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双重因子图与模糊度优化的双动态载体定位算法
1
作者 王尔申 刘泽新 +4 位作者 王德琰 于腾丽 孟凡琛 刘亚仪 徐嵩 《航空学报》 北大核心 2025年第13期291-310,共20页
随着无人系统、自动驾驶等领域的快速发展,双动态载体相对定位技术在满足高精度实时定位和复杂环境适应性方面变得愈加重要。为提升现有双动态载体相对定位算法的精度与可靠性,构建了参考站处理、模糊度固定、移动站解算优化方法,提出... 随着无人系统、自动驾驶等领域的快速发展,双动态载体相对定位技术在满足高精度实时定位和复杂环境适应性方面变得愈加重要。为提升现有双动态载体相对定位算法的精度与可靠性,构建了参考站处理、模糊度固定、移动站解算优化方法,提出了一种双重因子图与模糊度优化(DF-AR)的双动态载体相对定位算法。利用融合多频多系统卡尔曼滤波的因子图优化模型抑制参考站端单点定位模式的误差,提升相对定位精度。并通过基线约束与数据质量定权,构建了改进的数据加模型驱动部分模糊度固定策略,优选出可靠性更高的模糊度子集,提升模糊度固定成功率和相对定位解的可靠性。在上述改进基础上,在因子图优化模型中引入滑动窗口,动态调整数据量,对移动站定位解进行再优化,获得了更为鲁棒的相对定位结果。分别开展了静态评估实验、双车载以及无人机/车载动态相对定位实验。实验结果表明:在不同的实验场景下,DF-AR算法相比于RTKLIB算法的基线误差分别降低了69.72%、94.89%和68.03%,基线解精度由米级提升至分米级,有效提高了相对定位的可靠性和精确性。 展开更多
关键词 导航系统 双动态载体 相对定位 模糊度固定 因子图优化 基线约束
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导航战能力体系建设与发展建议 被引量：6
2
作者 云超 谭志强 +2 位作者 崔建勇 蒋攀攀 郑腾 《现代防御技术》 北大核心 2024年第3期26-35,共10页
随着卫星导航系统在战争中作用的不断提高,其面临着日益复杂的战场电磁环境,为了保证授时、定位信息准确、高效传送,进而夺取信息优势,世界各军事强国不断研究和发展导航战相关技术及其装备,并将其成功应用到新型卫星导航系统和导航干... 随着卫星导航系统在战争中作用的不断提高,其面临着日益复杂的战场电磁环境,为了保证授时、定位信息准确、高效传送,进而夺取信息优势,世界各军事强国不断研究和发展导航战相关技术及其装备,并将其成功应用到新型卫星导航系统和导航干扰装备建设当中,提高了卫星导航系统战场生存能力和导航干扰装备的战场拒止能力。介绍了导航战的相关概述和地位作用,详细分析了导航战能力现状及发展趋势,给出了导航战发展建议,相关研究成果可以为导航战发展提供借鉴。 展开更多
关键词 卫星导航系统 导航战 关键技术 能力现状 发展建议
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基于时间序列的GPS误差建模及单点定位精度研究 被引量：14
3
作者 刘娣 薄煜明 邹卫军 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期825-828,共4页
研究了以数据处理方式提高GPS单点定位精度的方法,详细阐述了时间序列法在GPS误差一阶差分序列建模中的应用。根据实测数据建立了适合GPS误差一阶差分序列的AR(n)模型,采用最小二乘法求得了模型参数值;利用条件期望有效实现了误差序列... 研究了以数据处理方式提高GPS单点定位精度的方法,详细阐述了时间序列法在GPS误差一阶差分序列建模中的应用。根据实测数据建立了适合GPS误差一阶差分序列的AR(n)模型,采用最小二乘法求得了模型参数值;利用条件期望有效实现了误差序列的一步预测;通过对观测值的实时修正提高了普通GPS接收机的定位精度。文中最后得出的高程误差曲线图及误差概率分布图说明了该方法的有效性和可靠性。 展开更多
关键词 飞行器控制、导航技术 GPS 时间序列 误差建模 预测
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基于扩维QLEKF的脉冲星/星间定向组合导航 被引量：7
4
作者 熊凯 魏春岭 +1 位作者 李连升 周鹏 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期186-198,共13页
面向星座卫星高精度自主导航技术需求,设计了一种融合X射线脉冲星和星间定向观测信息的组合导航方法。通过X射线探测器获得脉冲到达时间观测量,照相观测星相机和星间链路设备获得星间相对位置矢量观测量,设计导航滤波器对观测量进行处理... 面向星座卫星高精度自主导航技术需求,设计了一种融合X射线脉冲星和星间定向观测信息的组合导航方法。通过X射线探测器获得脉冲到达时间观测量,照相观测星相机和星间链路设备获得星间相对位置矢量观测量,设计导航滤波器对观测量进行处理,估计参与导航的星座卫星的运动状态。针对地球星历误差影响组合导航性能的问题,将地球相对于太阳系质心的位置扩充为状态向量,设计了扩维扩展卡尔曼滤波器,利用敏感器观测量对导航所需的地球位置矢量进行实时估计,从而削弱地球星历误差的影响。进而,针对滤波器参数选取影响状态估计精度的问题,设计了一种Q学习扩展卡尔曼滤波器(QLEKF),主要思路是利用Q学习方法的决策能力,自适应地选择适当的滤波器参数以改善估计性能。数学仿真结果表明,所提方法能够有效减小地球星历误差对星座自主导航的影响,取得优于传统滤波算法的定位精度。 展开更多
关键词 X射线脉冲星导航 星历误差 扩展卡尔曼滤波器 Q学习 卫星星座
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GPS技术用于编队卫星状态整体确定方案设计 被引量：3
5
作者 高玉东 郗晓宁 +2 位作者 王威 范国清 胡利民 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期205-209,216,共6页
编队卫星的控制和应用需要确定编队卫星的运动状态,包括卫星绝对的和相对的位置、姿态以及钟差。本文设计联合利用GPS和一种类似GPS的载波相位和伪码交联测距技术的方案,快速实现星间GPS载波相位差分的整周模糊度的确定,进一步提高相对... 编队卫星的控制和应用需要确定编队卫星的运动状态,包括卫星绝对的和相对的位置、姿态以及钟差。本文设计联合利用GPS和一种类似GPS的载波相位和伪码交联测距技术的方案,快速实现星间GPS载波相位差分的整周模糊度的确定,进一步提高相对状态确定的精度,使相对位置精度达到厘米级、相对姿态角精度达到角分级。 展开更多
关键词 编队卫星 GPS 星间交联测距 状态确定 整周模糊度
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基于STK的GPS空间覆盖特性仿真分析 被引量：17
6
作者 田八林 袁建平 岳晓奎 《计算机仿真》 CSCD 2008年第6期46-49,共4页
GPS在空间飞行器上的应用越来越广泛。然而,由于信号辐射角的限制,空间用户在一定高度之上存在不可见区域,为了探讨GPS系统对空间用户的可用性和完备性,提出了利用STK进行仿真分析,对该软件自带的GPS星座场景,设置不同的信号辐射角度的... GPS在空间飞行器上的应用越来越广泛。然而,由于信号辐射角的限制,空间用户在一定高度之上存在不可见区域,为了探讨GPS系统对空间用户的可用性和完备性,提出了利用STK进行仿真分析,对该软件自带的GPS星座场景,设置不同的信号辐射角度的限制,对信号辐射角度为32°、40°和46°三种情况下,在不同的高度处航天器对GPS可见星数目进行了仿真,并给出了在空间应用中GPS的可用高度范围。仿真结果显示,航天器对GPS可见星数目随着信号辐射角度的增大而增多,随着高度的降低而增加。 展开更多
关键词 全球定位系统 空间飞行器 卫星仿真工具包
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RGPS在交会对接中的应用 被引量：3
7
作者 黎涌 孙宝祥 陈义庆 《航天控制》 CSCD 北大核心 1998年第4期52-56,51,共6页
在伪距差分算法中， 目标飞行器的绝对导航误差通过方向余弦影响相对导航精度， 同时由于线性化观测方程引起的模型误差减小， 使其精度随相对距离减小而提高。仿真结果表明位置差分可以用于相对距离大于２００ｍ 阶段， 伪距差分可以... 在伪距差分算法中， 目标飞行器的绝对导航误差通过方向余弦影响相对导航精度， 同时由于线性化观测方程引起的模型误差减小， 使其精度随相对距离减小而提高。仿真结果表明位置差分可以用于相对距离大于２００ｍ 阶段， 伪距差分可以用于相对距离２００ｍ 以内阶段， 两种方法的相对速度精度都需要提高。 展开更多
关键词 全球定位系统 交会 对接 RGPS
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卫星自主导航中卡尔曼滤波算法改进与计算机仿真 被引量：1
8
作者 王国权 薛申芳 +1 位作者 金声震 宁书年 《计算机仿真》 CSCD 2004年第7期33-35,共3页
该文以基于组合大视场星敏感器的卫星自主导航方法为例,建立了在地球非球形下的状态方程,建立了组合大视场星敏感器的观测方程及卫星轨道摄动等数学模型,在状态最优估计周围对模型进行了线性化,滤波过程中将传统的广义卡尔曼滤波的一步... 该文以基于组合大视场星敏感器的卫星自主导航方法为例,建立了在地球非球形下的状态方程,建立了组合大视场星敏感器的观测方程及卫星轨道摄动等数学模型,在状态最优估计周围对模型进行了线性化,滤波过程中将传统的广义卡尔曼滤波的一步预测算法修改为一步初步预测和一步初步预测的校正的滤波算法,在每步的推进计算中对均方矩阵的元素进行了平均值处理,避免舍入误差的积累造成其失去对称性、甚至负定性的可能;通过计算机仿真及结果分析,说明了改进的广义卡尔曼滤波算法对减小采样周期所带来的轨道误差有很好的效果,并使卫星位置和速度的均方差估计趋于稳定,在一定程度上能很好地克服离散误差对轨道估计精度的影响。 展开更多
关键词 卫星自主导航 卡尔曼滤波算法 计算机仿真 组合大视场星敏感器 状态方程 数学模型 动态测量数据
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基于复合SQM方差的GNSS欺骗式干扰检测算法 被引量：7
9
作者 王文益 龚婧 《中国民航大学学报》 CAS 2020年第4期7-12,共6页
由于全球卫星导航系统(GNSS)信号结构的开放性和脆弱性使其易受欺骗及干扰。信号质量监视(SQM)技术已被证明可用于检测欺骗式干扰攻击,而在特定欺骗情况下仅使用单个SQM算法已无法满足即时、高性能的检测需求,因此,提出一种检测码跟踪... 由于全球卫星导航系统(GNSS)信号结构的开放性和脆弱性使其易受欺骗及干扰。信号质量监视(SQM)技术已被证明可用于检测欺骗式干扰攻击,而在特定欺骗情况下仅使用单个SQM算法已无法满足即时、高性能的检测需求,因此,提出一种检测码跟踪环中复合SQM指标变化的欺骗干扰检测方法,该方法基于复合SQM方差值变化来检测欺骗,利用TEXBAT数据库实采信号进行实验分析。实验结果表明:该方法在不增加算法复杂度基础上,能在较短时间内检测到欺骗攻击,且检测性能优于复合SQM算法。 展开更多
关键词 卫星导航 欺骗式干扰 码跟踪环 复合SQM 移动方差
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浅谈北斗卫星导航定位系统及其应用 被引量：9
10
作者 尚秀旻 王晓冬 《湖北成人教育学院学报》 2011年第3期142-143,共2页
北斗卫星导航定位系统需要中心站提供数字高程图数据和用户机发上行信号,因而使系统用户容量、导航定位维数和隐蔽性等方面受到限制,在体制上不能与国际上的GPS和Galileo卫星导航定位系统兼容。
关键词 北斗 卫星导航 定位系统
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基于改进的HD距离的星图识别算法 被引量：1
11
作者 陈艳平 王广君 《天文研究与技术》 CSCD 北大核心 2007年第2期159-162,共4页
在基于星敏感器的航天飞行器的自主天文导航中,星图识别是关键技术之一。将改进的HD距离算法用于星图识别,避免了由于个别星体出现较大噪声,以及流星等干扰星出现时发生误匹配的问题。在匹配时利用了星图的全部空间结构信息,具有强的抗... 在基于星敏感器的航天飞行器的自主天文导航中,星图识别是关键技术之一。将改进的HD距离算法用于星图识别,避免了由于个别星体出现较大噪声,以及流星等干扰星出现时发生误匹配的问题。在匹配时利用了星图的全部空间结构信息,具有强的抗星敏感器畸变、噪声和旋转能力,同时也不需要复杂的特征提取算法。仿真实验显示它具有较高的实用价值。 展开更多
关键词 天文导航 星敏感器 星图识别 HD距离
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一种新的高精度天文导航方法 被引量：2
12
作者 陈红 《海军航空工程学院学报》 2011年第6期717-720,共4页
介绍了一种新的高精度天文导航方法，该方法构建了在天球坐标系中的天文导航姿态与航向解算模型。该模型在不利用惯导姿态数据的前提下进行计算，通过构建的模型演变得到运载体的精确姿态及航向，可以有效校正惯导设备因惯性陀螺漂移而... 介绍了一种新的高精度天文导航方法，该方法构建了在天球坐标系中的天文导航姿态与航向解算模型。该模型在不利用惯导姿态数据的前提下进行计算，通过构建的模型演变得到运载体的精确姿态及航向，可以有效校正惯导设备因惯性陀螺漂移而导致的姿态误差与航向误差。 展开更多
关键词 天文导航 姿态 航向
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Galileo计划—民用GNSS的推动力 被引量：2
13
作者 周其焕 尹萍 《导航》 1999年第2期18-24,14,共8页
本文除提供Ｇａｌｉｌｅｏ计划梗概以外，论述了欧洲卫星导航的共同策略孕育了Ｇａｌｉｌｅｏ计划，Ｇａｌｉｌｅｏ计划激励美国ＧＰＳ现代化考虑到向民用倾斜，加速了新的第二民用频率的出台，欧洲的决心冲击了ＧＰＳ霸权思想，使ＧＮ... 本文除提供Ｇａｌｉｌｅｏ计划梗概以外，论述了欧洲卫星导航的共同策略孕育了Ｇａｌｉｌｅｏ计划，Ｇａｌｉｌｅｏ计划激励美国ＧＰＳ现代化考虑到向民用倾斜，加速了新的第二民用频率的出台，欧洲的决心冲击了ＧＰＳ霸权思想，使ＧＮＳＳ展现极化前景。 展开更多
关键词 GPS GLONASS GNSS 欧洲导航策略 卫星导航
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脉冲星特征频率信号的到达时间处理方法
14
作者 徐国栋 张丹蕾 徐振东 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期218-231,共14页
脉冲星导航是具有发展潜力的深空探测技术之一,然而极低的能流密度限制了脉冲星信号的信噪比,对高精度导航应用提出了极大的挑战。只有在脉冲星信号处理技术方面取得突破,才能使脉冲星导航系统小型化、实用化。本文综合分析了脉冲星导... 脉冲星导航是具有发展潜力的深空探测技术之一,然而极低的能流密度限制了脉冲星信号的信噪比,对高精度导航应用提出了极大的挑战。只有在脉冲星信号处理技术方面取得突破,才能使脉冲星导航系统小型化、实用化。本文综合分析了脉冲星导航应用存在的问题,探讨了脉冲星导航应用的技术途径,从深空应用的角度提出了脉冲星导航系统的可行方案,提出了一种脉冲星特征频率信号处理方法,分析了该方法的克拉美-罗界,利用Crab脉冲星数据进行了仿真验证。仿真结果表明:脉冲星特征频率信号处理方法可实现Crab脉冲星矢量方向3 km的定位精度,符合理论预期。 展开更多
关键词 脉冲星导航 深空探测 轻量化 小型化 脉冲星信号处理
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RGPS在交会对接中的应用
15
作者 黎涌 孙宝祥 陈义庆 《控制工程（北京）》 1998年第4期1-5,共5页
本文比较了相对位置差分和相对伪距差分算法。在伪距差分算法中,目标飞行器的绝对导航误差通过方向余弦影响相对导航精度,同时由于线性化观测方程引起的模型误差减小,使其精度随相对距离减小而提高。仿真结果表明位置差分可以用于相对... 本文比较了相对位置差分和相对伪距差分算法。在伪距差分算法中,目标飞行器的绝对导航误差通过方向余弦影响相对导航精度,同时由于线性化观测方程引起的模型误差减小,使其精度随相对距离减小而提高。仿真结果表明位置差分可以用于相对距离大于200m阶段,伪距差分可以用于相对距离200m以内阶段,两种方法的相对速度精度都需要提高。 展开更多
关键词 相对GPS技术 交会对接 位置差分 伪距差分
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北斗系统格网电离层延迟算法研究 被引量：11
16
作者 詹先龙 刘瑞华 杨兆宁 《航天控制》 CSCD 北大核心 2012年第1期15-19,共5页
介绍了北斗系统下格网电离层延迟算法原理及建模方法。利用25个参考站的模拟数据,建立了覆盖我国地区的格网电离层延迟模型。通过仿真给出格网点(35°N,115°E)的格网电离层垂直误差及用户穿透点(36.94°N,118.44°E)... 介绍了北斗系统下格网电离层延迟算法原理及建模方法。利用25个参考站的模拟数据,建立了覆盖我国地区的格网电离层延迟模型。通过仿真给出格网点(35°N,115°E)的格网电离层垂直误差及用户穿透点(36.94°N,118.44°E)的用户电离层垂直误差在一天内的变化,结果显示一天内格网电离层垂直误差及用户电离层垂直误差的平均值分别为0.871m和0.877m。 展开更多
关键词 北斗系统 电离层延迟 格网算法 KLOBUCHAR模型
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基于微小型无人机的气象探测有效载荷研究 被引量：13
17
作者 沈怀荣 邵琼玲 王盛军 《装备指挥技术学院学报》 2006年第5期102-106,共5页
利用微小型无人机探测气象是一种新型气象测量技术,可以无损耗（相对一次性测量装置）测量气象参数,可以在空中长时间、大区域连续监测天气变化.讨论了一种先进的小型长航时无人机气象探测系统有效载荷组成、功能及工作原理.采用温湿压... 利用微小型无人机探测气象是一种新型气象测量技术,可以无损耗（相对一次性测量装置）测量气象参数,可以在空中长时间、大区域连续监测天气变化.讨论了一种先进的小型长航时无人机气象探测系统有效载荷组成、功能及工作原理.采用温湿压组件传感器、皮托管及改进的卡尔曼滤波等方法得到高精度测量结果,采用卫星系统实现长距离数据传输与测控.应用证明：系统达到了设计技术指标.该系统可用于靶场试验气象保障,在民用领域也有推广应用价值. 展开更多
关键词 无人机 气象探测 有效载荷 温湿压组件
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GPS仿真器设计 被引量：2
18
作者 张东升 张育林 +1 位作者 刘昆 曾庆华 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 1999年第3期5-8,共4页
本文详细介绍了在无人机利用ＧＰＳ导航半实物仿真系统中ＧＰＳ仿真器的设计原理。通过分析ＧＰＳ及ＧＰＳ接收机的基本工作方式，ＷＧＳ－８４与各种坐标系的转换关系，研制了ＧＰＳ仿真器。它将由飞行仿真计算机得到的无人机位置信息... 本文详细介绍了在无人机利用ＧＰＳ导航半实物仿真系统中ＧＰＳ仿真器的设计原理。通过分析ＧＰＳ及ＧＰＳ接收机的基本工作方式，ＷＧＳ－８４与各种坐标系的转换关系，研制了ＧＰＳ仿真器。它将由飞行仿真计算机得到的无人机位置信息转换成与之对应的ＧＰＳ信号，输入飞控计算机，以实现ＧＰＳ导航的仿真试验。 展开更多
关键词 GPS 接收机 WGS-84坐标系 仿真器 设计 导航
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基于天体红外测量的蒙气差计算方法 被引量：6
19
作者 杨晓东 姜璐 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2002年第2期121-124,共4页
到达地球表面的天体红外辐射由地球表面的红外“窗口”形成一个特殊的波段。因为大气层的折射 ,天体红外辐射信号的传播路径为曲线 ,即天文观测中的蒙气差现象。利用天文观测进行舰船定位 ,历来倍受各国重视。由于可见光波段极易受到大... 到达地球表面的天体红外辐射由地球表面的红外“窗口”形成一个特殊的波段。因为大气层的折射 ,天体红外辐射信号的传播路径为曲线 ,即天文观测中的蒙气差现象。利用天文观测进行舰船定位 ,历来倍受各国重视。由于可见光波段极易受到大气云雾的遮挡 ,无法实现“全天候”天文观测 ,红外天文观测定位便受到关注。对天体的红外观测能确定天体在天球上的位置 ,或通过观测红外天体进行天文定位时 ,须考虑大气对红外波段的折射影响 ,文中提出了观测天体红外信息的蒙气差 ρ的理论计算和修正方法 。 展开更多
关键词 天文定位 天体 红外测量 蒙气差计算方法 天文导航
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机载GPS天线的研制
20
作者 张金标 《天津理工学院学报》 1996年第2期68-71,共4页
本文论述了作者最近研制的机载ＧＰＳ天线．使天线的波束宽度很宽，满足飞机在上３０°范围内翻滚要求，而能很好的地接收ＧＰＳ导航卫星的信号．实验证明使天线满足设计要求，天线性能是优良的．
关键词 天线 飞机 GPS 导航接收系统 卫星导航
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