基于北斗双星定位系统的组合导航滤波算法实现研究

捷联惯性导航系统的主要缺点是导航定位误差随时间增长。北斗双星定位系统是我国独立研制的一种区域性卫星导航定位系统,具有自主性强、定位精度较好的特点。因此捷联惯导与北斗双星定位的组合成为具有我国特殊意义的一种组合导航系统。论文针对北斗双星定位系统设计了一种低阶卡尔曼滤波器,建立了双星的量测噪声模型。首次提出了使用逐次逼近法来解决北斗双星系统中存在的位置滞后的问题,并且最后进行了实际的跑车验证。试验表明,该组合导航滤波算法实时性好,精度高,具有较好的工程应用价值。

陆基增强/双星定位组合系统

提出了通过建立陆基增强系统来提高双星定位能力的技术方案 ,对该方案实施的可行性进行了理论分析 ,给出了陆基导航台和用户接收机的结构原理 ,分析设计了陆基导航台和双星的时间同步技术方案 ,对比研究了双星系统与陆基增强 /双星系统的定位精度问题 ,得到了一些有参考价值的结论 .增强后的双星系统用户端安装导航处理器 ,工作方式转为被动无源工作模式 .分析表明 ,对双星系统增强后 ,提高了导航的可靠性 ,减小了定位几何系数GDOP 。

基于双星定位系统的近地卫星联合定轨建模及精度分析

通过对基于双星定位系统的近地卫星联合定轨测量模式的分析,建立了基于距离和观测数据的联合定轨模型,构建了一种有效的系统误差参数估计方法,设计了一种基于数值融合法的联合定轨算法.仿真计算结果表明,联合定轨方式可以较好地抑制静地卫星星历误差对近地卫星定轨精度的影响,两天观测数据下近地卫星定轨精度可以达到11.26米,验证了本文所提出的系统误差估计方法及数值融合实现算法的有效性.

双星定位系统的建模与仿真(英文)

双星定位系统是具有快速定位和简短报文通信功能的卫星定位系统。在研究其定位原理的基础上,建立了双星定位系统的误差模型和仿真系统,并对仿真系统的硬件结构、仿真软件和仿真方法进行了介绍。该仿真系统可以模拟双星定位系统大多数的工作环境和工作状态,并且可以对双星定位终端产品的各项技术指标进行定量测量。解决了定位终端的技术指标在实际系统中测量难的问题,对双星定位终端的研制有一定的参考意义。

伪卫星增强的北斗双星定位系统及其算法的研究

提出了使用伪卫星来增强北斗系统的方案,并研究了此系统的定位原理和几何布局。仿真结果表明,此方案是可行的,能够独立实现实时、高精度的无源定位,为发展区域定位系统提供了一种成本相对较低的新思路。

双星定位系统改进方案与仿真研究

文章在考虑将系统改进到被动无源的单向测距模式时 ,提出在现有双星系统基础上增加伪卫星伪距观测量的两种改进方案 ,并对两种方案中的伪卫星进行最佳配置 ;通过两种双星系统的改进方案与原系统的对比分析 ,证明双星定位系统中增加伪卫星的方法可以改善系统的性能和定位精度。

双星定位系统在中低轨卫星定轨中的应用

对双星定位系统在中低轨卫星轨道确定中的应用做了详细的分析,给出了在该系统的测量模式下中低轨卫星定轨的几种方法.通过对这些方法进行的大量模拟计算和分析,结果表明作为双星定位系统的一种潜在功能,用其对中低轨卫星定轨是可行的.

双星定位/SINS组合导航系统研究

双星定位系统是一种区域性定位系统。介绍了双星定位系统的定位原理 ,说明了其存在的定位实时性较差的不足。对此提出了利用惯导经卡尔曼滤波器校正后的输出速度信息来修正双星定位系统的输出水平位置信息 ,然后与惯导进行组合 ,建立了其状态方程与观测方程。仿真结果证明该方案切实可行 。

双星定位系统中目标移动性检测与仿真

双星定位系统通过测量两颗相邻卫星相对于地球表面静止辐射源的时差/频差(TDOA/FDOA)来实现定位功能。但是,地面辐射源的移动性影响FDOA,导致该系统定位误差急剧增大。为了检测辐射源的移动性,提出了两种基于时差/频差测量的目标移动性检测算法,即拟合度检验和Rao检验,两者均只需要估计静止假设下目标的位置。比较了两者的检测性能,仿真与分析验证了检测算法的有效性。

运载火箭的双星定位方法研究

一般地，仅凭两颗ＴＤＲＳ跟踪测距信息无法确定空间运动目标的三维位置，必须借助其它辅助信息。文章总结了可供借用的６类辅助信息；并以运载火箭为研究对象，构造了借助理论弹道解算火箭飞行轨迹的计算方法；分析了测距误差和理论弹道偏差对定位的影响；并通过仿真计算验证了该方法的有效性。

北斗双星定位系统改进及其算法的研究

北斗双星定位系统是我国自行建立起来的一种区域性定位系统(RDSS).本文论述了双星导航定位系统存在的缺点,提出了利用我国现有的导航卫星资源即两颗工作卫星和第3颗卫星(备用卫星)与气压高度表组成一种区域性无源导航定位系统,并给出了定位算法表达式.仿真结果表明,该方法是可行的,可实现中等精度的导航定位,为发展我国的卫星导航定位系统提供了一种新思路.

双星定位/SINS组合系统的滤波方法及一致性研究

根据北斗双星定位系统(简称双星定位)的特点,提出了北斗双星与SINS组合的最优预测模型。为了验证该滤波方法对状态估计的一致性,研究了滤波器一致性的准则,并给出了检验的统计量。试验证明,本文提出的滤波器与系统是匹配的。

高程误差对双星定位系统定位精度的影响研究

分析了两种获得高程的途径对定位精度的影响,推出其误差表达式。大量的仿真分析结果表明,在两种情况下,相同的数字地图高程误差与高度表误差对定位精度的影响完全相同,同时两种高程误差对定位精度影响的规律为:对东西向定位误差影响较小;而对南北向定位误差影响较大,纬度越低影响越大,纬度越高影响越小。

双星定位/SINS组合系统中双星定位的故障检测研究

北斗双星定位系统(简称双星定位)利用两颗地球同步卫星进行定位,具有定位精度高、采用有源定位体制的特点。根据双星定位自身的特点、特别是它在实际应用中的特殊情况,首先介绍双星定位与捷联惯导系统(SINS)进行组合的系统滤波方法,然后提出把基于逻辑滑窗检测与预测残差χ2检测的融合算法用于组合系统中双星定位系统的故障检测。基于实测数据的仿真结果证明上述算法是可行的,并能有效地进行双星定位系统的故障检测。

基于IMU数据与双星定位系统组合的机载SAR运动补偿

该文主要介绍了机载SAR平台运动误差中惯性测量单元(IMU)系统误差的补偿方法。由于双星定位系统误差不随时间递增,该文利用双星定位系统(GEOSTAR)与IMU进行组合,消除随时间递增的IMU系统误差,提高IMU定位精度,从而减轻SAR成像处理器运动补偿的负担。

一种简易的双星定位系统定位解算方法

双星导航定位系统采用双星定位体制,其定位基本原理为三球交会测量原理,其中2颗量测量与用户到2颗卫星的距离有关,与用户高程有关的第3个量测量是决定系统定位精度的关键因素。为此,为了简化定位算法,文章根据地球椭球几何及大地纬度的相关知识,推导了与用户高程有关的第3个量测量的精确模型,进而建立了用户的定位算法。该算法具有简单易懂的特点,并且仿真试验证明,该算法具有收敛速度快,定位准确的特点。

双星定位/捷联惯导组合导航技术

针对双星定位系统采用两颗地球同步卫星进行有源定位和存在定位位置滞后的特点,提出了双星定位/捷联惯性导航系统(SINS)组合的最优预测模型.该模型首先利用双星定位系统提供的滞后定位信息对组合系统进行最优预测,然后校正惯导.通过实际动态试验表明,利用本文提出的方法可有效地对组合系统进行较好的滤波与校正,定位精度较高.

一种双星定位与捷联惯性的融合方法

捷联惯性导航系统的主要缺点是导航定位误差随时间增长,双星定位系统是一种区域性卫星定位系统,可输出较高精度的水平位置,然而双星定位系统具有位置滞后与用户隐蔽性差的特点,针对其位置滞后现象研究了捷联惯性导航系统与双星定位系统进行组合的滤波方法,提出了其量测噪声的统计模型,同时设计其组合的时机以弥补系统的隐蔽性差的问题。仿真结果表明该滤波方法可行,具有较好的工程应用价值。

双星定位的数据融合方法

双星定位系统需借助于第三个定位参考量。该文将双星定位系统和多套现有的靶场跟踪设备联用 ,利用数据融合方法 ,获得定位参数和速度参数 ,同时给出双星定位系统和靶场跟踪设备的系统误差估计。理论分析和仿真计算表明 ,该文方法有较高的精度。

基于分布式伪卫星的双星定位系统定位方法研究

在分析基于伪卫星技术的双星定位系统研究存在的问题的基础上，提出了一种基于分布式伪卫星的双星定位系统改进定位策略。该策略充分利用双星定位系统的现有资源，将地面标校站改组为分布式伪卫星站，在不改变双星定位系统现有工作体制的基础上，通过融合双星定位系统所有信息进行单点定位。仿真计算结果表明，该改进策略能使低纬度地区定位精度提高近3倍，达到20～60m，且其无源定位方式能够有效解决用户容量限制和隐蔽性、抗毁性较差等问题。