双频载波相位平滑码伪距差分技术研究

本文针对载波相位平滑伪距差分技术在高精度测量的应用,推导了单频和双频载波相位平滑伪距的原理,分别给出了单频和双频载波相位平滑伪距差分模型。通过试验分析,比较了单频和双频差分导航定位精度,分析了双频载波相位平滑伪距差分定位的优点,且其差分定位精度可达亚米级。     

历元自差分的伪距定位算法

针对单频伪距单点定位误差消除不干净,特别是电离层误差难以消除的问题,本文分析了伪距误差的组成,提出了利用误差的时间相关性来消除误差的历元间自差分法.针对广播星历误差大,精密星历不实时等问题,本文通过IGS提供的广播星历改正信息,实时修正广播星历得到的卫星位置偏差和钟差的偏差.本文分析了历元间自差分法的特点,得知历元间隔、初始点精度对其影响大,并用实测数据验证了这一观点.另外,通过与传统的单频伪距单点定位对比,可知在1秒历元间隔时,三维定位精度在1.2米左右,定位精度大幅提高.     

GNSS伪距差分定位及其特色──GNSS卫星导航定位方法之二

GNSS伪距差分定位是一种能够获取较高导航定位测量精度的卫星导航定位方法,但是,它的设备较复杂,用户不仅需要使用一台GNSS信号接收机,而且需要设置提供DGNSS改正数据的基准站及其一台GNSS信号接收机,以及与之匹配的DGNSS数据链,才能够实现全天候、全天时和全球性地测量运动载体的7维状态参数。本文简要地论述了GNSS差分定位的基本原理及其实现。     

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。     

基于北斗卫星导航系统的差分定位技术性能分析

针对目前高精度定位的应用需求,本文分析了卫星导航系统的差分定位技术,重点研究了差分技术原理,并在此基础上建立了伪距差分和载波相位差分的模型,搭建了动态跑车试验平台,在动态环境下对不同定位模式的定位精度进行了分析。试验结果表明,伪距差分定位精度优于 2m( 2σ ),载波相位差分定位精度优于 0.04m( 2σ),载波相位差分技术可满足高精度定位的需求,具有很大的工程应用价值。     

GNSS伪距单点定位及其实现──GNSS卫星导航定位方法之一

GNSS伪距单点定位,是一种较简易且非常实用的卫星导航定位方法,用户只需使用一台GNSS信号接收机,就能够全天候、全天时和全球性地测量运动载体的7维状态参数,本文简要地论述了GNSS伪距单点定位的基本原理及其实现。     

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。     

基于单差正交模型的GNSS伪距差分定位技术

全球卫星导航(Global Navigation Satellite System,GNSS)的伪距差分定位由于不需要解算整周模糊度,即使是在载波差分定位技术广泛应用在高精度差分定位的当代,伪距差分定位在辅助载波差分定位等方面依旧具有研究的意义。本文介绍了一种基于单差正交模型的伪距差分定位技术。它可以避免双差伪距所带来的观测量强相关和对参考卫星过分依赖的缺点,同时消除钟差项的影响。实验结果表明,码差分在动态定位时可以实现分米级的定位精度,可以用于辅助载波差分定位的快速解算。     

GNSS接收机的伪距平滑技术研究

伪距测量是GNSS接收机的关键技术,对导航定位的精度具有重要影响。为了提高伪距测量的精度,主要从不同的角度详细研究了2种伪距平滑技术:载波相位平滑伪距算法、基于自适应卡尔曼滤波的伪距平滑算法,阐述了2种算法的原理和使用方法;并将其应用于工程实践,给出了试验数据和曲线。试验结果表明,该2种算法各有优点,均可以很好地提高伪距测量的精度,对GNSS接收机的精确定位和导航具有一定的现实意义。     

COSMIC低轨卫星GPS接收机差分码偏差估计

随着全球科技的发展,各项先进技术的研究和开发都取得了一定的进步,如COSMIC空间科学实验项目,其主要是通过卫星和GPS天线用于观测和采集相关的数据。然而目前利用COSMIC低轨卫星GPS观测和计算电离层TEC时,还存在一定的问题,其中GPS接收机差分码偏差是最需要解决的问题。本文主要分析了COSMIC卫星接收机DCB估计方法,阐述了数据处理方式,并针对数据处理结果进行了研究和探讨,以期实现较高内符合精度的目的。     

卫星导航接收端反电子欺骗技术比较研究

针对卫星导航系统反电子欺骗需求日益增长这一现状,对卫星导航接收端反电子欺骗的几种关键技术进行了详细介绍,包括基于循环相关捕获的欺骗检测技术、双天线载波相位差检测技术和残留信号检测技术。在此基础上对几种欺骗信号检测方法进行了仿真对比,仿真结果表明,通过上述方法均可有效检测提取欺骗信号,进而达到消除欺骗信号的目的。     

卫星导航接收机的抗干扰技术分析

介绍了卫星信号可能的受干扰形式,并从卫星星上抗干扰技术和地面抗干扰技术2个方面介绍了抗干扰措施。提出了能够有效抑制干扰的抗干扰技术——频域滤波和空时滤波级联技术,通过频域的干扰抑制处理和空时滤波2个方面详细分析了该技术抑制干扰的特性。针对四元阵天线接收机方案进行了仿真,仿真结果证明了该技术在卫星接收机中应用能够有效的抑制干扰。     

基于卫星导航接收机的测向技术研究

传统测向方法着重依靠于惯性导航系统(INS),INS的隐藏性和稳固性优良,但其测量误差会随时间推移而累加,不适用于长时间测量。利用卫星导航接收机对载体测向能很好地弥补INS的缺陷。为满足多天线或卫星导航接收机对载体进行实时测向的要求,测向技术是采用载波相位作为观测量的差分定位技术。通过模糊度最小二乘去相关平差法即LAMBDA算法与加权最小二乘法计算,得到双差整周模糊度与实时差分定位结果。着重讨论对载体测向的过程中应用LAMBDA算法求解载波相位整周模糊度的流程,通过构造观测方程实现载体相对位置的解算,编写Matlab程序对测向算法进行仿真,得到偏航角标准差为0.027°;俯仰角标准差为0.077°。仿真结果表明,卫星导航测向接收机稳定工作后,满足对载体测向的需求。     

卫星导航接收机信噪比分析

用噪声温度的概念给出了卫星导航接收机射频前端的噪声,分析A／D转换器和码环不同步带来的噪声。根据上述结论设计的卫星接收机的各项技术指标都达到了先进水平,验证了本文的合理性和正确性。     

在多模卫星导航接收机中集成IRNSS

IRNSS(Indian Regional Navigation Satellite System)是印度独立开发的区域卫星导航系统, 由 3 颗 GEO(Geostationary Orbit)卫星和 4 颗 IGSO(Inclined Geo-synchronous Orbit)构成,目前已经发射 3 颗卫星,整个系统预计于 2015 年建成。IRNSS 建成之后将对南纬 30°至北纬 50°、东经 30°至东经 130°的区域提供准确的定位服务,集成 IRNSS 的多模卫星导航接收机将对上述区域的用户带来更好的服务。本文描述了 IRNSS 卫星星座、信号特点、调制方式,分析了 IRNSS 的 SPS 信号与其他卫星导航系统信号的差别,给出了在多模导航接收机芯片上集成 IRNSS 的方式。     

卫星导航接收机的抗干扰天线设计

将多个单元天线进行合理的布局,组成天线阵列,加上合理的信号处理算法处理,能够有效地提高通信系统的抗干扰性能。分别介绍了阵列的总体设计,对阵列性能相关的阵元选择以及阵元相对位置详细讨论,并推导出4元天线阵的阵元间距和阵元间夹角的具体数值。分析了阵列的性能,尤其是阵元间的互耦影响,并给出了降低互耦的方法,通过测试验证了天线阵列的性能。     

多系统组合卫星导航抗干扰天线

本文给出了多系统组合卫星导航抗干扰天线的设计思路,并指出对于不同的系统, 在采用相同的处理方法时,亦需对算法系数进行深入调整。     

卫星导航系统中的BOC调制和接收技术分析

BOC调制是一种新的调制方式,能够实现频谱分离并能够充分利用整个频带,比传统的BPSK调制拥有更好的自相关特性,以至于能够改善定位精度。由于BOC调制信号在载波频率点处有较低的功率谱密度,因而,在未来的卫星导航系统中使用BOC调制信号将能够减少信号间的干扰。本文详细地分析了BOC调制信号的特点,通过对功率谱密度函数、自相关函数、Gabor带宽和码跟踪精度等参数的分析和仿真,验证了BOC调制信号在相关特性、抗干扰能力和码跟踪精度方面的优越性。并针对BOC调制信号自相关峰的多峰带来的跟踪不确定性会使捕获复杂度增加和带来跟踪误差的问题,本文介绍了几种BOC调制信号的接收技术,可为我国自主研发的导航系统的信号体制设计和系统优化提供技术支撑。     

卫星导航接收机中FPGA实现的DDR控制器

DDR SDRAM高容量和高速度的特点使它在需要大量数据累积的卫星导航长周期码直接捕获中具有广阔的应用前景,但是其接口与目前应用的大多数处理器都不兼容。在分析了DDR SDRAM的基本操作原理的基础上,提出了一种基于Virtex4系列FPGA的DDR SDRAM控制器的设计,解决了DDR SDRAM和处理器接口不兼容的问题,并给出了仿真波形和实现结果。     

多系统卫星导航接收设备设计与研究

随着 GPS、Galileo、GLONASS 和我国卫星导航系统的持续发展和广泛应用,空间可接收和利用的导航卫星越来越多、导航信号越来越越丰富,本文针对多系统多频点信号接收的特点提出了卫星导航接收设备设计方案,分析了设计方案的特点以及相关技术的发展趋势,对接收设备的研制具有一定的参考价值。