基于卫星模拟仿真平台的导航产品测试技术研究

为了实现对于卫星导航产品性能的有效测试,通过搭建卫星模拟仿真平台,对卫星导航产品测试技术展开研究,确定了灵敏度、定位时间和定位精度等测试项目,并针对测试项目,创新地提出了基于卫星模拟仿真平台的卫星导航产品性能测试方法。     

基于转发体制的卫星导航定位性能仿真与分析

基于转发体制卫星导航定位是一种创新的卫星导航方法,有必要分析和验证其定位性能。本文基于虚拟原子钟伪距测量定位原理,提出了定位误差仿真的总体思路,并建立了电离层延迟、对流层延迟、伪距观测量和定位解算等数学模型,最后利用4颗在轨通信卫星对中国典型地区进行了定位误差仿真试验分析。仿真结果表明,部分地区可见星达不到4颗,系统定位误差约10m左右,但某些时段存在定位误差突然增大的现象。     

临近空间伪卫星定位精度仿真分析

基于临近空间的伪卫星具有非常显著的定位优势,提出了基于临近空间飞艇定位的伪卫星方案。通过理论分析,设计了基于4颗伪卫星的最佳布局方案;通过仿真计算得到了伪卫星覆盖区域内各点的几何精度因子;通过对伪卫星的星历误差、星钟误差和对流层延迟误差等主要误差源的分析,计算得到了基于飞艇伪卫星的定位测距误差,并给出了伪卫星覆盖区域内用户的定位误差。仿真结果表明,基于临近空间的伪卫星具有较好的定位精度,可以满足区域导航定位的精度要求。     

基于临近空间飞艇定位的伪卫星布局研究

为满足卫星导航系统由于某种原因暂时不能使用时的导航定位需求,提出了2种基于临近空间飞艇定位的伪卫星方案,重点研究飞艇独立组网定位方案。对飞艇的覆盖区和定位可用区进行了计算,得到在考虑仰角作用下飞艇的实际定位可用区域。通过仿真计算对伪卫星布局与几何精度因子之间的关系进行了分析,得到了伪卫星布局的基本原则,为实际应用提供了定量依据,并给出了伪卫星布局的最佳方案。     

北斗卫星/伪卫星组合定位关键技术研究

根据北斗系统定位原理,分析了同步伪卫星的几何布局、伪卫星数目及与卫星组合定位对定位精度的影响。仿真结果表明,在相同的误差条件下,伪卫星系统独立定位时,良好的几何分布及适当的伪卫星数目有利于伪卫星定位。与卫星组合定位时可以有效地改善定位网络的几何分布,减小精度因子值,从而提高定位精度。     

面向无人机进场的伪卫星布局与定位仿真技术

伪卫星系统能够在全球导航卫星系统信号拒止情况下,独立辅助无人机精密进近。 本文面向无人机进场引导需求,基于伪卫星系统,给出了工程实用中伪卫星布设的一些约束条件和选址方法;基于双频的伪卫星信号,建立宽巷组合并结合卡尔曼滤波技术实现整周模糊度的快速估计,利用高精度的载波测量值进行定位解算。通过典型场景下伪卫星布局设计和宽巷载波相位定位算法建模,仿真验证了所提伪卫星布设方法的有效性以及整周模糊度确定方法的正确性, 同时与单频伪距定位相比,定位精度显著提升。     

CAPS卫星导航系统定位精度分析方法研究

卫星导航系统的定位精度主要受伪距测量的精度和卫星的空间几何分布两方面的影响.GPs等相同轨道分布的卫星导航系统一般采用DOP(几何精度因子)来分析定位精度.我国的转发式卫星导航定位系统CAPS是由GEO商用通信卫星以及一定数量的倾斜轨道通信卫星(IGSO)组成的混合星座导航系统,转发地面控制站信号,实现导航定位等功能.由于不同轨道卫星轨道误差不同,用户得到的卫星轨位精度和测量伪距精度也不相同,因此定位精度计算时必须考虑这种差异.本文引入加权几何精度因子(WDOP)的概念,对CAPS的定位精度进行了分析.通过仿真实验可以看出,由加权几何精度因子计算所得的定位精度能更真实地描述定位精度状况.     

一种混沌跳频伪卫星导航系统研究

针对传统卫星导航系统导航信号开放式的收发方式,信号容易受到干扰,提出了一种混沌跳频伪卫星导航系统。该系统利用 Logistic 混沌映射序列作为导航信号扩频码,利用构造的组合混沌映射产生跳频序列控制导航信号发射频率的跳变,通过布设的伪卫星发射导航信号。 本文所提系统不仅可以作为卫星导航系统的增强,还可以在电磁干扰环境下独立工作,为区域内用户提供安全、可靠的导航定位服务。仿真研究证明了其有效性。     

面向低轨通信星座的导航定位方法比对研究

当前基于低轨卫星的导航定位方法研究成为国内外热点,其中基于低轨通信卫星的导航定位技术更是当前研究的重点方向。然而低轨通信星座较低的时空基准精度给导航定位带来了较大的挑战,针对弱时空基准约束的低轨卫星导航定位体制设计还处在研究的初级阶段。本文针对低轨通信星座的导航定位服务需求,基于LEO通信卫星的伪码测距信号与多普勒测频信号,开展精度因子（Dilution of Precision,DOP）及定位精度均方根误差（Root Mean Square Error,RMSE）分析,并对两类测量体制下的低轨通信星座导航定位服务性能进行分析论证。理论分析与仿真结果表明,在设定低轨通信卫星10 m～30 m弱时空基准误差的约束下,多普勒测频体制具有更优的导航定位精度,其周期平滑后的三维RMSE值为1.28 m,相比伪码测距体制下的三维RMSE值优化了86.8%;二维RMSE值为0.99 m,相比于伪码测距体制提升了52.9%。本文提出了一种较为可靠的低轨通信星座多普勒定位方案,为未来低轨通信卫星用于导航定位服务提供了有益参考。     

基于GPS导航系统的伪卫星信号发射器设计

伪卫星技术能够增强卫星导航定位精度,并能够进行单独定位。伪卫星信号发射器是实现伪卫星定位的基础,通过对伪卫星信号的研究,设计了基于GPS导航系统的单体伪卫星信号发射器,并对其性能进行测试。实验结果表明,设计的伪卫星信号发射器能够实时产生伪卫星信号,并且信号频谱与理论相符,能够被接收机捕获跟踪,满足实际使用需求。     

基于凸包的非合作目标视觉导航系统特征点选择方法

非合作目标在接近的过程中，将所提取的特征点直接用于相对导航会因特征点数目过多导致计算量大。为减小相对导航的计算量，需从提取的特征点中选择一个子集用于相对导航。假设所提取的特征点在非合作目标的同平面内，将目标表面特征点选择问题转化为像平面特征点选择。同时，文中研究了视觉系统的精度因子（DOP），并利用精度因子与平面特征点构成的面积呈反比的特性，提出像平面特征点的凸包作为观测量用于相对导航。仿真表明:将同平面特征点的凸包用于相对导航，具有较高的精度，同时能够有效减少特征点数；计算凸包的时间远小于求解最优PDOP的时间，能够应用于实时计算。     

Hierarchy schedule-sensing protocol for CDMA wireless data-centric networks with multiple packet collision and capture effect

This paper focuses on performance analysis of a CDMA wireless data network based on hierarchy schedule-sensing (HSS) protocol, in which a common-code permission frame beacon is used to schedule request transmissions to avoid packet collisions. To further reduce scheduling delay, hierarchical group-based coding is adopted in the scheme. The performance of such a network is evaluated considering packet collisions with and without packet capture effect using a two-dimensional Markovian chain model. In particular, this paper will study the impact of multiple packet-collision effect on network performance with the help of the average packet-collision rate derived explicitly in the paper. The obtained results show that, despite its low implementation complexity, the HSS protocol is a fairly robust medium-access control protocol featuring uniformly high throughput and short delay even under very high traffic load, which especially suits data-centric wireless networks with relatively small coverage area and great node density.     

BDS/GPS组合导航系统选星算法研究

针对双系统组合导航模式下常用的最佳选星法存在运算量大、硬件设计复杂、实时性差等缺点,提出了基于 BDS/GPS 双系统组合导航模式的模糊选星算法。首先说明了靶场试验中采用 BDS/GPS 双系统组合导航模式的必要性,然后对组合导航系统定位精度的关键影响因子、 可用星数量及选择方式进行了分析,并给出了基于 BDS/GPS 双系统组合导航模式的模糊选星算法的详细解算步骤。实验结果表明,该算法简单易行,定位精度高,实时性好,对靶场试验品的导航定位具有重要参考价值。     

光总线在组合导航系统中的应用分析

航空电子系统和光通信发展到一定阶段,光总线将广泛应用于航空领域。在组合导航系统中,利用光总线进行通信可以极大地提高系统整体性能。本文介绍了光总线技术的发展及研究现状,重点分析了1394总线,提出了基于1394光总线的综合导航系统的网络结构及关键技术。     

基于蜂窝结构的二维磁感应通信

为实现地下无线传感器网络高可靠通信及无线能量传输,针对VLF频段提出一种二维蜂窝磁感应网络结构,并建立系统模型。通过电流色散方程对系统带宽、群速和波束赋形等进行推导分析。应用四阶龙格库塔方法对磁感应波的传播进行了时域仿真。结果表明,蜂窝磁感应网络可实现磁感应波的全向传播,与方形栅格网络相比,在各传播角度上具有更加均一的带宽、群速,可应用多天线协作技术实现定向通信和输能,适于在地表下环境建立高连通度、高能效的传感器网络。     

基于DSP／BIOS多线程的小型组合导航系统设计

将GPS与SINS组合起来可以充分发挥二者的优势,是一种实用的导航方式。但是传统的设计方案都是在双端15／RAM的基础上进行数据存储与传输的,因此会带来体积大、成本高、功耗大等问题。基于小型化GPS／SINS组合导航系统的目的,本设计采用DSP／BIOS多线程编程技术对TMS320F28335数字信号处理器进行程序设计。工程实现的结果证明,所设计的系统不仅导航功能完整、性能稳定,更具有成本低、体积小和功耗低的特点,在普通的导航领域有一定的应用价值。     

基于DOP值的暗室天线组合优选设计

基于卫星导航接收机抗干扰测试环境的建设在终端测试中有着至关重要的作用。通过分析建设抗干扰环境的需求,从系统总体和软硬件设计的角度介绍了一种基于导航信号定位精度因子(DOP)的暗室天线组合选择方案。在关键技术分析后给出了系统仿真方案与性能测试方法、结果分析和结论。该方法能够为微波暗室的多发射天线开孔改造以及空分抗干扰接收机测试环境的构建提供一种设计依据。     

GPS与DTMB组合定位系统的改进选星算法研究

针对GPS卫星信号在楼群密集的城市和室内存在定位盲区而无法单独完成定位的难题,提出GPS-DTMB组合导航定位方法。在多源信号组合导航定位系统中,为了解决导航定位精度与运算复杂度间的矛盾,研究改进的加权行列式选星算法在GPS与DTMB组合定位系统中的可行性,与传统最小GDOP选星算法相比较,改进的选星算法具有运算复杂度低、计算消耗时间短的优点,并且对比分析在不同的组合卫星数目中,该算法与直接利用传统最小GDOP选星算法相比较的偏差大小,仿真表明,在15种组合卫星中,偏差小于0.1的概率在90%左右,能够得到满意的性能,证明了此方法的实用性。     

基于超宽带信道的无线通用串行总线测试与分析

无线通用串行总线系统被视为下一代无线个人局域网通信的关键技术之一,并且被基于多频带正交频分复用技术的超宽带公共无线电平台进行标准化.文中对无线通用串行总线系统在超宽带通信信道中进行性能测试,其中使用了4个超宽带信道模型,每个模型使用100个现实通信信道.实验表明,无线通用串行总线系统在室内多径传输环境下能实现低速200 Mb/s 10 m和高速480 Mb/s 4 m的传输性能,达到了高速无线个人局域网技术的要求.