干扰对GPS接收机伪距测量精度的影响

本文根据GPS接收机伪距测量的原理，以GPS接收机的载波噪声功率密度比(C／NO)为基础，分析压制干扰对GPS接收机伪距测量精度的影响。若要在干扰环境下提高GPS的定位精度，必须采取措施提高GPS接收机的抗干扰能力，如采用外部导航辅助等。     

GPS接收机码／载波跟踪环技术及其对伪距测量精度的影响

码／载波跟踪环技术是现代数字GPS接收机普遍采用的技术，它不仅可提高GPS接收机抗干扰能力，而且还可提高GPS接收机伪距测量精度。本文根据以C／N0为基础的伪距测量方差及码／载波跟踪环门限，分析采用码／载波跟踪环技术GPS接收机的伪距测量精度。     

平流层飞艇对GPS接收机的干扰优势

为解决地面干扰衰减严重、干扰效果不理想的问题,提出了将干扰机置于平流层飞艇的思想。在对GPS伪距测量精度分析的基础上,推导了干扰位置与GPS接收机接收到的干扰功率之间的关系,得到了不同干扰位置下伪距测量方差的数学模型。在给定GPS伪距测量误差的前提下,仿真分析了干扰平台高度与干扰效果之间的关系,结果验证了平流层飞艇载干扰器的高度优势。     

载波相位平滑伪距算法研究与精度分析

伪距测量值是GPS接收机最基本的距离测量量,对导航定位的精度具有重要影响,通过一些方法提高伪距精度可以有效改善定位精度,而载波相位平滑伪距是提高伪距精度的一种简单有效的方法。文章在阐述平滑伪距原理的基础上,介绍了一种载波相位平滑伪距技术,并详细分析了平滑窗口、周跳判断门限的选取对该技术平滑效果的影响。以高动态数据为例,确定参数的合理取值,进行定位精度分析和伪距精度改进分析,并从统计角度分析了载波相位、伪距及平滑伪距之间的相互关系。结果表明,该方法能够有效提高伪距测量的精度,对提高GPS接收机的实时定位精度具有实际应用价值。     

对GPS接收机实施欺骗式干扰的定位误差研究

本文介绍了一种对GPS接收机实施欺骗式干扰的定位误差研究方法,并在伪距测量定位模型的基础上,建立了转发式欺骗干扰的数学模型。通过分析和计算定位误差的标准差,得出欺骗式干扰时的GDOP值。模拟试验结果初步验证了评估方法的合理性。     

GPS双频接收机单点定位算法研究

为了提高单点定位的精度,利用GPS双频接收机接收到的双频码伪距和相位伪距测量值进行组合,消除了卫星钟差、接收机钟差、电离层延迟和对流层延迟等误差因素,求出了双频的整周模糊度,并对周跳进行了探测和修复,应用消除了电离层效应的相位伪距值对码伪距进行了平滑,得到了更高精度的伪距值,进而求出接收机坐标.最后,进行了实例分析,理论值与测站的标准坐标值进行了比较,精度较高,并且具有很好的稳定性.     

对GPS接收机实施欺骗式干扰的定位误差研究

本文介绍了一种对GPS接收机实施欺骗式干扰的定位误差研究方法，并在伪距测量定位模型的基础上，建立了转发式欺骗干扰的数学模型。通过分析和计算定位误差的标准差，得出欺骗式干扰时的GDOP值。模拟试验结果初步验证了评估方法的合理性。     

基于FPGA的GPS实时伪距测量新方法

同步检测是伪距测量的重要组成部分,本文提出了一种兼顾可靠性和实时性的同步检测方法。该同步检测方法结合前导码比特匹配、奇偶校验,提高检测实时性;通过加强同步状态持续有效条件、利用前导码的周期性,提高检测可靠性。进一步将该同步检测方法与多通道并行C/A码跟踪结合,给出了一种实时伪距测量新方法,并在FPGA上实现了该伪距测量方法。仿真结果证明了本文提出的同步检测方法具有低误检测率、延时短的优点;对基于本文提出的伪距测量方法的GPS实时接收机进行定位测试,测试结果显示硬件接收机能够实现有效定位,表明提出的伪距测量方法能够为定位提供实时、准确、稳定的伪距信息。      

微弱信号下基于模糊度解算的辅助式GPS接收机定位算法研究

提出了一种辅助式GPS接收机定位解算方法,基于该方法接收机不需要解调导航电文、帧同步和位同步,仅需要对GPS信号进行伪码相位测量,在获取卫星星历、卫星钟差参数等辅助信息的基础上完成定位解算.该算法在常规GPS定位算法基础上,增加伪距中模糊部分为未知数,当接收机位置坐标和接收机钟差的迭代初值误差满足一定条件时,消除了伪距中模糊度影响.然后推导了该算法的定位方程,给出了定位流程.最后仿真实验证实了该算法的有效性.     

基于北斗RDSS的GPS区域差分技术

本文提出了一种基于北斗RDSS的GPS区域差分技术的实现方案,该方案克服了差分GPS技术受到参考站和用户站之间距离的限制。本系统中基准型GPS接收机伪距修正数的计算、用户接收机导航解算所需的卫星星历数据、时间数据、伪距信息和伪距修正数的提取以及差分算法实现和接收机定位算法全部在DSP＋FPGA中实现。通过试验数据分析比较可见,采用基于北斗RDSS的GPS区域差分技术,对GPS导航定位精度有明显提高,该技术为未来实现高精度GPS导航定位有一定的参考价值。     

面向紧耦合导航的伪距/伪距率高精度快速算法

INS/GPS紧耦合导航中将卫星伪距、伪距率作为观测量,而伪距、伪距率中的误差影响了组合导航系统的输出精度,其运算量大,制约了紧耦合导航系统数据率的提高。文中通过实测数据探讨了紧耦合导航中伪距、伪距率的误差来源,并使用相对伪距、伪距率消除其中的接收机误差项。在此基础上提出利用Hermit分段3次插值法实现对卫星位置的快速解算,得到一种面向紧耦合导航的伪距、伪距率高精度快速估计算法。实验结果表明,该算法有效提高了伪距、伪距率的计算精度与速度。     

BDS/GPS伪距单点定位的精度对比分析

本文主要介绍了 BDS/GPS 伪距单点定位的数学模型和算法分析，然后对 BDS/GPS 接收机接收到的单点定位的数据进行仿真实验分析。通过比较 BDS 与 GPS 在同一时段内 X、Y、 Z 三个方向上的 RMS 值，PDOP 值以及可见卫星数的变化，来比较 BDS/GPS 的伪距单点定位的性能。实验结果表明：北斗与 GPS 伪距单点定位性能相差不大，GPS 的 PDOP 值约为 1.8，BDS 的 PDOP 值约为 2.5，GPS 的 RMS 定位精度在 4m 以内，北斗的 RMS 定位精度优于 9m。     

抗干扰时延对接收机观测量精度的影响分析

本文针对多系统卫星导航接收机抗干扰时延补偿问题,提出了一种自适应调整抗干扰延时的补偿算法,使不同频点的采样时刻处于同一时刻,提高了抗干扰状态下的伪距测量精度和载波测量精度.定量分析了不同抗干扰延时对观测量精度的影响,并在某型抗干扰接收机上进行了测试验证.测试结果表明:本文设计的自适应调整抗干扰延时的补偿算法有效,消除了由于抗干扰延时引入的观测量偏差,提高了伪距/载波差分的定位精度.     

压制干扰对GPS接收机码跟踪环的性能影响分析

压制干扰是GPS接收机面临的重要的人为威胁之一,对伪码跟踪的跟踪测距精度产生影响,甚至导致伪码跟踪环失锁。干扰对伪码跟踪环的影响模型涉及许多因素,建模比较困难。以常用的非相干超前减滞后功率延迟锁定环为例,建立了码跟踪环在宽带噪声干扰、窄带干扰和点频干扰下的跟踪误差模型,比较了压制干扰对C/A码和P(Y)码跟踪环性能的不同影响。通过对不同干扰方式下C/A码和P(Y)码跟踪误差的仿真,得出了对C/A码和P(Y)码跟踪环性能影响较大的干扰方式和干扰频率,为GPS接收机干扰方法和抗干扰措施的选择提供了理论依据。     

惯性系下GPS/SINS紧组合导航算法研究

针对新一代远程空空导弹的特点,研究了在导弹发射惯性坐标系下,基于伪距/伪距率的GPS/SINS紧组合导航算法,推导了该坐标系下的惯导一阶误差传播方程,建立了该坐标系下GPS/SINS组合导航系统的状态方程和量测方程,并进行了相关数学仿真验证。仿真结果表明,在该坐标系中GPS/SINS紧组合导航算法有较高的导航精度。     

极化对GPS干扰效果影响分析

为获得良好的GPS干扰效果,干扰信号应与GPS接收机天线极化方式相匹配。首先用腔模理论分析了GPS接收机圆极化微带天线各个方向上的场结构,推导出其侧面的极化特性。对干扰信号从不同方向进入GPS接收机天线的干扰效果进行了分析。在此基础上利用镜像原理分析了GPS接收机天线载体对不同极化方式的干扰信号影响。通过试验结果证实了上述分析。最终给出合理的干扰天线极化方式。     

Neural Technologies for Precise Timing in Electric Power Systems with a Single-Frequency GPS Receiver

The global positioning system (GPS), with its ability to provide time synchronization with accuracy to 200 ns over the wide area, provides an ideal tool for performing time tagging in electric power systems. The observed GPS pseudo-range varies from the true range because of range measurement errors. GPS errors sources are ionospheric delays, atmospheric delays, troposphericelays, multi-path effects and dilution of precision etc., affecting the GPS signals as they travel from satellite to user on Earth. In this paper neural models has been presented are for more accurate GPS timing in electric power systems with a single-frequency GPS receiver. The proposed methods use back-propagation (BP), extended Kalman filter (EKF) and particle swarm optimization (PSO) training algorithms, which achieves the optimal training criterion. We use actual data to evaluate the performance of the proposed methods. An experimental test setup is designed and implemented for this purpose. Results using the three methods are discussed. The experimental results obtained from a coarse acquisition (C/A)-code single-frequency GPS receiver are provided to confirm the efficacy of the approaches to give high accurate timing. The GPS timing RMS error using neural network based on PSO learning algorithm reduces to less than 105 and 36 ns, before and after SA, respectively.     

多源宽带干扰对多阵元GPS接收机干扰效能分析

近年广泛使用的多阵元自适应调零天线抗干扰技术,大幅降低了单个GPS干扰源的干扰效能,如何对其实施有效干扰成为导航对抗的研究热点之一。本文首先使用干扰-信号比阈值分析了多阵元接收机失效机制,并使用单源干扰对其抗干扰效能进行了检验;其次建立了多源宽带高功率压制干扰模型,最后采用数值仿真研究了多源宽带高功率压制模式下,干扰4阵元线性约束最小方差(LCMV)自适应调零算法GPS接收机的工作效率。实验表明,适当布置的多源宽带高功率压制模式可以有效提升对多阵元GPS系统的干扰效能。      

GPS/INS超紧致耦合压制干扰能力分析

采用带限高斯噪声和同速率伪码相关信号对全球定位系统(GPS)/惯导系统(INS)超紧致耦合导航系统GPS军码接收机实施压制干扰。通过分析GPS P(Y)码和M码信号功率谱变化特点,对以上两种压制干扰进行信号参数的优化确定,进而计算出参数优化后的干扰信号造成GPS/INS超紧致耦合GPS军码接收机载波环路失锁时射频前端处所需的最小干扰功率。考虑干扰信号入射角与接收天线增益的关系,仿真得到不同高度干扰源发射功率与有效干扰距离的关系曲线。根据要地目标的防护需求,对不同制导武器所需的连续压制干扰作用距离进行定量分析,并在此基础上对沿来袭制导武器航路附近部署的多干扰源位置坐标和数量设置问题完成建模求解。