基于GPS双频接收机的实时电离层延迟模型

为了建立电离层延迟模型来确定电离层对电磁波传播的影响,以电子密度的分布为研究对象,根据基本折射理论分析电离层的色散效应,对电离层延迟原因进行分析,研究电离层总电子含量TEC(Total Electron Content)对其影响,并且此影响与卫星信号频率有关。利用GPS双频接收机和投影函数建立电离层的单层VTEC(Vertical Total Electron Content)多项式模型,在大庆进行实地连续观测获取相关数据,建立了大庆地区的电离层延迟模型。总结VTEC昼夜变化规律,并对结果进行了分析和说明。     

卫星导航信号反欺骗性研究

目前我国正在发展自己的卫星导航系统——北斗卫星导航系统。由于北斗卫星导航系统和GPS有比较高的兼容性,因此借鉴GPS卫星导航系统的成熟经验,可以使我们在应用北斗卫星导航系统的过程中,得到许多有益的启示。将在空间中对GPS导航信号进行反欺骗性研究,通过对GPS卫星导航信号的分析,设想欺骗信号的可能性,并给出相应的对策,提出反欺骗算法。     

基于DEMETER卫星观测数据的电离层离子温度时间序列预测模型

提出了一种利用DEMETER卫星观测量构建电离层离子温度背景场及预测模型的时间序列分析方法。首先,通过分析卫星轨道重访周期与建模格网大小的关系,确定了时间序列采样轨道数据的空间区域大小为1.75°×1.75°、时间间隔约为14天。然后,基于电离层离子温度明显的季节变化特征,采用自回归移动平均模型(ARIMA)构建时间序列预测模型来描述电离层离子温度及其周期性变化。最后,采用2006年～2009年的DE-METER卫星观测数据验证了该时间序列预测模型,结果表明ARIMA季节模型能较好地模拟电离层离子温度在时间上的变化趋势,建立较为可靠的电离层背景场。     

中国卫星导航产业面临的机遇和挑战

本文系统的介绍我国卫星导航系统的应用,并详细分析了我国北斗导航卫星的优势和劣势,并对我国北斗卫星导航系统的发展进行了分析。最终提出笔者的展望。     

窄带干扰下北斗卫星导航信号性能分析

在介绍近期公布的北斗卫星导航系统空间信号接口控制文件(interface control document)中B1频点QPSK(quadrature phase shift keying, 正交相移键控)调制信号及测距码构成的基础上, 针对窄带干扰对卫星导航信号性能影响问题, 通过建立卫星导航直接序列扩频通信系统模型, 对窄带干扰下的北斗卫星导航系统解扩处理增益、相关解扩处理变化规律、误码性能以及对导航信号等效载噪比的影响进行了分析和数字仿真。仿真结果表明, 窄带干扰下, 导航信号性能降低程度与干扰实施位置、扩频码特性、调制样式等有关, 导航信号的性能改善需综合考虑干扰特性、扩频特性及调制样式等方面的影响。     

基于Matlab Web的电离层TEC长期预报系统

为了有效解决TEC长期预报系统中,大量数据的读取、复杂的矩阵运算、图形绘制以及客户端与服务器快速交互等问题,利用Matlab Web Server开发了基于Matlab Web的电离层TEC长期预报系统。文章详细介绍了在Miconsoft Windows 2000 Professional+IIS5.0平台下,利用Matlab6.5工具箱中的Matlab Web Server工具开发Matlab Web应用程序的具体方法和过程;简要介绍了电离层TEC长期预报的原理。基于Matlab Web的电离层TEC长期预报系统运行效果良好。     

基于GNSS的编队卫星相对定位模糊度解算性能分析

模糊度解算性能是影响卫星导航系统相对定位精度的决定性因素之一。针对编队卫星的星间相对定位需求,对影响模糊度解算成功率的主要因素及其作用进行了分析。通过多种场景下模糊度解算成功率的定量仿真,说明组合多种GNSS星座、增加观测频率的个数以及选取与星间基线长度相适应的电离层模型,均有利于提高模糊度解算的成功率,该结果对于相对定位性能的预测与编队卫星系统优化设计具有参考意义。     

LimeSDR的低成本北斗三代导航信号模拟源设计

随着北斗三代卫星导航系统的建成,对接收机的需求也随之剧增。卫星导航接收机的研发与测试均离不开北斗三代导航信号模拟源。本文利用成熟的软件无线电(SDR)模块LimeSDR设计了一种低成本的北斗三代导航信号模拟源,可模拟生成北斗三代民用B1C卫星导航信号。该方案同时兼具成本低、体积小、携带方便、功耗低等诸多优点。     

北斗卫星导航系统及其于民航导航的应用

卫星导航是未来航行系统的重要组成部分,在我国对民航星基导航的学术研究较少情况下,介绍北斗卫星导航系统,从我国民航导航的历史发展角度分析了民航导航对北斗卫星导航系统的需要;对北斗卫星导航系统在民航导航中的应用做了初步的探析,结论表明北斗卫星导航系统在区域导航、进离场RNP、进近着陆导航三方面对民航导航的变革有重要意义;结合欧美国家在发展全球卫星导航系统中所遇到的问题,给出我国北斗卫星导航系统民航应用的紧迫性和前瞻性启发。     

GLONASS卫星导航信号模拟与接收验证软件开发

GLONASS卫星导航信号的模拟可以为复杂环境下信号性能评估和接收机开发提供良好的研究基础。介绍了GLONASS信号的结构组成和仿真模型,分析了GLONASS信号生成过程中的伪距计算、多普勒频移、卫星位置计算三个关键问题,设计了一种基于C++平台的回放模式GLONASS信号软件模拟方案,实现了GLONASS中频信号文件的生成,并开发了GLONASS软件接收机进行了验证测试。结果表明,该软件接收机具有成本低和灵活度高等特点。     

卫星自主导航中月亮摄动及其仿真研究

卫星自主导航是卫星控制技术发展的必然趋势,是当今世界航天领域研究的前沿热点之一。该文针对基于组合大视场星敏感器星光折射的卫星天文自主导航方法,应用广义卡尔曼滤波理论,建立了月亮引力摄动下的系统状态模型和系统观测模型。对系统模型进行了状态最优估计周围的线性化和采样周期的离散化,给出了干扰方程。在滤波计算过程中,采用了改进的广义卡尔曼滤波算法,以某地球同步轨道通信卫星为背景,进行了计算机仿真研究。分析和讨论了月亮摄动力对卫星自主导航的影响,给出了其影响的变化规律。研究和仿真结果表明,月亮引力是卫星自主导航的主要摄动因素之一,直接影响卫星轨道倾角的变化,并且卫星轨道越高,影响效果越明显。     

惯性基高精度组合导航方法研究与仿真

研究了一种基于捷联惯性导航系统(SINS)的高精度组合导航方法;选取SINS的系统误差作为组合导航系统状态,利用天文导航系统(CNS)输出的姿态矩阵和SINS输出信息计算得到的等效姿态矩阵来构造量测,设计SINS/CNS组合导航算法;利用SINS与北斗卫星导航系统(RDSS)各自的位置输出构造量测,设计SINS/RDSS组合导航算法,从而,利用联邦卡尔曼滤波技术设计SINS/CNS/RDSS组合导航算法;仿真结果表明,惯性基SINS/CNS/RDSS组合导航方法具有较高的导航定位精度,工程应用前景良好。     

卫星导航定位误差仿真分析

卫星导航定位系统被广泛应用于军事、工业和民用等各领域。计算机仿真方法是研究导航系统性能的一种重要手段。文章从卫星导航测量原理出发,介绍了使用最小二乘估计方法来进行单点定位的卫星导航的仿真定位方法。完成了汽车、飞机、轮船三种载体的运动轨迹的建模,并针对载体的位移、速度的定位误差进行仿真分析。为探索位移误差变化规律,并验证定位误差仿真模型有效性,对卫星屏蔽角、电离层误差、对流层误差多径效应等因素变化进行仿真。并对汽车、飞机和轮船三种载体在运动状态下,可观测到的卫星数量、电离层和对流层延迟以及多径效应引起的误差对卫星导航精度存在影响,进行了仿真对比。结果表明,可观测到的卫星数量、电离层和对流层延迟以及多径效应对卫星导航精度影响较大,载体运动对卫星导航精度影响较小。     

北斗卫星导航系统行车记录仪的优化设计

阐述了北斗卫星导航系统发展现状与行车记录仪发展趋势,结合国标及交通运输部部标对行车记录仪的要求,给出北斗卫星导航系统行车记录仪的硬件、软件设计思路,并为GNSS(全球导航卫星系统)定位数据漂移、数据处理与传输等关键点提供了解决方法。产品已通过交通运输信息工程质量检测中心检测。     

基于卫星导航系统的高速列车定位技术研究

首先,介绍全球卫星导航系统的发展状况,对比分析全球卫星导航系统性能．并结合国内外基于卫星导航系统的列车定位技术的研究成果和应用情况,将列车定位技术分为四大类．然后,从精准性、有效性、安全完整性三个方面对列车定位技术综合性能进行分析,总结其存在的问题并给出解决方法．最后对基于卫星导航的高速列车定位技术的未来发展趋势进行展望．     

基于卫星导航系统的对流层模型分析

对流层误差是卫星导航系统中十分重要的误差源之一,也是卫星导航系统仿真和应用的重要研究课题。介绍了对流层对卫星导航定位的影响,阐述了对对流层模型分析验证的重要意义,分析了UNB3模型、Hopfield模型和双指数模型的原理,并与实测双指数模型进行了比较分析,验证了UNB3模型和Hopfield模型在中国区域使用的有效性,为卫星导航系统仿真及信号模拟提供了有力的依据。     

高旋弹卫星导航接收机半实物仿真

半实物仿真是测试卫星导航接收机在高旋外弹道环境条件下工作性能的有效手段。为测试卫星导航接收机在高旋外弹道环境条件下的性能,阐述了二维弹道修正引信实现弹道修正的工作原理和北斗卫星导航接收机的基本工作原理;建立了高旋7自由度弹道模型;设计了半实物仿真系统,编写了仿真模型,并在RT-LAB实时仿真平台上运行;分别在非旋转条件和旋转条件下对卫星导航接收机进行了半实物仿真测试,仿真测试结果显示仿真机数据与弹上机转换后数据曲线重合。实验表明：半实物仿真系统可有效检验高旋炮弹卫星导航接收机功能和准确度。     

多星体制车载定位导航系统设计

针对目前导航系统非隐蔽性、抗干扰能力弱、机动性不高,以及对精确定位信息加密等问题进行分析研究,设计能够接收多种卫星系统信息的车载定位导航系统,可实现精确定位,减少定向误差,并具备所需的加密和隐蔽特性。以接收模块和计算模块为核心部件,实现复杂的信号接收、计算和显示功能。介绍了系统总体布局、相关硬件电路和软件结构。实践证明该系统可有效解决上述难题。     

卫星导航综合仿真平台的研究与实现

卫星导航系统是各大国争相抢夺的战略高地,卫星导航综合仿真平台可以对卫星导航系统的研究提供帮助。本文详细分析了卫星导航综合仿真平台（NSSP）的设计思想与整体架构,分析了仿真平台的主要功能,给出了NSSP的具体实现,并指出了下一步的主要工作。     

导航卫星信号模拟器伪距生成实时仿真研究

高精度伪距数据的实时生成是导航卫星信号模拟器开发需要解决的一项关键技术.在监测接收机测试中,信号模拟器生成伪距数据时必须采用高精度而复杂的卫星轨道和伪距误差项计算模型,但是复杂的计算模型严重影响了伪距数据生成的实时性.针对问题,提出了迭代计算与插值计算相结合的伪距生成方法,并采用方法对监测接收机和普通定位接收机用户进行了伪距数据的实时生成仿真和精度分析.结果表明方法能满足伪距数据生成的实时性和精度要求.