GPS L1C/A与L2CM导航信号联合捕获技术

对GPS L1C/A与L2CM信号的联合捕获技术进行了研究,利用双码联合广义差分技术解决导航数据位周期引起的跳变问题,提高其捕获灵敏度。而后引入了乘性检测方式,提高相关检测量的峰峰比值与算法检测概率,使其更有利于实现微弱环境下信号捕获。实验结果表明,该技术比单码捕获技术灵敏度提高了3 d B,在输入信噪比为-24 d B,发生数据位跳变时,成功捕获到卫星信号,检测量峰峰比为5.23,比传统算法提高了4.25倍。     

基于FFT算法的GPS信号快速捕获方法研究

在分析基于FFT算法的GPS伪码的快速捕获新方法的基础上,通过传统的时域二维串行码捕获方法和基于FFT算法的GPS伪码的捕获新方法所需要的运算次数的比较,在理论上论证了新方法伪码捕获速度得到提高的正确性和可行性。采用System View软件仿真实验验证了基于FFT算法的GPS伪码的快速捕获新方法理论的正确性,得出新码捕获方法较传统的码捕获方法得到捕获速度提高的结论,为GPS接收机适应高动态环境做了理论探讨。     

高灵敏度GPS信号捕获技术研究

分析了影响GPS信号捕获灵敏度的因素,提出了减小相干损耗、降低噪声功率等实现高灵敏度信号捕获的技术途径;研究了相干损耗对灵敏度的影响,提出了高灵敏度捕获的搜索步长选择方案;研究了相干积分和非相干积分的信噪比增益,提出了相干积分+非相干积分的信噪比增加方案;进行了信号捕获仿真,仿真结果表明,所提出的技术途径可行,能够实现对30dB-Hz的低信噪比信号的捕获.     

一种GPS软件接收机信号快速捕获算法研究

利用实测数据,对全采样点循环相关、1023点和1024点平均相关三种GPS信号捕获算法进行了峰-峰比、捕获概率、捕获精度和执行时间的定量对比分析。针对1024点平均相关捕获算法执行速度快,但对弱信号捕获灵敏度差的问题,提出一种基于多码长数据段叠加的1024点平均相关改进算法。该算法对载波剥离后的多码长数据段叠加后再进行1024点平均采样,从而使其既满足FFT快速计算的要求,又提高了信噪比。测试结果表明该算法在保持捕获快速性的同时,能够显著提高GPS弱信号的捕获概率,克服了传统1024点平均相关导致的相关峰-峰比损失问题,具有实际应用价值。     

面向深组合导航技术的GPS软件接收机捕获算法

通过研究GPS软件接收机的捕获算法,在传统捕获模式基础上面向深组合导航技术,将外部其他导航系统给出的信息反馈入接收机,辅助信号捕获过程,可以使接收机的捕获速度提高数倍。在基于频域相关技术的捕获算法基础上,通过对频域数据进行分析研究,提出了利用伪距信息缩短相关伪码长度,利用多普勒频移信息缩小频率搜索范围以及截短频域信息减少相关运算量等三种提高算法效率,加快捕获速度的改进方案。通过建立捕获算法的仿真模型进行仿真,验证了改进算法的可行性,确定了改进算法的必要参数。仿真结果表明改进算法较普通算法在捕获速度、运算效率上具有显著的优势。     

自旋制导武器GPS／GLONASS导航的探讨与研究

主要针对制导武器的特殊运动规律，对采用GPS／GLONASS来改善制导进行探讨和研究，而弥补单一卫星网的动态性能低的缺陷，实现制导武器的高精度实时导航与控制。     

基于FPGA的扩频信号快速捕获电路设计与实现

针对扩频通信中长伪码序列的快速捕获问题,文中提出了一种基于FPGA的扩频信号快速捕获方法,来解决低信噪比条件下长伪码序列的捕获问题.该方法采用伪码100支路并行捕获的方案,从而大大减少的捕获所需的时间,有效地改善了系统的性能.同时,在Altera公司的Quartus II软件中,使用硬件描述语言VHDL和原理图相结合的方法进行了电路的设计实现.最后,把电路下载到Altera公司的StratixEPlSSOB956C6芯片中完成调试,测试结果表明该方法具有较快的捕获速度和较好的捕获性能.     

直升机用SINS/GPS组合导航自适应滤波研究

由于直升机的工作环境复杂,采用常规卡尔曼滤波进行组合导航容易发散。为了提高系统应对突变的能力,提出了一种基于Sage-Husa滤波器和强跟踪滤波器的交互式多模型(IMM)自适应滤波(AF)算法。具体实现是通过判断滤波器的每一维收敛判据,进而选择相应的自适应算法。仿真结果证明了改进算法的有效性和优越性,导航精度得到了显著提升。     

SINS/GPS 组合导航卡尔曼滤波算法研究

针对单独使用某一种的导航设备都无法满足机载火控系统和飞行系统要求的问题,推导出 SINS/GPS 组合导航中的一种新的卡尔曼滤波算法.将有色噪声的白化处理引入到卡尔曼滤波器,设计了一套动态车载组合导航试验系统,给出了基于有色噪声白化的卡尔曼滤波器算法的具体步骤,以动态车载 SINS/GPS 组合导航系统试验的数据分析验证了此算法的正确性和合理性.分析结果表明:基于有色噪声白化的卡尔曼滤波器可以很好地解决有色噪声的影响,弥补了传统卡尔曼滤波器的不足,提高了导航结果的精确度.     

GPS失锁情况下基于神经网络的组合导航算法研究

文中针对GPS/SINS组合导航系统中GPS信号失锁问题进行研究,采用基于神经网络的组合导航算法.在GPS信号失锁时间段内,用神经网络模拟GPS的信息,进行信息融合.文中给出了基于神经网络的组合导航系统模型,并进行了数学仿真研究,结果表明,引入了神经网络的组合导航系统,在GPS信号失锁时,能保证一定的导航精度.本文为组合导航系统中GPS信号失锁问题的解决提供了一种方法.     

低空导航吊舱地形跟随算法研究与实现

低空导航吊舱地形跟随算法提供了一种适应作战环境的方法,提高了飞机有效低空突防能力.文中详细介绍了低空导航吊舱地形跟随算法的设计思路和实现方法.首先,简要描述地形跟随系统的组成;然后,重点阐述基于嵌入式实时操作系统VxWorks开发平台,设计和实现地形跟随算法的要点.     

自旋制导武器GPS/GLONASS导航的探讨与研究

主要针对制导武器的特殊运动规律,对采用GPS/GLONASS来改善制导进行探讨和研究,而弥补单一卫星网的动态性能低的缺陷,实现制导武器的高精度实时导航与控制.     

基于软件无线电平台的低轨卫星扩频通信的信号快速捕获和跟踪

本文针对低轨卫星直接序列扩展频谱(DSSS)通信中的信号同步问题,提出了基于软件无线电平台的处理方法.采用了二维联合搜索的快速算法,同时捕获扩频信号的载频和码起点.在持续跟踪中,利用匹配滤波器的相关重构,并采用频率、相位细分和多帧叠加处理的抗噪算法,较好地解决了大动态范围多普勒频移的跟踪难题,同时也对码起点的持续漂移进行了良好的同步处理.最后,给出了试验数据和分析、改进,为低信噪比下的扩频通信提供了重要的技术参考.     

速度+方位角匹配传递对准算法的简化与仿真

给出了一种速度+方位角匹配传递对准模型,并结合工程实际要求和条件,对该模型进行简化.仿真结果表明,在一定的机动条件下,速度+方位角匹配的三个失准角估值都能够在20s内收敛,并达到10′的精度,从而验证了该模型的有效性.简化后的十二阶滤波器能够达到相近的收敛时间和精度.     

北斗／惯导深组合系统捕获与环路控制研究

为适应我国对北斗卫星日益广泛的应用和用户对于高精度、强干扰能力下的应用需求,提出了一种北斗／惯导深组合系统捕获与环路控制方案;通过6 ms并行码相位搜索捕获方法成功捕获卫星,同时利用惯导与接收机环路的高度耦合机制实现载波环和码环的控制;通过仿真试验表明：该方法能够成功实现北斗卫星信号的捕获与接收机环路控制,且跟踪性能优于传统接收机环路。     

基于卡尔曼/状态反馈滤波的SINS/DR导航算法研究

针对SINS/GPS组合导航系统在GPS信号出现故障时不能正常工作的问题,提出了利用里程计与SINS组合的导航系统。在分析组合系统数学模型的基础上,设计了基于卡尔曼/状态反馈算法的新型滤波器。该滤波器基于最优控制的思想对卡尔曼滤波算法进行了改进,最终得到误差状态的估计值。仿真结果表明,改进后的卡尔曼滤波算法用于估计导航系统误差能够取得更加满意的效果。     

基于自适应滤波的惯性+多模卫星组合导航算法研究

惯性+多模卫星组合导航系统通常采用定常参数的加权最小二乘算法进行多传感器信息融合,若加权系数与实际噪声统计特性不吻合,将会对组合导航精度产生不利影响.为解决该问题,提出一种基于自适应滤波的改进信息融合算法,对惯性及卫星导航数据应用自适应Kalman滤波以估计惯性导航误差,对滤波输出进行基于加权最小二乘法的多模信息融合,并根据滤波误差方差阵的解算结果对加权系数进行实时调整以优化估计精度.仿真结果表明该算法能够在一定程度上提高组合导航系统的精度和对不同随机噪声的适应能力.     

基于小波辅助的GPS/SINS 组合导航系统故障检测与信息融合算法

针对GPS/SINS组合导航系统可能出现故障的问题,提出一种基于小波辅助的组合导航系统故障检测与信息融合算法。将卡尔曼滤波器的估计误差进行相应的多小波故障检测分析,在较短时间内发现故障点进而降低虚警概率;若GPS发生软故障,利用改进的自适应算法进行信息融合,进而保证系统的滤波精度、容错能力和可靠性。仿真结果验证了该方法的有效性。     

低成本IMU/GPS车辆组合导航系统设计与仿真研究

设计了一种低成本的IMU/GPS车辆组合导航系统.采用低精度的陀螺仪和加速度计作为惯性测量器件,构成惯性测量装置(IMU);然后,将该IMU与GPS构成组合导航系统,通过设计高效的组合导航算法来提高组合系统的定位精度.实验仿真结果表明,该低成本IMU/GPS车辆组合导航系统具有较高的导航精度,同时有效降低了系统成本.     

一种GPS软件接收机的同步算法研究与仿真

空间卫星的高速运动、钟差、GPS接收机应用平台的高动态性是影响信号同步的主要因素。为了积极应对这些因素对系统同步带来的挑战,实现对导航电文准确、快速解调的目的。文中基于对圆周捕获算法、非相干全时间超前-滞后码跟踪环及Costas载波跟踪环工作机理深入研究的基础上,提出了一种GPS软件接收机的同步算法,并通过仿真验证了该算法的有效性、合理性,从而为今后我国发展多种类GPS接收机应用平台提供现实依据。