地基导航系统高性能快速定位算法

地基伪卫星的基站固定,其对于静态或者低动态的用户缺乏快速的几何变化,需要较长的观测历元来实现定位解算.为了实现地基导航系统的精密单点定位的快速解算,针对该问题提出利用TIKHNOV正则化算法并与无人机搭载伪卫星平台来辅助地基伪卫星进行定位的方案.通过仿真验证,TIKHNOV正则化的加入能够在一定程度上提高模糊度解算精度,而空中伪卫星搭载平台的加入不仅能够使得定位结果快速收敛,并且能够提高模糊度浮点解的定位精度,两者相结合能够使得定位算法达到最优化.

基于加权几何精度因子(WGDOP)的地基导航系统评价方法

为了评价卫星导航系统中位置估计的性能,GDOP作为一种衡量测量误差和定位误差之间几何关系的评价方法被广泛应用;由于地基导航系统各个单元的测量误差不同,且受用户距离影响不可忽略,需要对与距离有关的评价标准进行研究;因此,提出使用WGDOP代替GDOP作为评判标准,从分析地基导航系统误差方差入手,对WGDOP表达式进行详细分析,通过系统比较两种定位因子,说明采用WGDOP作为地基导航系统基站布设评价标准,准确性高;研究结果表明,采用加权几何精度因子作为评价标准,可以更适应地基导航系统的实际使用环境,对系统定位性能进行更精确的评价,对精度因子评估有明显改善。

一种应用于地基导航系统的发射分集抗多径技术

与卫星导航相比,地基导航的多径环境更加复杂。接收机接收多路发射分集的地基导航信号,选择其中受多径影响最弱的一路导航信号参与测距定位,从而消弱多径效应的影响。选择一种合理的算法对多径严重程度进行判决便成为发射分集抗多径技术的关键。针对相关峰不对称度在多径信号与直达信号反相叠加时无法有效反映多径误差的问题,提出一种基于不对称度和信噪比的NSU判决法,对发射的多路地基导航信号进行选择接收,达到抗多径目的。仿真结果验证了这种方法的有效性。

机动式地基无线电导航系统布站策略分析

利用多站测距定位方法实现无线电导航在近年来得到了快速发展。定位精度受到目标和地面机动测量站的几何构型制约。针对基于倒GPS原理的机动式地基导航系统的布站策略问题,建立满足最优解的几何规则布站方式。利用计算机仿真分析典型高度空域的定位精度分布,对我国机动式地基无线电导航系统的布站策略具有指导意义。

地基伪卫星导航系统的伪距精度估计方法

地基伪卫星导航系统的伪距和伪距变率精度对评估系统的导航性能或其信息与其他系统导航信息的融合意义重大。目前的伪距和伪距变率精度估计方法基本上都是针对卫星导航系统的,并且没有充分考虑地基伪卫星导航系统自身的特点。通过构造伪距和伪距变率精度观测量,利用地基伪卫星导航系统可产生较差定位构型的特点,提出了一种在外测系统定位定速精度较差且存在杆臂长度的情况下仍然能够获取准确估计量的伪距和伪距精度估计方法。仿真结果表明所提方法可有效地估计出伪距和伪距变率的精度而且具有较强的适用性。

北斗地基导航增强系统布站设计

地基导航系统在复杂的地形地貌环境中有较强的区域覆盖能力，其在一定程度上解决了北斗卫星导航系统在特定使用场景下存在的卫星遮挡严重、定位精度不佳、抗干扰能力不足等问题。本文重点针对北斗地基导航增强系统基站布设问题进行研究，指出北斗系统不同点位用户可见卫星具有空间位置上偏向一侧的特点。分析结果表明，北斗地基导航基站布设，应以可见GEO卫星平均方位角为中心，布设在其对称位置的服务区边界附近，并通过小范围内的遍历搜索优化布站方案，达到减少搜索范围，提高计算效率的目的。

俄罗斯导航系统的现状和发展

本文简述了导航系统在现代社会中的广泛应用，综合介绍了俄罗斯地基和卫星导航系统的现状，重点分析了俄罗斯所提出的综合导航系统方案及其主要特点。

基于接收机钟差约束的地基伪卫星导航改进方法

采用地基伪卫星对飞行器进行导航时,由于布站场地有限不可避免地会出现定位构型差的情况,当仅用伪距和伪距变率进行定位定速时,若采用典型的单历元卫星定位定速算法,那么对飞行器的定位定速精度就会比较差。通过分析发现,地基伪卫星导航系统用户接收机钟差和钟差变率的求取不准确很大程度上影响了定位定速精度。针对这种情况,提出了通过提高地基伪卫星接收机钟差和钟差变率的求解精度来提高定位定速精度的方法。首先根据接收机钟差和钟差变率的模型得到它们的观测方程,然后将其加入到单历元定位定速方程组中参与定位定速解算,仿真结果表明了该方法的可行性和有效性。

地基无线电导航标准体系与研究进展略述

基于当前应用地基无线电导航系统存在的问题,文章通过分析地基无线电导航系统的相关标准,提出了未来地基无线电导航系统和卫星导航系统结合的研究方向。

不同观测误差确定方法对地基GNSS-ZTD资料同化预报效果影响的对比分析

利用2016年6—8月华北—东北地区的地基全球卫星导航系统的天顶总延迟(GNSS-ZTD)观测资料、东北区域中尺度数值预报系统,以2016年6—8月的13 d强降水为例,开展基于Desroziers等(2005)理论的Des方法和传统方法进行观测误差确定的天顶总延迟资料同化对比试验研究,探讨Des方法相对于传统观测误差确定方法对天顶总延迟资料同化预报效果的影响,并以未做天顶总延迟资料同化的试验为对照试验,考察天顶总延迟资料在数值模式中的同化应用效果。结果表明:(1)Des方法得到的天顶总延迟观测误差诊断值较为合理,诊断值站点间差别较大,说明逐站进行观测误差诊断的必要性;(2)天顶总延迟资料同化使强降水的强度、落区预报性能得到提高,使温、湿、风等要素的预报与观测接近,Des方案同化分析、预报效果优于传统方案;(3)对2016年7月25日华北—东北强降水过程进行了同化预报分析,整体而言,天顶总延迟资料同化有效增强了对流层中低层初始湿度场,修正了积分初期水凝物含量与位置,进而改善了降水预报效果,修正了对照试验对辽宁东部地区强降水的明显漏报,且通过降水的反馈作用改进了温度与风场预报效果。基于Des方法逐站诊断观测误差相比传统方法得到的观测误差更为合理,因此能够提高天顶总延迟资料的同化预报效果,同化天顶总延迟资料能够提高降水及温、湿、风等气象要素的预报水平。

定位导航卫星在航运业的应用

进入20世纪以后,人类逐渐发明了许多新的定位方法.开始,海员们通过测量船体的速度增量并进行外推来确定自己的位置(Dead reckoning);随后人们又发明了惯性导航技术(Inertial Navigation),即通过对加速度计所记录的载体加速度进行积分来确定位置.至此,电磁场理论和电子技术的蓬勃发展为新型导航技术的形成提供了坚实的理论基础和技术基础,人类的思维从被动地利用宇宙中现存的参照物(如星体)扩展到主动地建立和利用人为的参照物来开发更精密的定位导航系统.

不同加权平均温度模型对大气可降水量影响分析

加权平均温度(WMT)是地基全球卫星导航系统(GNSS)气象学中解算大气可降水量(PWV)时的一个重要物理量,利用国内四个典型地区2019年的历史气象探空数据计算各剖面的WMT,构建了适合当地的WMT线性统计模型,并对所建模型、工程上常用的几种WMT统计模型及利用其换算得到的PWV进行了对比.根据统计结果可知:对于精度较高的需求,构建适合当地的统计模型是很有必要的,另外,各统计模型中Mao模型和Mendes模型的精度相对较高,在不具备建模条件的情况下可以优先考虑.本统计结果可为其他涉及WMT的工程应用提供参考.

GPS卫星定位助力信息通连

最早的导航仪是中国人发明的指南针,随着科学技术水平的不断提高,人类逐渐发明、发现了许多新的定位方法,今天我们在更多的场合听到GPS卫星定位,这种通信方式为现代生活揭开了崭新的一页.