一种顾及时空变化的BDS PPP多路径误差建模方法

根据BDS GEO、IGSO、MEO三种星座卫星轨道运行特性,使用多路径误差半天球格网点模型(multi-point hemispherical grid model,MHGM)和恒星日滤波(sidereal filtering,SF)方法建立BDS混合星座的多路径误差改正模型。使用该模型改正多路径误差后,BDS精密单点定位(precise point positioning,PPP)的载波相位验后残差显著减小,E、N、U方向定位精度分别提升41%、37%、38%,收敛速度整体提升31%。

基于CEEMDAN的多路径实时修正模型研究

在北斗变形监测应用中,多路径误差显著影响监测精度。传统方法如小波分析和经验模态分解(EMD)在提取多路径误差信号过程中,常受模态混叠等问题影响,限制了多路径误差改正精度的提升。将完全自适应噪声集合经验模态分解算法(CEEMDAN)引入北斗监测,实现多路径误差信号的有效提取,并借助半天球模型对多路径误差进行实时改正。实验结果显示,在DOY(123~129)期间,该模型显著提高坐标序列精度:均方根误差(RMS)在水平北向由0.83 cm改善至0.09 cm,水平东向由1.05 cm改善至0.13 cm,高程方向由7.27 cm改善至0.35 cm。此外,通过利用7天的半天球模型内插DOY 130的数据,验证了该方法的实时性和有效性,实现水平精度优于0.15 cm、高程精度优于0.35 cm的改正效果,RMS改善率在水平和高程方向分别优于93.5%和95.5%。

北斗卫星伪距信号质量评估及偏差校正

针对北斗卫星信号存在系统性伪距偏差的问题,从多路径角度评估北斗三频信号的质量,验证了该项偏差与卫星轨道类型、卫星仰角及信号频率有关。为消除这一系统性偏差的影响,采用连续分段线性函数建立北斗三频伪距偏差校正模型。与现有的改正模型所不同,所提模型不仅采用了更长时间范围内的北斗实测数据,更为重要的是它顾及了改正数的精度信息。基于动态精密单点定位的实验结果表明,采用所提方法修正后,接收机定位性能有明显提升。

应用交互多模(IMM)算法跟踪低空目标

雷达跟踪低空目标时,由于多路径传播的影响,目标俯仰角的测量会出现测量误差。并且由多路径传播引起的测量噪声方差较大,在时间上具有相关性。应用交互多模(IMM)算法来提高跟踪低空目标的性能,并且提出了一种去相关的滤波方法来克服多径误差相关性的影响,最后给出了计算机仿真的滤波结果。

伪码测距接收机中MET技术误差建模与分析

为了分析多径干扰对多径消除技术(MET)的影响,建立了MET的跟踪误差模型.MET的鉴相函数既可表示为窄相关技术鉴相函数的复合形式,又可表示为直接信号的鉴相函数与多径信号鉴相函数之和.同时多径信号的鉴相函数本质上是直接信号鉴相函数的平移和尺度变换,利用鉴相函数的这一特性对MET的跟踪误差进行分析和建模.通过仿真比较了MET、窄相关技术以及strobe相关器技术的多径误差抑制性能.结果表明MET可以完全消除中等长度时间延迟的多径信号造成的误差,并且可以通过调整相关间距来减小MET跟踪误差.

雷达低仰角跟踪中的多径误差估算模型

为了提高雷达跟踪目标的精度,必须考虑多径效应对雷达的影响。给出了在雷达低仰角跟踪测量中由于多径效应影响而引起的雷达仰角、方位角、速度、距离误差的估算模型。

单一多径环境下GPS载波跟踪误差建模与分析

为研究伪码多径误差对载波多径误差的影响,文中分析了采用非相干早码减晚码功率型伪码跟踪环时Costas载波跟踪环的载波多径误差,并建立了单一多径下的载波多径误差模型.所建立的模型表明伪码多径误差对载波多径误差的影响可以表示为多径参数和相关间距对载波多径误差的影响.理论和仿真分析结果表明,单一多径下载波平均跟踪误差为0,且当相关间距小于一个码片时,载波跟踪误差最大值小于π/2;多径参数对载波跟踪误差的影响较大,而相关间距对载波跟踪误差的影响较小.

IEEE802.15.3a信道中DS-UWB的多径干扰分析

UWB主要应用于密集多径室内信道中,多径干扰(MPI)是系统的主要干扰来源之一。分析了IEEE802.15.3a信道中直接序列UWB(DS-UWB)多径干扰的性质。通过精确考虑每条多径带来的干扰,提出了多径干扰呈高斯分布的假设,并根据信道模型的特性给出了一种简单的估算多径干扰方差的方法。在此基础上计算了匹配滤波器接收机的错误概率并与计算机仿真值做了对比,结果表明二者较为吻合。

削弱GNSS多路径效应的半天球格网点建模方法

多路径效应与测站观测环境相关,无法利用差分的方式消除或削弱,是GPS精密数据处理时的主要误差源。为此,本文提出了一种利用半天球格网点模型削弱测站多路径误差影响的新方法MHGM(multi-point hemispherical grid model)。该方法对以测站为球心的半天球进行格网点划分,通过格网点的参数化描述,实现测站处多路径误差建模,可适用于现有各类GPS数据处理的软硬件设备和观测环境。本文算例的测试结果表明,采用新方法建模后双差观测值残差的RMS均值改善率平均在73.9%左右,较传统恒星日滤波方法的改善效果平均可提升26.9%,对于静态观测数据,按实时动态相对定位处理模式可获得平面精度约1.7 mm,高程精度约3.0 mm的定位结果。此外,MHGM模型还可进一步用于对测站周边可能存在的多路径误差源进行方位评估,对从物理意义上消除多路径误差源的影响给出一定的指导性意见。

基于北斗三号新频点的多路径误差特性验证方法研究

提出一种北斗三号新频点多路径误差特性验证方法,并通过接收机天线群延时实验以及实测数据验证其与国际民航组织给出的多路径误差模型的符合性。结果表明:1)实验使用的接收机天线符合DO-373天线群延时特性要求;2)在B1c/L1、B2a/L5和双频组合情况下,BDS与GPS的多路径误差曲线的变化趋势基本一致,即BDS与GPS多路径误差特性基本一致;3)BDS在B1c、B2a以及双频组合情况下的多路径误差特性符合国际民航组织多路径误差模型要求。

靶场GPS载波相位多路径误差建模与仿真

本文针对靶场全球定位系统 (GPS)外弹道测试系统中的多路径效应 ,建立了多路径反射定位误差模型 ,给出了影响多路径误差的有关参量。

一种基于多径改正的精密变形监测方法

多路径无法通过差分观测消除,是GNSS变形监测中的重要误差源。考虑多路径误差与站星几何关系的强相关性,提出了一种适用于精密变形监测的多路径改正方法。从双差方程中提取伪距和载波的多路径误差,映射为单差多路径误差后进行滤波处理,建模生成与卫星高度角和方位角相关的多路径格网改正数,用于GNSS实时定位解算。实验表明,与常规定位方法相比,该方法在N、E、U这3个方向的单历元定位精度分别提升了12.7%,34.3%和32.0%,1 h时段解的定位精度分别提升了25.9%,33.8%和31.0%。采用该方法能有效降低观测误差,加速坐标收敛,提高定位精度,适用于精密变形监测领域。

改进卡尔曼滤波的对流层散射多径噪声抑制方法

针对对流层散射多径效应带来的噪声干扰问题,提出基于增广参数卡尔曼滤波的多径噪声抑制方法。该方法基于Sunde散射信道模型假设,利用最大多径时延差来描述对流层散射信道的时散特性,建立了对流层散射多径时延数学模型;将系统误差作为状态参数增广状态向量,并利用一阶AR函数模型来补偿滤波,从而抑制滤波估计中系统性误差,提高卡尔曼滤波的精度和可靠性。仿真和计算结果表明,滤波后的钟差稳定性提高了两个数量级、精度提高了约50%,验证了该方法良好的多径抑制效果。

多径效应对测向精度试验的影响

基于双径模型研究了在标准测向场环境下测向精度试验误差的计算模型。通过仿真计算,分析了来波方向、收发天线高度和试验距离等试验参数对测向误差的影响。探讨了测向精度试验中减小测向误差的方法。该方法对于测向试验中合理确定试验参数,客观评价装备,有一定的参考意义。

Rice信道下的测向误差分析

研究Rice信道下天线阵列的相位关系模型,总结Rice因子估计的可行方法;对Rice信道下的测向误差进行了计算和仿真,在此基础上分析测向误差的统计特性,该统计特性可以用于对测向结果的可信度进行估计。

北斗系统伪距多径特征及对其定位精度影响分析

随着全球卫星导航系统现代化程度提高,电离层延迟、对流层延迟、轨道误差等各项误差得到了有效消除或减弱,但是不同用户端的多路径效应误差是不相关的,不能通过差分修正,使得多径误差成为影响用户定位精度的主要误差源。针对北斗系统多星座伪距多径分析需求,首先给出了基于相干超前-滞后延迟锁定环的码跟踪多径误差模型,生成了不同带宽、不同相关间距条件下的多径误差包络线;其次,利用信号源模拟北斗信号及其一路多径信号,定量分析了多径对北斗伪距观测值的影响,研究了不同厂家北斗接收机的抗多径性能;最后,利用北斗接收机实测数据,设计了短基线差分方法,分析了实测环境下伪距多径大小及其对单双频定位性能的影响。结果表明:北斗系统B1频点伪距多径大于B3频点,地球静止轨道卫星伪距多径大于倾斜地球同步轨道和中圆地球轨道卫星;静态条件下,B1频点多径误差均方根最大值为2.53m,B3频点多径误差均方根最大值为0.73m。

一种改进的GNSS多径抑制性能评估方法

多径误差包络曲线是评估多径抑制性能的一种重要方法。一般在研究时,该方法采用简单化多径模型。基于简单化多径模型,分析了与环境相关的多径信号模型。在环境相关的多径模型基础上提出了环境相关的多径误差包络曲线,通过软件仿真了该多径误差包络曲线,并分析比较了2种多径抑制性能评估方法。

基于小波变换和经验模式分解的多路径误差提取及验证方法研究

对防空反导雷达系统低角跟踪的多路径误差模型进行验证是检验和评估雷达系统仿真模型有效性的重要方面。对多路径误差进行了分析,利用小波滤波方法和经验模式分解方法从实测数据中提取多路径误差,使用Theil不等式系数、相关系数和小波系数3种方法对仿真结果进行了验证。通过对模型验证结果的分析,表明利用滤波结果进行模型验证更加合理,为评估防空反导雷达系统仿真模型提供了有效手段。

多路径效应对GPS多普勒测速的影响

针对全球定位系统(GPS)多普勒观测值在城市环境中受多路径效应影响,从而导致测速误差大的问题,从多普勒频移产生的原理入手,通过运动学理论分析,构建了接收机、反射点与卫星整体运动与多普勒频移误差关系模型。模型分析结果表明:多普勒频移误差与卫星观测向量、反射点切线法向量、接收机运动速度及反射点运动速度有关。最后通过5种不同场景的GPS数据验证了所提模型的正确性。在多路径情况下,当接收机或反射点运动时,可能会导致巨大的测速误差,使得结果不具备可靠性。

卫星伪距多路径时空建模研究

目前,多路径误差是制约GPS技术向更高精度发展的主要误差源。为了减小静态观测环境下的多路径误差,基于多路径误差周期重复性的特点,提出了一种自适应噪声分析结合经验模态分解的方法处理原始数据,采用多项式拟合构建了函数模型,并利用该函数模型对相邻天的观测数据进行处理。实验结果表明,利用所提方法对观测数据进行处理,可有效减小多路径效应误差,并且可以在一定程度上改正坐标序列中包含的多路径误差,多路径误差的削弱程度可达35%以上,有效提升了GPS定位数据的准确度。