考虑光行时校正的高精度全球导航卫星系统测速算法

全球导航卫星系统（GNSS）测速算法认为多普勒测量值为接收机与GNSS卫星的相对运动速度在视线方向上的投影，未考虑光行时的影响，存在一个微小的系统性偏差，测速精度不高，限制了其在精密测速领域中的应用。在传统的GNSS测速算法基础上，给出了一至三阶的积分多普勒插值算法，用瞬时多普勒替代了平均多普勒，对于低轨道地球卫星（LEO）用户，使用二阶插值积分多普勒的测速精度较使用平均多普勒的测速精度提升了三个数量级；另一方面考虑了光行时的影响，修正了因收发时刻不一致引入的多普勒偏差，并分别给出了地球惯性坐标系（ECI）和地球固连坐标系（ECEF）下的修正算法，实验结果表明，光行时修正算法降低了系统性偏差，三维速度误差的均方根（RMS）降低至3.3 mm·s^-1，能够满足高精度测速的应用需求。     

深空探测用数字开环多普勒技术初步研制及其在嫦娥一号探测任务中的应用

基于数字无线电技术, 开发了用于卫星视线方向速度测量的无线电开环多普勒测量方法和技术原理样机. 并在嫦娥一号卫星测轨任务中进行了观测试验, 利用卫星转发的S波段载波信号进行开环多普勒测量. 结果显示, 在1 s积分情况下, 嫦娥一号卫星的开环多普勒测量精度RMS达到3 mm/s（1σ）, 这已经与目前使用的USB （Unified S-Band, 统一S波段）测速数据的精度水平相当. 这个测量精度主要受制于上行站原子钟的短期稳定度. 进一步通过两站开环差分测量的办法, 可以有效地消除信号发射时的原子钟频率漂移和不稳定性, 使得测量精度RMS提高到1 mm/s （1σ）. 开环多普勒数据和差分数据已经开始尝试用于嫦娥一号卫星的定轨, 数据的精度评估和科学应用也将逐步展开. 这项技术的研制成功将对我国未来深空探测有重要的意义.     

基于多参考站的分米级GPS伪距差分定位方法

为了提高GPS单频伪距差分定位精度,提出了一种利用已有CORS系统进行伪距差分定位的方法.该方法以单站伪距差分为基础,利用改进的伪距差分模型,首先将各参考站伪距改正数除去接收机钟差影响,再通过参考站与流动站的位置关系建立伪距改正数线性组合内插模型.最后将模型内插得到的综合伪距改正数发送至流动站用户,实现伪距差分定位.实验表明,该方法能有效克服常规伪距差分定位精度不高,且随基线长度增加精度递减的缺陷.多参考站伪距差分能够较稳定地实现分米级定位,精度分布均匀.     

F一种从航天器VLBI观测记录中获取航天器速度信息的方法(英文)

介绍一种从对航天器的VLBI原始电压观测记录中提取多普勒频移量的方法 ,并用于对lunarprospector的较差VLBI观测记录的分析中 .同时得到航天器的VLBI和多普勒观测数据 ,有利于对航天器空间位置和速度信息的同时获取     

一种从航天器VLBI观测记录中获取航天器速度信息的方法

介绍一种对航天器的VLBI原始电压观测记录中提取多普勒频移量的方法，并用于对lunarprospector的较左VLBI观测记录的分析中，同时得到航天器的VLBI和多普勒观测数据，有利于对航天器空间位置和速度信息的同时获取。     

多站差分RTKGPS技术在海岸风沙观测中的应用

根据海岸风沙运动的特点和单站差分RTKGPS的特点,提出了应用多站计算7个参数Δx、Δy、Δz、Ωx、Ωy、Ωz和K的坐标平滑处理技术和求解高程异常值ζ进行曲面拟合的多站差分RTKGPS技术,并对海岸风沙观测点的高程进行实际测量,选取186个观测点的结果与传统的水准测量观测出来的结果进行比较,其高程误差范围在0.6～1.0 mm之间。表明多站差分RTKGPS技术的测量精度能满足海岸风沙观测的精度要求。     

多星座导航系统三维大气水汽预测仿真

卫星导航系统(GNSS)技术可用于探测大气水汽,目前中国GNSS监测网络已应用于很多地区上空大气水汽的日常监测和水汽预测的研究;但在水汽反演过程中,由于对流层水汽时空变化迅速,GNSS监测网站间距较大、分布不均匀,导致单一GNSS无法在短时间内获得足够的斜路径观测值。为了解决这个问题,在无需扩大GNSS监测网前提下,提出利用多模GNSS技术的三维大气水汽预测。通过中国地区3个IGS测站BJFS、WUHN、LHAZ站验证多星座下格网覆盖率显著高于单星座,然后以北京地区为例,构建观测网络并进行水汽反演仿真。仿真结果表明:在相同观测条件下,相较于单GNSS,多模GNSS能够加快层析方程解算收敛速度,获取更多的斜路径观测值;进而明显改善反演结果,尤其能显著提高地面4 km以上的预测精度。可见多星座导航系统能提高大气水汽反演精度。     

短期频率稳定度对多普勒误差的影响

本讨论要振短期频率不稳引入的多普勒测速误差，导出了均方根速度误差与本振短期频率稳定度之间的关系。并给出了实验测量结果。     

对运动目标的固定单站无源定位算法研究

针对新型无源探测系统中单站无源定位问题,建立了基于多普勒频率变化率的同定单站对运动目标的定位和跟踪模型,并对该模型应用修正增益的扩展卡尔曼滤波算法(MGEKF)对原始滤波结果进行处理.计算机仿真结果验证了该方法的稳定性和有效性.     

基于m码码型变换提高多普勒血流测速分辨力的新方法

为了提高多普勒血流测速的分辨力,提出了一种基于m码的新的编解码调制方法.通过回波波形、稳恒流、脉动流的仿真实验证实,本算法能较精确地测得指定区域的血流速度,性能明显优于Shiozaki算法和标准m码算法,可以提高多普勒血流测速的精度.     

GRAS误差对大气折射率廓线反演精度影响仿真研究

利用EGOPS软件仿真研究了多普勒偏差、多普勒频移、时钟稳定性/单差分、接收机噪声和局部多路径等GRAS误差对GNSS无线电掩星反演大气折射率廓线精度的影响。选择了一个上升掩星事件和一个下降掩星事件进行模拟分析,结果表明：误差最大值大部分出现在平流层顶附近,其中多普勒偏差引起的折射率相对误差最大值接近1%,多普勒频移引起的折射率相对误差最大值小于0.2%,时钟稳定性/单差分引起的折射率相对误差最大值接近0.8%,现实接收机噪声引起的折射率相对误差最大值超过了3%,局部多路径引起的折射率相对误差最大值小于1%。经讨论分析认为：对于高质量的无线电掩星大气廓线反演,仪器误差源中最主要的是接收机热噪声、时钟稳定性/单差分和多普勒偏差。     

GRAS误差对大气折射率廓线反演精度影响仿真研究

利用EGOPS软件仿真研究了多普勒偏差、多普勒频移、时钟稳定性/单差分、接收机噪声和局部多路径等GRAS误差对GNSS无线电掩星反演大气折射率廓线精度的影响.选择了一个上升掩星事件和一个下降掩星事件进行模拟分析,结果表明:误差最大值大部分出现在平流层顶附近,其中多普勒偏差引起的折射率相对误差最大值接近1%,多普勒频移引起的折射率相对误差最大值小于0.2%,时钟稳定性/单差分引起的折射率相对误差最大值接近0.8%,现实接收机噪声引起的折射率相对误差最大值超过了3%,局部多路径引起的折射率相对误差最大值小于1%.经讨论分析认为:对于高质量的无线电掩星大气廓线反演,仪器误差源中最主要的是接收机热噪声、时钟稳定性/单差分和多普勒偏差.     

低轨导航星座多普勒定位模型及性能分析

相较于北斗、GPS等全球卫星导航系统（GNSS）,低轨道卫星（LEO）具有更加显著的多普勒频移效应,有助于增强GNSS定位、导航和授时（PNT）服务性能。针对当前可用的LEO导航信号少,无法满足地面用户瞬时定位的问题,研究提出了基于一个由288颗LEO卫星构成的Walker星座,选取仿真了9个全球均匀分布的地面站多普勒观测值,建立了瞬时多普勒定位数学模型,并评估了其潜在的服务性能。结果表明：在中低纬度地区,LEO可视卫星为10~ 15颗左右,多普勒定位精度因子（PDOP）达到500 ~ 600;而在中高纬度地区,LEO可视卫星数达到30颗以上,对应的PDOP值降至180左右。静态多普勒定位可实现厘米至分米级精度,动态定位可实现瞬时分米至米级精度,高纬度地区的定位性能显著优于中低纬度地区。     

提高多普勒雷达测速估计精度的方法

针对连续波多普勒雷达外弹道测速的特点,为了解决频率分辨率与采样频率影响多普勒雷达速度测量精度的问题,提出应用快速傅里叶变换的频谱分析法.该方法基于目标弹道升、降规律对估计频率进行线性调整,能有效提高多普勒雷达的作用距离、测试精度和抗干扰能力,避免由于频率分辨率不够而出现连续相同的速度值.利用信号相邻两次截断后的频谱相位信息能提高频率估计精度.仿真结果和外场试验表明该方法在较低信噪比下,仍可以得到很高的频率估计精度.     

机械波多普勒效应在汽车测速方面的应用

机械波的多普勒效应在国民生产生活中的应用颇多,主要应用于对各类物体速度的测量和对一些基础物理理论的研究与证明上。在测速方面,为了由浅入深地阐明多普勒效应的公式及应用方法,公式的推导过程将从大学物理所学的基础知识开始,首先推出一维坐标系下的多普勒效应的公式,随后向二维平面拓展,由特殊到一般,进一步推导出普遍适用的机械波多普勒效应一般形式的公式。同时,通过已经推导出来的公式与结论针对常见应用多普勒效应的场景实现量化分析,即道路交通上的汽车测速通过这种量化过程,可对日常生活中的一些常见现象有更加深刻的认识。     

基于局域参考站网络伪距观测的钟差估计及应用

系统地推导了基于局域参考站网络伪距观测进行实时钟差的运算公式,并讨论了以估计得到的钟差进行实时单站定位的数学模型.采用所推导的公式及数学模型,以上海参考站网络和同济大学GPS基准站的伪距观测数据,进行了GPS卫星钟差的实时估计和实时动态单点定位解算.结果表明,单历元伪距观测动态定位结果在北、东、上三个方向的均方根(RMS)值可达到0.444 2,0.522 7,1.110 9m.     

单站无源定位可观测性评述

可观测性分析是单观测器无源定位首先要研究的问题,只有当目标状态 (位置、速度等)是完全可观测的,定位和跟踪问题才能有可靠的、唯一的解。从几何方法、代数方程方法、线性系统方法3方面来阐述单站测角无源定位的状态可观性问题,讨论测频单站无源定位问题的可观测性和定量的可观测性,并对近年来这一领域的相关文献的分析方法和结论进行评述。     

一种全球导航卫生系统钟差估计优化方案的量化研究

摘要：针对卫星钟差解算策略的优化问题,本文基于BERNESE GNSS数据处理软件,设计了卫星估计钟差解算方案。提出了“单位时间误差梯度”的概念,量化了解算精密钟差的效率。采用基于TIN的选站法选取参考站,利用历元参数在历元间的独立性,分步解算各类参数。既减少了因大量历元参数存在引起的时间迟滞,又消除了单历元观测离群值对非历元参数估计的影响,从而提高了GNSS卫星钟差估计效率。利用IGS跟踪站作为参考站对以上解算过程进行实验,结果表明估计钟差与IGS精密钟差的符合精度达到0.1ns,陆态网精密单点定位（PPP）动态解最大偏差小于10cm,能够满足动态定位厘米级的精度要求,为估计钟差时参考站的数量和几何分布的选择提供了参考。     

双头弹多普勒测速研究

大口径机枪双头弹是机枪的辅用弹种,含有２ 个弹头,一般区截测速装置难以同时测量２ 个弹头的速度。提出一种采用多普勒测速雷达实现两目标测速的实验方法,介绍多普勒测试与数据处理原理,完成双头弹多普勒测速实验,获得了双头弹速度－ 时间关系曲线,并计算２ 个弹头各自的初速和阻力系数。实验结果表明,双头弹２ 个弹头在膛口就存在较大的速度差,２ 个弹头的速度—时间关系曲线规律基本一致。该测试结果为大口径机枪双头弹研究提供了可靠的实验依据     

舰载机进近减速运动及下滑速度的双站测量

应用多普勒频移分析了舰载机进近下滑时的运动规律,证明在匀速下滑时,由多普勒变化率为零的条件即能得出比例导引律;证明了在等比减速下滑时相邻多普勒变化率是近似相等的.然后,基于舰载机进近下滑是一个减速运动的事实,提出了在运动平台上实时探测舰载机进近下滑角和下滑速度的工程方案.与现有的多站测量方式不同,通过利用测向所引入的角度,由多普勒频移方程即可在位置参数未知时直接导出求解舰载机速度矢量的解析式.误差分析表明,如能使航母的速度测量误差均方根小于0.1 m/s,则速度测量误差就能小于0.1 m/s.