非视距环境下核密度估计的全球卫星导航系统鲁棒定位方法

非视距(NLOS)传输会引起全球卫星导航系统(GNSS)接收机的伪距测量误差,最终导致定位解出现较大误差,这一问题在城市峡谷等复杂环境下尤为突出。针对该问题,该文提出核密度估计的鲁棒定位方法,其核心思想是在定位解算中引入鲁棒估计来缓解NLOS的影响。考虑到NLOS引起的伪距观测误差偏离高斯分布,所提方法首先利用核密度估计(KDE)方法估计伪距观测误差的概率密度函数,并利用该概率密度函数来构造鲁棒代价函数用于导航解算,从而缓解NLOS引起的定位误差。实验结果表明所提方法在卫星存在NLOS传输时能够较好地减小GNSS的定位误差。

基于全球卫星导航系统的海洋环境监测方法研究综述

实时、准确、可靠地监测海洋环境信息,对于海洋灾害预警预报、防灾减灾、海洋资源开发、保障海洋安全等具有至关重要的作用。近年来,随着全球卫星导航系统(GNSS)不断发展与升级,基于GNSS导航信号进行大气和海洋环境信息探测发展成为新技术新方法,并成为海洋环境监测技术研究热点,已在海洋气象监测、数值预报、科学研究等领域得到了广泛应用。系统综述了GNSS技术在海面有效波高、风速、降雨强度、水汽及潮位监测等海洋环境监测领域的应用研究现状,对新技术新方法进行了系统总结,并对未来发展趋势进行了展望,以期对相关领域的研究提供参考。

全球卫星导航系统接收机的正交二分频器设计

将全球卫星导航系统(GNSS)接收机用于手持移动设备必须降低正交二分频器等大功耗模块的功耗,因此,本文提出了工作于1V电压以下的正交二分频器。使用提出的正交二分频器可使电路在各工艺角下高速稳定的工作,并大大降低模块的功耗。首先,介绍已有的高速二分频器。接着,计算了所提出结构的直流静态偏置,并对提出的锁存器进行小信号建模和分析。最后,根据小信号模型分析得到的条件和GNSS接收机的应用要求,设计了提出的低功耗结构。实验结果表明:提出的二分频器最高工作频率为6.55GHz,最低可工作到0.25GHz,消耗电流为0.8mA,占用面积为0.014 4mm2。提出的电路结构在0.13μm CMOS工艺上实现,可稳定工作于1V电压下,目前已成功应用于低功耗的移动GNSS接收机中。

全球卫星导航系统信号捕获方法研究综述

目前全球卫星导航系统(global navigation satellite system,GNSS)信号捕获技术研究较多,但缺少系统地分类、总结和性能比较,为此,按照时域串行捕获、频域并行捕获两个分类标准,同时区分单周期累积和多周期累积,对国内外捕获研究领域的相关方法进行系统的整理和综述,对4类捕获方法进行性能对比。仿真结果验证了捕获方法各自的优劣,对捕获领域加强了理论支撑,为工程应用提供了一定技术储备。

全球卫星导航反射信号遥感的镜面反射点快速估算

近年来,利用全球卫星导航反射信号(global navigation satellite system reflectometry,GNSS-R)进行遥感应用已经成为遥感领域的新技术。镜面反射点是星载GNSS-R遥感测量和建模的主要参考点,其估算的精度和速度对GNSS-R遥感有着显著影响。提出了星载GNSS-R接收机测量中GNSS-R镜面反射点的快速估算方法。首先,总结了镜面反射点的几何特征。根据几何特征,进行了镜面反射点的粗估算。然后,提出了基于角平分线变步长校正精确估算镜面反射点的位置,并通过迭代实现了镜面反射点的精确定位。最后,通过仿真实验验证了所提算法具有较好的准确性和快速性。

基于STK的全球卫星导航定位系统DOP值仿真

通过STK卫星数据库建立了GPS卫星星座;根据GALILEO卫星设计参数,利用轨道向导建立GALILEO卫星星座。比较了武汉地区GPS、GALILEO、GPS和GALILEO组合的卫星可见数和GDOP值,以及全球GDOP值的分布。

全球卫星导航系统的进展

介绍了欧洲全球卫星导航系统EGNOS与GALILEO系统 ,简要论述了美国GPS系统和俄国GLONASS系统发展的最新动向。

全球卫星导航姿态测量新方法研究

在全球卫星导航姿态测量过程中,由于初始化时间较长,姿态调整性较差,所以提出了一种快速测姿新方法。首先从所有整周模糊度中选取两个作为主模糊度,利用其与基线俯仰角、航向角之间的关系解得对应从模糊度,从而将搜索空间降为二维。同时利用基线长度、伪距精度和加速度计俯仰辅助等多种约束条件进一步限制了主模糊度搜索范围。最后通过列基线残差进行比率检验固定模糊度,并完成姿态解算。试验结果表明,新方法搜索空间小,初始化时间短,能使卫星导航得到高精度的姿态信息。

全球卫星导航系统课程实践教学研究

针对全球卫星导航系统课程教学过程中系统性理论知识点较多的特点,对该课程实践教学问题进行了探讨。提出了利用GNSS模拟器加强全球卫星导航系统课程实践教学的方法和具体应用。通过GNSS模拟器仿真全球卫星导航系统的工作场景,验证该课程理论教学所学知识,提高学生的学习兴趣,加深其对课程理论知识的理解和掌握。

GALILEO全球卫星导航系统的体系结构

GALILEO全球卫星导航系统目前处于开发和确认阶段,其系统体系结构的方案在不断地设计和修改。理解其体系结构,对于我国能够更好地参与GALI-LEO系统的建设,发展我国的科技与国民经济具有重要的意义。本文对目前的GALILEO体系结构做了全面介绍。

全球卫星导航系统星间链路层协议设计

分析了全球卫星导航系统(GNSS)发展的现状,指出建立GNSS星间链路(ISL)的需求。针对这样的需求,提出以高级在轨系统(AOS)空间数据链路层协议建议书为参考来设计适用于GNSS的星间链路层协议。对GNSS星间可能传输的业务信息基于AOS的建议进行了归类,认为GNSS星间链路层协议可以使用AOS,具体给出了AOS建议下星间链路层协议的设计。为使协议更适合GNSSISL链路层,主要从3个方面对AOS进行改进,即:优化了虚拟信道数据单元的结构,削减了3种服务,改进了虚拟信道调度与复用方法。对协议的性能进行了分析仿真,得出了信道误码率、帧长、包长和吞吐量的关系,仿真结果表明所设计的协议可作为GNSS星间链路协议设计的参考。

全球卫星导航定位系统抗干扰技术

全球卫星导航定位系统具有全球、全天时、全天候、高精度三维定位和ns级定时等特点,同时存在抗干扰能力较低的缺点。主要论述了全球卫星导航定位系统的抗电子干扰技术,并对美国全球定位系统(GPS)抗干扰能力指标算法作出修正。

基于NTCM-BC模型的全球卫星导航系统单频电离层延迟修正

选择NTCM-BC模型作为单频电离层延迟修正模型,通过非线性最小二乘拟合的方法,利用提前一天预测的电离层图(COPG文件),计算得到NTCM-BC模型修正系数;利用Klobuchar模型和IGS发布的GIM数据对NTCM-BC模型进行比较和分析.对太阳活动高、中、低年实测数据的分析结果表明:全球平均水平上,NTCM-BC模型的电离层延迟修正性能明显优于Klobuchar模型,NTCM-BC模型的TEC平均误差和均方根误差比Klobuchar模型分别下降了41%和30%;模型的TEC计算误差与太阳活动剧烈程度成正相关,即太阳活动高年模型误差较大,太阳活动低年误差相对较低.相较于磁静日,磁扰日期间Klobuchar模型和NCTM模型的误差均有一定程度的增加.此外,模型的电离层修正误差同时存在明显的纬度、季节和地方时差异.

全球卫星导航星座网络协议体系与运行模式

针对全球卫星导航星座网络建设初期或论证阶段所涉及的网络体系结构、协议体系及相关组网等技术问题,开展了基于导航星座星间链路构建空间信息网络的技术研究,分别提出了由子网、接入网、骨干网等节点及其相互之间星间、星地无线链路构成的分层网络系统结构,设计了兼容遥控、遥测、测量与网络交互支持等业务的基于IP over CCSDS(基于空间数据系统咨询委员会标准的空间链路承载互联网协议业务)的协议体系,给出了全系统基本通信业务运行模式等。与传统高轨卫星通信系统相比,该星座网络具有高覆盖、低时延、随遇接入等优点,可实现星座导航性能与中低轨及地面用户通信性能的全方位提升,相关结果对我国全球卫星导航星座网络技术研究具有一定的参考意义。

全球卫星导航定位系统及其定位原理

“3S”集成技术是当今世界上发展最快的领域之一 ,其产品市场更是发展迅猛 .阐述了“3S”技术的科学内涵和多系统集成的现代发展 ,概要地介绍了几种全球卫星导航定位系统及卫星定位原理 .

基于CMOS工艺的全集成高线性度可重构全球卫星导航系统射频接收机

介绍采用CMOS工艺设计全球卫星导航系统(GNSS)中射频接收机的可重构方法与高线性度技术.为完成多模多频接收,系统采用双通道结构,同时独立地接收两个不同频段的导航信号;针对不同导航系统的信号特征,接收机带宽可自由配置.此外,针对复杂环境下GNSS接收机高线性度要求,采用将混频器作为射频接收机第1级的系统结构,旁路低噪声放大器,从而提高系统线性度.GNSS射频接收机在0.18μm CMOS工艺下流片测试,工作频率在1.2/1.57GHz,噪声系数为2.5/2.7dB,镜像抑制比为28dB,最大电压增益110dB,增益动态范围73dB.采用高线性度结构后,输入1dB压缩点由-58dBm提高为-3dBm,接收机线性度显著提高.

全球卫星导航系统数字中频信号再量化方法

GNSS抗干扰技术需要采用高位A/D量化,而现有接收机往往采用低位A/D量化,即在抗干扰前后采用不同A/D量化位数。为了不改变GNSS接收机的现有结构,因此需要研究如何将高位量化数字信号转换为低位量化数字信号。针对传统直接截取法带来信噪比损耗的问题,提出了一种基于自适应门限的GNSS数字中频信号再量化方法,该方法通过转换后低位信号的最佳概率分布即高斯分布不断调整再量化门限值,根据该门限值对高位数字信号进行再量化。理论分析并仿真比较了传统截取法和新方法再量化损耗,结果表明新方法具有更小的再量化损耗,并且针对提出的再量化方法对卫星信号进行捕获仿真,证明了该方法真实可行。

全球卫星导航服务提供者的民事责任研究——以美国立法与实践为视角

随着全球卫星导航技术的不断发展与应用,全球卫星导航服务提供者面临着一系列法律的风险并应承担相应责任,主要为合同责任与侵权责任。根据美国国内法及司法判例的发展,卫星导航信号侵权具有可诉性;且随着产品责任法的现代化,已显现出由产品责任调整卫星导航信号侵权的趋势。中国可以借鉴美国经验,完善现有侵权责任制度,进而制定适合中国国情的卫星导航信号侵权责任。

全球定位系统和全球卫星导航系统伪距综合法

论述了综合GPS、GLONASS伪距测量值获取定位信息的滤波方法。GPS、GLONASS的坐标系、时间系统、工作频率不同 ,不同卫星的方位、高度各不相同 ,因而其测距的系统误差也各不相同 ,通常的方法是用GPS和GLONASS的钟差 2个参数来描述不同系统卫星的系统误差 ,需用 5颗卫星来定位 ,且精度受限。采用扩展状态维数 ,对不同卫星的系统误差进行在线估计的滤波方法 ,可以有效地改进卫星定位的精度。同时既可以用多星定位 ,充分利用测量信息 ,也可在任一系统的 1颗卫星可用时 ,给出测者的最优估计位置信息 ,改进了双星系统的导航性能。

中国向全球卫星导航系统迈进 第4颗北斗卫星升空

2007年2月3日零时28分，西昌卫星发射中心，“长征三号甲”运载火箭第95次升空，将“北斗”导航试验卫星送入太空。约24分钟后，星箭分离。西安卫星测控中心传来的数据表明，卫星准确进入预定轨道。这是我国发射的第四颗“北斗”导航试验卫星。