基于Walker星座的导航卫星自主导航的GDOP最小值分析

卫星自主定轨时选择测量卫星的几何构型对于定轨精度有着重要的影响.目前地面接收机与导航卫星的几何构型对定位精度的影响主要由GDOP（几何衰减因子）来衡量,GDOP值的下限限制了在一定的测量精度下用户定位的精度范围.通过构建Walker构型的导航星座将地面接收机GDOP取最小值时的边界确定,推广应用到自主导航环境下,利用均匀采样和遗传算法分别独立得到GDOP的最小值,同时用仿真数据验证了这个值的正确性.     

基于K均值聚类的新型选星算法北大核心

在进行导航定位时,第一步是进行卫星的选取,选取卫星的合适与否直接决定了导航定位的准确性。为了提高选星的精确性和时效性,在计算卫星方位角和仰角的基础上,提出了一种新型选星算法——基于K均值聚类的新型选星算法。在选取最大仰角卫星的基础上利用K均值聚类算法对可见卫星的方位角进行聚类选星,并利用MATLAB软件进行仿真。仿真结果表明:上述算法选星的GDOP值与最佳几何精度因子法得到的GDOP值相差无几,具有较高的精确性,同时算法计算复杂度大大减小,提高了选星的时效性。     

伪卫星在北斗导航系统中的布局研究

目前我国的北斗导航定位系统只能实现二维有源定位,这就大大限制了北斗导航系统的应用;采用伪卫星不但可以辅助增强北斗定位系统实现三维无源定位,提高定位精度,而且也可以单独组网并在区域范围内代替卫星导航系统进行独立定位;由于卫星定位系统的精度与卫星数目以及几何布局有着很大的关系,应用拉格朗日法,通过数学推导和仿真分析,研究了伪卫星数目以及布局对系统定位精度的影响,得出了伪卫星布局的相应结论。     

基于射线跟踪的AOA定位算法的GDOP研究

GDOP是衡量定位系统精度的一个重要指标。基于射线跟踪的定位算法利用镜像站实现对目标的定位,针对现有关于GDOP的计算因没有考虑镜像站之间的相关性,而无法用于对基于射线跟踪的定位系统的定位精度与镜像站布局之间规律进行分析的问题,给出一种基于射线跟踪的AOA定位算法(AOA-RT)的GDOP计算方法。在微小区AOA定位模型下,根据镜像站与定位站之间的关系,得到镜像站位置误差的相关矩阵,根据该相关矩阵推导了AOA-RT算法的GDOP的计算公式。仿真结果表明了所给的GDOP计算方法的合理性,并得出了相关结论。     

高动态GPS/INS组合导航中一种新的选星算法

传统的GPS选星算法采用高度角对可用星进行判断,然后选择具有最佳几何精度因子的卫星组合进行导航;由于最佳几何精度因子法的运算量大,很难适用于高动态环境对实时性的要求;因此,通过建立可用星圆锥体,并结合模糊选星算法的思想,提出一种基于惯性导航系统辅助的GPS选星算法;仿真结果表明,新的算法能够根据载体姿态信息,有效地进行可见星判断和卫星组合选择,运算时间比最佳GDOP值法降低约80％,精度较模糊选星算法更优.     

标志点定向系统几何精度因子的计算方法

为了满足在准备发射导弹时估计精度以及在建立发射阵地时优化标志点布局的需求,借鉴卫星导航定位系统的几何精度因子（GDOP）的定义,提出了适用发射车的标志点定向系统的GDOP的计算方法。根据多变量函数协方差合成公式,建立了定向误差的数学模型,以此为基础结合车体基本水平的特点,设计了该系统定向误差GDOP简化公式。计算结果显示GDOP值在以标志点为顶点的三角形附近区域的分布特点为：三角形内部的值比外部小;正三角形比其他形状的三角形能在更大范围内取得较小的值。数值仿真和外场实验证明了该方法的正确性。     

基于TOA的无线传感器网络定位误差GDOP值分析

无线传感器网络中,自身节点定位精度与确定该节点位置的锚节点的几何关系密切相关.分析了TOA算法的定位原理,引入了GDOP描述定位误差与锚节点群几何布局关系,并给出了基于惯性矩和惯性积的GDOP值计算方法.结合质心算法原理,分析了锚节点数为3,5,10时,对基于锚节点群内点、外点的未知节点定位误差的归一化GDOP值和GDOP均值求解.采用蒙特卡洛仿真方法,仿真次数50,验证了锚节点群内点定位精度高和健壮的结论.     

IOWAS算法的卫星分组策略研究

探讨了IOWAS算法中的卫星分组策略优化问题。通过分析各种精度因子参数之间的关系,并借鉴已有的针对GDOP最小时卫星最佳分布的研究成果,给出了优化的卫星分组策略:使每个分组内的卫星分布都尽量与最佳分布相似,从而使每个分组都获得尽量小的VDOP值。仿真结果表明,分组策略的优化可以进一步提高IOWAS算法的可用性,尤其是在垂向告警线比较小的时候,性能改善更为显著。     

GNSS几何性能仿真分析

卫星的可见性和几何性能制约着导航定位精度以及定位可用性等.在分析卫星可见性和PDOP理论基础上,为提高导航定位精度,以北京地区为例,使用基于星座轨道模型方向余弦的计算方法,研究分析了三系统的卫星可见性随截止高度角的变化关系,对GDOP值的变化进行仿真试验.同时对在低纬度地区、中纬度地区以及高纬度地区的GDOP值变化做了对比分析.试验结果表明,Galileo系统的卫星满足定位要求,GPS和GLONASS(不包括增强系统)缺少稳定性;在低纬度区域,Galileo几何性能优于GPS,GPS优于GLONASS;在高纬度地区GLONASS具有最优的几何性能,GPS次之,而Galileo则极不稳定.     

基于NSGA-Ⅱ算法的地基伪卫星定位系统布站方法研究

在地基伪卫星定位系统独立组网时,可将其布站问题转换为多目标优化问题求解,以提高系统信号覆盖率、优化基站几何布局为目标,从而达到减少基站数量同时保证良好定位精度的目的。提出了基于带精英策略的非支配排序遗传（NSGA-Ⅱ）算法的伪卫星系统多目标布站方法,通过可视域分析技术确定系统信号覆盖率,并采用一种多矩阵相乘的加权水平精度因子计算方法衡量基站几何布局,最后利用NSGA-Ⅱ算法求解两个优化目标的非支配最优解集。以张家界某山区地形进行仿真,结果显示只需28个基站系统信号覆盖率就可以达到90%,同时能保证系统基站几何布局较优,性能优于普通遗传算法,在实际工程布站应用中有一定的指导意义。     

一种空间测向定位的解析算法和误差仿真分析

对于测向交叉定位系统,就空间模型的情况,给出了一种直接求解方法。还讨论了定位误差与观测误差,布站误差之间的关系,并仿真得出了不同测向精度条件下的误差GDOP分布图,得出的结果对实际应用有指导意义。     

基于仿真的装甲装备作战效能影响因素分析

基于仿真的装甲装备作战效能影响因素分析，综合不同仿真实验条件下的作战效能评估结果，得到实验条件与评估结果的影响关系，找出影响装甲装备作战效能的主要因素，从而支持装甲装备论证与评价。该文在简要阐述基于仿真的作战效能评估流程的基础上，介绍了装甲装备作战效能影响因素分析的内容、流程及相关算法。内容包括能力效能分析、方案能力分析和方案效能分析，算法包括极差分析方法和相关系数法，并将两种算法应用于不同的影响因素分析内容，对算法作了对比分析．提出了装甲装备作战效能影响因素分析可行的算法分配方案。     

基于最小二乘和EKF的伪卫星定位算法

空基伪卫星由于自身机动性以及受到诸如气流、压力、温度等外界因素的影响使得其位置存在着偏移。因此,精确确定空基伪卫星的位置是其增强现有导航系统或独立组网进行导航定位的前提。针对扩展Kalman滤波对初值的要求和最小二乘法估计性好的特点,提出了一种混合算法,该算法用逆定位原理建立伪距观测方程组并采用最小二乘法解算出初值,运用扩展Kalman滤波进行定位。仿真表明,混合算法优于最小二乘法,定位精度得到了提高。     

GPS伪卫星发射机的测试和技术研究

以一颗自主研发的GPS伪卫星为例,主要介绍了对于GPS伪卫星发射机的测试方法。首先介绍了伪卫星发射机的原理与设计以及各个主要模块。随后,逐一描述了对这些模块所进行的测试方法,并给出最终测试结果。最后,总结和分析了这些结果对伪卫星正常工作的影响。分析结果表明,该伪卫星的设计,达到了设计指标,满足了实用需求,其测试和分析方式具有普适性,能够应用于一般伪卫星的测试。     

伪卫星环境下的Galileo测试接收机通道结构设计

为了消除由于伪卫星测试环境下造成的远近效应,该文提出了一种基于SIC算法原理的伽利略测试接收机通道结构设计,利用伪卫星通道的跟踪结果生成强干扰信号用以抵消GPS和Galileo通道的输入信号的强干扰信号成分,并且伪卫星通道对较强的伪卫星信号使用1/8个周期的伪随机码做相关运算的方法,以牺牲9dB信噪比的代价使信号捕获时间大大缩短。Matlab仿真结果表明能很好地消除远近效应,并能加快伪卫星信号的捕获。     

LTE上行调度中一种补偿公平正比算法

以第三代移动通信系统的长期演进(LTE)标准为背景,针对上行调度中资源分配算法展开研究,分析公平正比(PF,Proportional Fair)调度算法的优缺点,并提出一种补偿公平正比调度算法。该算法可以判断用户当前分配的RB资源的服务质量好坏,对服务质量较差的RB资源进行重新分配。仿真分析表明,本算法可以在系统吞吐量和用户公平性之间取得较好的平衡。     

伪卫星室内导航定位系统研究和设计

GPS(Global Position System)伪卫星是一种用来生成并发射类似GPS信号的装置,在卫星信号脆弱的情况下,伪卫星可以作为GPS辅助增强,也可以在GPS信号完全失效的情况下用来建立独立定位系统;基于伪卫星室内独立定位的需求,提出一种低成本伪卫星的设计方案,通过频谱仪和接收机能够稳定捕获和跟踪到设计的伪卫星信号,作为室内组网的硬件基础;分析和推导SPP定位算法,将接收机输出的伪距和载波相位等测量信息进行定位处理,获得定位结果;并对伪卫星室内定位进行组网布局和设计,分析实验过程中的各组网组成部分;最后,在实验室内进行静态和动态定位实验,验证能够捕获和跟踪伪卫星信号,并得出厘米级的静态定位结果。