基于FPGA的北斗卫星导航信号发生器设计

设计了一种基于FPGA的北斗B1频点信号发生器,通过MATLAB对北斗B1频点的C/A码、D码及其被扩频后经过QPSK调制的卫星模拟信号分别进行了仿真,使用Verilog HDL描述了信号发生器,并使用ISE对设计进行综合实现,使用Modelsim对信号发生器内的模块进行仿真.实验结果验证了设计的正确性和可行性,为信号发生器的最终实现提供了强有力的支撑.     

基于粒子群算法和平方根平淡卡尔曼滤波的北斗导航系统定位估计算法

为提高北斗定位系统(BDS)的估计精度,克服传统平淡卡尔曼滤波(UKF)算法中可能因状态量协方差矩阵失去正定性而导致滤波器发散的问题,将平方根平淡卡尔曼滤波(SRUKF)算法应用于BDS定位估计.在此基础上,为进一步提高SRUKF算法的性能,引入粒子群优化(PSO)算法,提出基于PSO和SRUKF算法的BDS定位估计(PSO-SRUKF)算法.结果表明,PSO-SRUKF算法可以降低系统噪声和测量噪声特性估计不准确带来的误差,有效提高了BDS定位精度和稳定性.     

北斗导航技术在物流自动化仓库定位中的应用研究

传统物流自动化仓库定位方法无法同时满足高定位精度和低计算量的要求,为此,提出一种新的基于北斗导航技术的物流自动化仓库定位方法。分析北斗卫星导航系统,依据分析结果对物流自动化仓库与客户需求点位置进行定位,观看到4颗卫星时获取基本定位结果;依据基本定位结果将物流自动化仓库定位问题转变成线性规划问题,构建物流自动化仓库定位目标函数,利用贪婪启发式法得到目标函数的初始解,通过禁忌搜索法对目标函数进行最终求解,获取物流自动化仓库最终的定位结果。实验结果表明,与传统方法相比,所提方法计算量低,定位精度高,整体费用低,得到最优仓库定位结果。     

高精度北斗车载差分定位装置的设计

基于ARM和嵌入式Linux,设计了一套高精度北斗车载差分定位装置系统。该装置由北斗差分定位模块、3G模块和S3C2440控制模块组成。装置通过Linux下串口通信以及NTRIP协议与连续运行卫星定位服务综合系统(CORS)进行数据的认证和传输,保证了定位数据的实时性与准确性。同时通过扩展卡尔曼滤波算法程序对定位数据进行后处理,进一步提高定位精度。该装置通过在实际道路上进行不同运动速度下定位精度的对比测试,定位精度满足交通运输等行业的需求,可促进交通运输等行业健康发展。     

精密单点定位理论方法与软件系统及其推广应用

本项目系统深入研究了GNSS精密单点定位（PrecisePointPositioning,PPP）的模型、理论、方法和技术,形成了从静态到动态,从双频到单频,再到多频,从GPS单系统到GNSS多系统,从后处理到实时,从相位模糊度浮点解到固定解的一整套精密单点定位的理论方法和技术体系。率先在我国研制了能工程化应用的精密单点定位综合数据处理软件系统TriP,该软件已经获得计算机软件著作权登记（2006SR03541）。成果克服了传统相对定位作业模式依赖地面基准站的固有缺陷,解决了大范围、困难偏远地区精密定位实施难、成本高、效率低的问题,为海、陆、空、天的单机高精度定位提供了有效的技术方法。     

基于北斗卫星传输的预警影响区域数据压缩算法

由于北斗卫星系统对短报文长度和发送频率的限制,且常规的压缩算法无法满足业务要求,提出针对北斗卫星传输的预警影响区域数据的压缩算法。该算法围绕北斗卫星发布预警信息的实际业务需求,利用了预警影响区域经、纬度的连续性和有边界的特点,通过连续两点的经、纬度数值的差来减小数值的大小,并把数值差转换成数值间的比例来进一步减少存储空间,同时结合整数表示固定小数位的浮点数等数学方法,实现了数据的整体压缩。经测试,该算法对预警影响区域数据的压缩率通常在30%～40%之间,预警信息压缩后通过北斗进行精准靶向发布的速率提高了33%～50%。该算法已经在预警信息发布的业务中得到应用,根据本算法申请的发明专利已经被国家知识产权局受理。     

相位电离层残差二阶差分辅助伪距相位组合北斗周跳探测与修复

实现周跳探测与修复的关键是构建最优的周跳检验量。本文在伪距相位组合法的基础上,根据北斗三频数据的特点,从理论上对最优组合系数的选取标准进行了详细地分析。通过对若干组组合系数相关参数的对比,优选出两组最优的组合系数,并联合STPIR组合构建得到最优周跳检验量。通过对北斗三频实测数据的处理验证本文算法的正确性和有效性。数值结果说明：本文算法能够正确有效地探测出不同频段上包括不敏感周跳在内的所有周跳并进行修复。     

基于ARM的中动态北斗导航信息终端系统

针对传统的北斗导航信息终端系统发射功率不稳定、容易受遮挡物影响等缺点,设计了基于ARM(adanced risc machines)的北斗导航信息终端系统。首先采用高精度模数转换对北斗卫星输出的数据进行采集,通过串口2中断发送给ARM微处理器;同时将微机电系统(micro electro mechanical systems,MEMS)传感器芯片采集的数据通过串口1发送给ARM。在ARM芯片内部对数据进行处理,最后把计算结果一方面通过EIARS-232-C(RS232)串口发送到上位机界面显示,另一方面保存到存储卡(secure digital memory card,SD)。测试结果表明,该系统能够实时并且准确的汇报载体的经纬度、姿态、速度、高度等信息至检测平台,通信成功率达到95%,具有较高的使用价值。     

无源北斗探空测风系统误差分析

为了分析无源北斗探空测风系统的误差,研究减小其测风误差的方法,从分析"北斗一号"无源定位接收机测距定位误差入手,分析了"北斗一号"无源定位的误差来源.对与卫星、卫星信号传播、气压计算高度和接收机有关的误差这4个影响伪距测量精度的因子进行了研究,分析了其误差性质和提高伪距测量精度的方法.试验表明,"北斗一号"无源定位误差小于100 m,则"北斗一号"探空测风系统误差小于2 m/s.     

基于GNSS的5G基站高精度时间同步组网算法

基于物联网定位等需求,增强5G移动通信基站之间的时间同步精度有望达到纳秒级。基于“邻域相似性”原理,针对5G基站利用全球卫星导航系统(global navigation satellite system, GNSS)进行授时时,由于可视卫星集合不同造成接收机之间时间同步误差较大,提出一种基站GNSS接收机组网算法,用以消除邻域差异,提高相互邻近的各5G基站之间的时间同步精度,并对该算法进行了实验验证。结果表明,该算法有效解决了由于可视卫星集合不同造成的时间同步误差较大的问题,提高了5G基站之间的时间同步精度。