Multipath effects on vector tracking algorithm for GNSS signal

The vector tracking algorithm uses a single extended Kalman filter （EKF） to predict the time-delays and the Doppler deviations of the GNSS signal, while also estimating the user＇s position, velocity, and clock state. In this paper, the effects of multipath on the tracking performance of the vector delay / frequency lock loop （VDFLL） is studied for better application in the multipath environment. The error expressions of the measurements are given in theory. The tracking error caused by multipath is reduced by VDFLL, which is proved by the tracking error of VDFLL through a new iterating method. The theoretical analysis is verified by the Monte Carlo simulation.     

抗差自适应Kalman滤波及其在GNSS导航中的应用

针对Kalman滤波易受粗差影响而导致结果失真的问题,提出一种抗差自适应Kalman滤波方法,该方法结合自适应滤波与抗差Kalman滤波的优点,同时设计自适应因子和抗差因子,采用改进的两段Huber函数与2~3倍的观测噪声中误差来充当抗差因子与粗差判别标准。并对Kalman滤波和抗差自适应滤波(Adaptive Robust Kalman Filtering,ARKF)结果进行比较。车载实验结果表明,ARKF可以有效抵制观测异常对状态估值的影响,同时在系统先验信息不能精确给出的情况下,显著改善了滤波估值的稳定性和可用性。     

组合定位中选星算法的改进研究

在多个系统组合定位模式下,可视星数量大幅增加,为更精准稳定的定位提供了可能.在现有选星算法中,由于未考虑实际作业中的一些问题,如:障碍物对卫星信号传播路径的遮挡等,估算得到的较好卫星选取方式在实际定位中无法正常发挥作用,同时在接收机内部计算中会应用大量的矩阵求逆运算,增加了计算量,占用了较多的系统资源.提出了基于可视星仰角来初筛卫星,通过GDOP结合星座四面体法得到选星组合的方法.讨论了设定卫星仰角时的取舍问题.新算法在理想情况和实际情况下寻找有效定位平衡点,以规避无效选星并减少计算量.     

GNSS工程控制网坐标系挂靠问题探讨

分析了工程测绘中出现投影变形的原因及消除投影变形的常用方法。论述了挂靠坐标系的建立方法和应用条件,挂靠坐标系既能有效抵偿基线投影变形,又能解决两种坐标系统的衔接问题,为控制网计算、地形图测绘、工程图与万分图拼接、施工测绘提供了极大的便利。     

GNSS系统接收机自主完好性监测算法

提出一种适用于多星座情况的接收机自主完好性监测算法——基于完好性指标动态分配的完好性监测算法。该算法比传统算法更能适应多星座情况下不同星座观测量属性的差异,其可用性比传统算法提高2％～3％。在多星座和双频情况下,利用该算法分析完好性监测的性能,结果表明,该算法在LPV-200完好性要求下是适用的。     

基于微波暗室GNSS抗干扰接收机的测试方法

GNSS抗干扰接收机的性能测试方法研究,对提高卫星导航系统在实际应用环境下的安全性与可靠性具有重要意义。本文提出了一种基于微波暗室改进的GNSS抗干扰接收机的测试方法,该方法通过扩大模拟信号的视场角范围,实现了卫星信号的多路输出、干扰信号的动态模拟。和传统的卫星信号单路输出、干扰信号静态模拟的测试方法相比,本文提出的测试方法能够逼近室外真实的测试环境,提高了抗干扰接收机性能测试的准确性。最后通过数字仿真,分析了干扰源与信号源的夹角关系及信号模拟误差对抗干扰接收机测试带来的影响。     

惯性/卫星导航系统实际导航性能评估算法

针对惯性/卫星组合导航进行实际导航性能(Actual Navigation Performance,ANP)评估,是保证飞机所需导航性能(Required Navigation Performance,RNP)及航空运行安全的关键.提出了惯性/卫星组合导航系统实际导航性能评估算法,从卡尔曼滤波器位置协方差矩阵开展分析,...     

基于GNSS卫星反射信号的海冰厚度探测

为了解决近海岸海冰探测的难题,该文针对岸基平台提出一种利用GNSS卫星反射信号进行海冰厚度探测的方法。该方法首先计算GNSS卫星反射信号和直射信号的强度比,即反射信号相关功率和直射信号相关功率的比值;然后根据海冰厚度的经验模型得到海冰厚度的信息。为了验证该方法的有效性,在辽宁鲅鱼圈区进行的实验中对GNSS卫星反射信号进行了长期观测,结果表明,GNSS卫星反射信号反演的海冰厚度值为10~20 cm,与同比观测值之间具有很好的一致性。     

Robust Stabilization of Discrete time Constrained Singular Piecewise affine Systems with Norm bounded Uncertainties

In this paper,the problem of designing robust H-infinity output feedback controller and l2-gain controller are investigated for a class of discrete-time singular piecewise-affine systems with input saturation and state constraints. Based on a singular piecewise Lyapunov function combined with S-procedure and some matrix inequality convexifying techniques,the H-infinity stabilization condition is established and the l2-gain controller is investigated,and meanwhile,the input saturation disturbance tolerance condition is proposed. Under energy bounded disturbance,the domain of attraction is well estimated and the l2-gain controller is designed in some restricted region. It is shown that the controller gains can be obtained by solving a family of LMIs parameterized by one or two scalar variables. Meanwhile,by using the corresponding optimization methods,the domain of attraction and the disturbance tolerance level is maximized,and the H-infinity performance γ is minimized.Finally,numerical examples are given to illustrate the effectiveness of the proposed design methods.     

GNSS/SINS/视觉导航鲁棒算法

全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)、捷联惯性导航系统(Strapdown Inertial Navigation System,SINS)和视觉传感器优势互补,3者信息融合可获得高精度、无漂移的导航定位信息.针对GNSS／SINS／视觉融合导航易受运动速度、光照变化、遮挡等影响导致定位精度和鲁棒性降低问题,本文在图优化框架的代价函数中加入SoftLOne鲁棒核函数,设置量测值粗差检验程序,降低离群点带来的负面影响.进一步,对量测值计算残差进行卡方检验,对超限残差降权处理,提高系统精度和鲁棒性.实验结果表明,本文算法较不施加鲁棒核函数、不采用异常值剔除策略和卡方检验的传统算法,以及加入其他鲁棒核函数的算法精度更高、鲁棒性更好,能够较大程度提升GNSS／SINS／视觉导航定位精度和鲁棒性,在大尺度环境下,未出现较大漂移误差,绝对位姿均方根误差0.735 m,绝对位姿误差标准差0.336 m.