用于弹道组网测量布站评估的GDOP拓展算法

为了准确评估组网测量的布站方案,将基于加权最小二乘估计的GDOP算法拓展到包含径向速度测元的数据融合模型中,建立包含径向速度的弹道组网测量误差模型,获得了更加切合数据融合模型的GDOP,为弹道组网测量布站建立评判标准。在常规组网测量布站条件下,用提出算法与原有算法对弹道和测站形成GDOP进行仿真比较,结果表明,基于加权最小二乘估计的GDOP拓展算法计算结果更加准确,能够准确评估弹道组网测量布站方案。

卫星导航几何因子的分析和仿真

根据卫星导航几何因子GDOP在具体课题中的应用,从五个主要方面对其进行了研究,可知不同星座配置参数对不同纬度地区GDOP会产生影响;坐标转换时GDOP、PDOP和TDOP不变,HDOP、VDOP变化;GDOP随卫星数目增加单调递减,但递减幅度变小;卫星对GDOP贡献越大,其故障产生的定位误差越大;使用加权GDOP可有效的减小定位误差.

GPS/GLONASS单频伪距单点定位的权比分析

GPS和GLONASS存在系统差异,组合定位时,采用方差分量估计可得到更加准确的结果。由于Helmert方差分量估计算法效率较低,难以满足动态定位的需要。因此,GPS/GLONASS组合定位时要求对两类观测值先验定权。GDOP是GPS单系统定位中的精度指标。提出基于加权GDOP公式得到GPS观测数据的GDOP阈值自适应确定两类观测值的权比值,并用实测数据验证其可行性。

靶场BD/GPS联合定位及速度解算方法

随着靶场试验多星测量系统接收机的使用,针对GPS、北斗单一定位系统定位精度不高、定位可靠性不强、可见星不够的问题,文中充分利用北斗和GPS原始测量信息,在对各系统的测量数据进行时空对准提出了一种基于加权几何精度因子选星的双系统融合解算模型,给出了目标位置和速度解算方法。仿真实验证明,该方法科学合理,其研究结果对北斗系统的精度验证和多星测量系统接收机在靶场的应用具有参考意义。

基于迭代最小二乘的水下三维高鲁棒性定位算法

为解决基于空间角信息水下3维定位中,闭式解算法中定位性能无法达到克拉默-拉奥界(CRLB)和牛顿迭代算法初始值选取问题,该文利用一种基于迭代最小二乘的高鲁棒性算法修正闭式解的残差项与选取迭代算法的初始值。利用伪线性加权最小二乘算法得到闭式解作为正则化修正迭代法的初始值,将迭代结果修正闭式解算法的残差项,通过迭代最小二乘法的交替运算,得到稳定精确的解。通过仿真验证了基于迭代最小二乘算法的高鲁棒性,消除伪线性加权最小二乘算法中残差项选取的不利影响,解决了迭代法初始值选取问题,得到与收敛情况下迭代法相近的定位性能。

一种新的概率逼近遍历算法在雷达布站的应用

针对基于测量到达时间差(TDOA)跟踪定位目标的无源雷达布站优化问题,根据TDOA定位原理,综合考虑目标空域、站址误差和时差测量误差,推导出衡量目标跟踪定位精度的几何精度因子(GDOP)计算公式,并将网格化后的GDOP加权均值作为评价函数。按照均匀概率随机产生站址组合样本,根据站址数量确定样本规模,遍历样本获得评价函数最小的站址组合。经过超算实际运行算例测试,最优雷达布站站址组合寻优成功率达到99.99995%,目标跟踪定位精度优于3 km。

新的改进K均值粒子群算法在组合导航的应用

在捷联惯导/卫星导航(SINS/GNSS)紧组合导航系统的非线性非高斯高动态模型中,一般K均值粒子群优化(PSO)算法易出现粒子退化、滤波发散等问题。针对上述问题,提出一种融入权值修正的K均值粒子群滤波方法。通过观测SINS/GNSS紧组合导航系统的精度因子(GDOP),来修正粒子权值,从而修正每个K均值的聚类中心的权重,进而优化粒子;并结合SINS/GNSS紧组合导航系统模型进行了仿真分析。结果表明在非线性非高斯高动态的情况下,该改进算法有效地抑制了滤波发散,提高了精度。

多站测向定位中递归加权最小二乘法的技术分析

最小二乘法常用于多站测向定位，文章在现有最小二乘法模型基础上，推导了一种递归加权的最小二乘法模型，并与非递归的最小二乘法模型在运算量上进行了比较，发现在测向站较多的情况下（多于6站），递归的最小二乘法模型比非递归的最小二乘法模型在运算量上要小，最后绘出了不同数量测向站的GDOP图，发现在一定误差条件下，随着测向站的增加，定位精度的提高并不是很明显。

一种提高双基地雷达定位精度的方法

在T/R-R型双基地雷达性能优化的研究中,为了进一步提高雷达系统的定位精度,研究各测量子集的定位精度随着目标-雷达相对位置的变化情况。根据雷达的定位精度和雷达-目标的相对位置关系,推导出雷达测量精度的动态表达式,并对每个测量子集按精度进行最优加权,从而得到最优权值计算公式,并计算了固定权系数加权平均法和动态加权融合法所能达到的定位精度,分析了定位精度几何稀释,仿真结果表明定位精度有很大的提高。

一种改进的组合导航系统选星算法

针对GPS,GLONASS,BDS组合导航系统定位中卫星的选择作了相关分析。首先用STK软件进行仿真,分析几何精度因子与卫星数的关系,得出组合导航系统最佳选星数;再根据卫星星座的空间几何分布,基于次优选星算法的成本函数模型,结合各导航系统卫星测量精度的差异性以及次优选星算法的峰值、不稳定特点,构建一种以卫星高度角和载噪比确定的加权成本函数模型,提出一种依据加权成本函数选星的分步次优加权选星算法。实验结果表明,该选星算法能近似到达最优选星算法的效果,计算负荷也相对较小,可满足导航定位解算精度和实时性要求。

基于分段信噪比加权的GPS定位方法

在基于GPS的飞行器定位中,GPS卫星的情况与地面不同,传统的GPS选星算法有局限性。为了实现飞行器快速、可靠的定位,提出了一种新的基于分段信噪比加权的GPS定位方法。实验表明,相对传统选星算法,本方法的定位稳定性更好、精度更高、计算时间较短,能够满足飞行器快速、可靠定位的要求。

LEO 卫星TDOA/DOA 定位性能分析

随着以“星链”卫星为代表的低轨(LEO)互联网卫星系统的快速发展,星载相控阵列天线的应用数量飞速增长,未来LEO互联网卫星便于提供星载电磁波到达方向(DOA)检测能力。卫星覆盖区内的非法干扰进行定位排查,是未来互联网卫星系统正常运维的重要保障。目前常用的双星到达时差(TDOA)/到达频差(FDOA)定位体制存在定位误差显著增大的“定位盲区”造成盲区内的干扰源无法定位的问题,提出了一种基于加权最小二乘约束优化模型的TDOA/DOA双星干扰源定位技术体制。分析了几何稀释精度因子(GDOP)的定位误差,仿真实验表明该定位方法具有不存在“定位盲区”的优点,在经纬度张角为4∘×4∘的波束范围内定位误差小于0.2 km,定位误差的地理平均为0.112 km,满足非法干扰定位排查的应用需求。通过定位解算的根均方差(RMSE)的蒙特卡洛方法,验证了GDOP误差精度。该定位方法的定位误差地理稳定性优于目前常规的双星TDOA/FDOA定位算法。

可拓评判方法在掩星定位及反演中的应用

介绍可拓评判方法的原理以及在掩星定位及反演中的应用,并通过实际算例证明了不同高度角和几何分布对掩星卫星定位和反演精度的影响。试验结果表明,与常规方法相比,利用可拓评判方法选星后掩星定位,反演精度和稳定性均得到了显著提高。

一种顾及测距误差的GNSS四系统加权选星算法

针对全球卫星导航系统(GNSS)四系统可见星测距误差不等,传统公式计算的几何精度因子(GDOP)值不能准确表示多系统组合选星精度和效率等问题,提出一种基于用户等效距离误差(UERE)的GDOP加权选星方法:对不同系统的UERE进行分析,构建一种顾及多种误差的UERE计算模型;并根据谢尔曼-莫里森(Sherman-Morrison)公式增选可见星,通过基于UERE的加权优化法提高计算效率。实验结果表明,相比传统的选星算法,改进的选星算法计算耗时均值可降低72.34%,能够提高多系统快速选星的实时性能。