芯片级原子钟在Micro-PNT中的应用

将CPT芯片原子钟与高精度的微惯性测量元件组合成单片授时和惯性测量单元(TIMU),再与高精度的GNSS系统相结合,可以弥补GNSS和INS单一系统的不足,组合成适用性更广、鲁棒性更强的微型PNT系统(micro-PNT)。

定位导航授时微系统技术

在卫星导航拒止情况下,定位导航授时微系统技术能够为用户提供精确的定位、导航、授时服务。文章介绍自主导航授时微系统技术的内涵、定位和作用;阐述了定位导航授时微系统技术构成,分析了国内外定位导航授时微系统技术的发展现状及趋势。研究表明,跟踪国内外定位导航系统性能及系统技术的研究动态,对我国定位导航授时微系统技术的发展具有重要借鉴意义。

微PNT与综合PNT

综合定位导航授时是后GNSS(全球卫星导航系统)发展的必然趋势。本文侧重梳理微PNT发展需求和发展现状,分析与之关联的核心关键技术,论述综合PNT与微PNT的关系。强调综合PNT需要大量基础设施投入与建设,而微PNT侧重高技术传感器的集成应用。与现有文献思路不同的是,我们认为,为了实现各类传感器PNT输出结果的坐标基准统一和时间尺度一致,微PNT应包含多模GNSS和芯片级惯性导航和芯片级原子钟等定位定时组件,微PNT强调小型化、个性化、组合化服务终端;微PNT除各PNT组件的小型化外,还包括各组件的深度集成,各类数据的自适应融合和各组件的自主标校;当然,微PNT也强调各传感器信息的时空基准的统一。

弹性PNT基本框架

描述了弹性定位、导航授时(PNT)的基本概念,给出了弹性PNT的基本定义,以及弹性PNT与综合PNT或多源PNT的关系,指出综合PNT是弹性PNT的基础;并将弹性PNT分解成弹性终端集成、弹性函数模型和弹性随机模型;讨论了弹性PNT终端集成策略与基本准则,强调多传感器的弹性集成必须依据优化设计准则,必须确保多信息源及多传感器的兼容与互操作;给出了弹性函数模型的概念模型,论述了相应弹性函数模型调整途径;阐述了几种可能的弹性随机模型优化策略,同时指出多源PNT信息弹性随机模型的改进与优化必须参照统一的方差因子;最后给出了基于弹性函数模型和弹性随机模型的状态参数估计方式。

片上时空系统及综合时空网管发展分析

针对面向泛在导航与位置服务的综合时空体系建设,各国都在探讨各类导航定位方式对卫星导航的补充和丰富,片上时空器件是其中一个重要的发展方向.通过分析万物互联时代的技术和应用发展趋势,提出了片上时空系统的概念,分析了其作为实现泛在时空服务的重要手段,将会随着大规模集成电路的不断发展在功能和集成度上快速提升,并且由于与物联网芯片天然的良好集成能力,拥有很大的市场需求,提出了发展综合时空体系网管系统支持片上时空系统信号融合集成以实现高性能,并提出了今后工作建议:应当加紧对微机电系统(MEMS)与高精度惯导融合、定位网络综合管理系统支持、多信号片上融合的研发,早日实现市场供给.

美国GPS受限条件下导航定位技术的新发展

为解决在高强度对抗环境中GPS信号不可靠的问题,美国正在研发新一代可靠的、高精度的导航定位与授时(PNT)技术,提高军用平台在GPS受限条件下的导航定位精度。在对GPS受限条件下美国开展的新型导航定位技术项目进行总结梳理的基础上,重点关注未来导弹武器的应用需求,分析了不依赖GPS导航技术的弹用适用性。

构建微型定位导航授时体系,改变PNT格局

定位导航授时(PNT)是关乎国家战略的军民两用技术。传统的卫星导航系统易受干扰和遮挡,惯性导航存在误差积累问题,其提供的PNT服务均存在固有缺陷。以MEMS技术为基础的芯片原子钟和微惯性测量组合,与卫星导航技术相结合,形成微型定位导航授时单元。微型定位导航授时单元以精确的芯片原子钟为时钟基础,发播定位导航授时信号,搭建PNT网络。微型定位导航授时单元可以由微纳卫星、无人机等载体携带,数量可选、布局能控、组网灵活,克服了传统PNT存在的问题,改变PNT格局。