结果表明,广播星历提供的卫星轨道精度从总体上达到3m左右。

基于局域交互和全局广播的创新传播模型研究

考虑公共媒体对创新传播的影响,本文提出基于网络局域交互和全局广播的创新传播模型,该模型既考虑了创新传播过程中邻居节点之间的交互作用,也考虑了公共媒体对创新传播的影响。实证网络数据集上的仿真结果表明在公共媒体宣传力度有限的情况下,局域交互特性对创新传播具有重要影响。进一步的分析表明,结合网络结构和创新传播机制的节点影响力评价指标可以准确地对创新传播中的节点影响力进行排序,相对于度、紧密度等方法,该方法的Kendall's Tau可以提高39.19%,35.61%和33.03%。

基于单组广播星历的GPS卫星在轨位置的拟合计算

对只接收到一组GPS卫星广播星历的情况下应用广播星历拟合计算卫星在轨位置的方法进行了研究,通过与精密星历进行比较,对拟合计算的精度进行了说明。

基于单向循环列表的公交自动报站算法

针对当前公交自动报站算法大多需要人工确认公交车辆上下行方向以及车辆突然跨站或调头导致的报站错误等问题,设计了一种基于单向循环列表的新型公交车辆全自动判定及报站算法。该算法充分考虑了公交车辆往复运行的规律,结合了各公交站点之间按前后顺序排列的内在联系,去除了传统公交车自动报站算法中的上下行概念。该算法无需依赖定位信息中的方位角信息,采用单向循环列表存储公交往返线路的全部站点信息,并结合周期性的全局搜索定位方式进行公交站点的匹配计算。该算法可以实现全自动公交车辆进出站预报和报站,无需人工判断公交车辆行驶方向,极端情况下出现站点信息错报或漏报时能够快速自动恢复至正常报站状态,且不会出现累积报站误差。