基站簇多点定位原理及性能分析

机场场面多点定位(MLAT)利用到达时间差(TDOA)实现目标定位。针对多点定位模式存在时延标准差大、基线较长、竖直方向精确度较差、布设难度大等问题,引入基站簇概念,提出一种多点定位基站簇布站(C-MLAT)模式,揭示基站簇定位原理及性能状态,建立C-MLAT模型。基站簇内部易于时钟精确同步,简化几何精度衰减因子(GDOP)计算,GDOP分布状态证明C-MLAT在缩短基线后通过补充站或多基站簇联合定位的方式,都可满足定位需求。利用C-MLAT建立甲、乙2类布站方式,水平方向精确度误差与竖直方向精确度误差显著降低,其中,甲、乙2类C-MLAT将水平方向精确度误差分别提高到1.76 m和1.69 m,竖直方向精确度误差分别降低约26%和36%,验证了C-MLAT定位具有更佳的性能和应用优势。

伪卫星对GPS定位精度的影响

从垂直方向的定位精度和相对定位精度两方面分析了伪卫星对GPS定位精度的影响,从理论上论证了采用伪卫星,能有效提升GPS伪卫星组合系统的垂直方向定位精度。在引入伪卫星后,接收机观测到的卫星数增多,GDOP值变小,RGDOP值也变小,定位精度变高。

一种构造卫星导航系统精度衰减因子的新方法

卫星导航系统的定位精度与精度衰减因子(DOP)密切相连。精度衰减因子反映出可见卫星的空间几何分布,对测距误差起着放大作用。运用矩阵论工具构造了一种新的精度衰减因子——本征精度衰减因子,并与以往的精度衰减因子进行比较,论证了新的精度衰减因子的相关特性。

基于WAAS监测数据的精度和完好性参数解算

美国联邦航空管理局(FAA)建设的广域增强系统(WAAS)通过对全球定位系统(GPS)所需导航性能(RNP)的全面增强,目前已能在WAAS服务区的绝大部分空域支持从航路到具有垂直引导满足航向信标性能(LPV)-200进近的RNP.本文给出了WAAS报文的解码过程,结合WAAS广播报文阐述了精度和完好性参数的解算处理过程.选取美国阿拉斯加州和美国本土34个WAAS监测站的实测数据,按该处理流程解算出精度和完好性参数.结果表明,所选监测站位置的精度和完好性解算结果与美国国家卫星测试台(NSTB)公布的统计数据基本吻合,验证了报文解码以及参数提取算法和流程的正确性.WAAS精度和完好性参数解算处理流程可为中国北斗星基增强系统(BDSBAS)建设提供借鉴和参考.

近垂直传播场景下的短波时差定位方法

为了进一步减弱地形限制和障碍物遮蔽的影响,研究利用电离层近垂直传播模式短波通信定位技术,提出平地面平电离层近似和球面群路径地面距离(PD)变换相结合的时差定位模型:分析不同频率条件下电离层近垂直传播虚高随地面距离变化的特性;再根据工作频率与电离层临界频率的关系,自适应地选择平地面平电离层近似或球面PD变换定位方法;然后分析该定位模型的几何精度因子,为定位系统布站提供依据。仿真结果表明,该定位模型能够达到较高的定位精度。