基于卫星的定位过程方法研究

针对北斗系统和GPS系统在定位系统的覆盖范围、卫星数量和轨道特性、定位原理、定位精度、用户容量、生存能力、实时性方面进行了比较。根据北斗系统的特点,提出了提高定位精度、定位速度等指标需要采取的措施、方法及进一步需要研究的工作。     

基于北斗差分信息的GPS广域差分定位技术

详细讨论了北斗-GPS广域差分系统数据处理的方法,实现了一种利用普通的单频GPSOEM板及北斗接收模块接收相关数据来实现差分定位的方案,编制了北斗-GPS差分算法。应用本方案进行用户定位,可将定位精度从原来的25 m定位误差圆提高至水平方向优于3m、高程方向优于4m的定位精度。经实践证明,本方案简便可行,易于实施,是一种精度较高的导航方法。     

双接收北斗卫星和GSM-R的动车定位方案研究

伴随现在铁路的高速发展,高速列车的定位问题会严重影响列车的运行安全,因此要对高速列车进行精确的定位,以确保列车高速安全的运行。原有的列车定位是基于轨道电路、交叉电缆回线、应答器、记轴器、航位推算、GSM-R等单一或覆盖定位方法不能完全保证现有高速列车的全方位定位安全。采用列车前后同时接受双北斗卫星和双GSM-R的定位,再综合车载陀螺仪、里程仪用融合算法来实现高速列车精确定位和实时运行安全。本文采用的两种方法相融合方法提高高速列车定位精度,从而保证了列车的高速行车安全。     

基于卫星定位技术的航模线性化定位方法

为了提高便携式防空导弹训练系统中航模定位的精确性和快速性,提出了一种基于陆地信标网络的航模定位方法.首先讨论了不同类型航模的定位原理,然后就目前常用的球面定位法和双曲面定位法这2种非线性定位方法,在目标位置解算中存在的算法复杂、计算量大等问题进.行了分析.最后通过矢量化几何模型研究了简化的、适合计算机迭代运算的线性化航模定位方法,并对航模定位的迭代计算流程进行了探讨.仿真结果表明,所研究的线性化航模定位方法解算时间较短、可靠性较高,适应便携式防空导弹训练系统中航模定位的精度和快速性要求.     

北斗卫星导航系统对定位测量数据的影响

北斗卫星导航系统是中国自主研制的全球卫星导航系统,然而北斗卫星导航系统对GNSS测量数据精度有何影响的研究较少,本文主要研究有无北斗卫星导航定位系统参与下,对GNSS测量数据的点位中误差及点位精度所带来的影响。研究表明,在有北斗的参与下,数据的点位中误差明显偏小,更接近已知点位的坐标,且数据质量稳定。     

北斗无源定位的虚拟卫星算法

为了解决现有的气压高度计辅助卫星定位算法计算繁琐或者难于分析定位精度的问题,该文提出虚拟卫星定位算法。该算法根据用户的位置估计值生成一颗"虚拟"卫星,对应的"虚拟"伪距由气压高度计提供,结合用户的可见卫星和测得的伪距来更新用户的位置估计值,反复执行上述过程直至收敛。该算法计算步骤简单,可直接进行定位精度分析。将该算法应用于北斗三星无源定位当中,仿真结果表明:设定气压测高误差标准差为8m,则中国及邻近地区的位置精度因子为8.8至22.4;在清华大学校园进行的静态测试显示,在各个历元上迭代过程只有4～9次,定位均方根误差为42.7m。     

一种基于边缘计算的RTK定位方法

实时动态载波相位差分(Real-Time kinematic,RTK)定位是一种基于载波相位观测值的实时动态定位技术,通过架设基准站并将基准站数据与流动站数据进行差分解算获取流动站的精确位置,从而得到比传统GPS定位更为精确的结果。本文提出了一种基于边缘计算的实时动态载波相位差分定位方法 E-RTK(Edge Real-Time Kinematic),通过将RTK解算任务迁移至边缘设备,降低RTK移动端对硬件的算力需求,进而降低RTK定位的硬件成本。本文基于E-RTK进行了实现及测试,实验证明,该E-RTK定位在较低的硬件成本下,能够达到与传统RTK定位相当的精度,除此之外,在使用GPS+BEIDOU卫星数据进行解算定位时,相较于常见的GPS+GLONASS定位,其Fix速度具有较大提升。     

北斗无源定位的虚拟卫星算法

为了解决现有的气压高度计辅助卫星定位算法计算繁琐或者难于分析定位精度的问题,该文提出虚拟卫星定位算法。该算法根据用户的位置估计值生成一颗"虚拟"卫星,对应的"虚拟"伪距由气压高度计提供,结合用户的可见卫星和测得的伪距来更新用户的位置估计值,反复执行上述过程直至收敛。该算法计算步骤简单,可直接进行定位精度分析。将该算法应用于北斗三星无源定位当中,仿真结果表明:设定气压测高误差标准差为8m,则中国及邻近地区的位置精度因子为8.8至22.4;在清华大学校园进行的静态测试显示,在各个历元上迭代过程只有4～9次,定位均方根误差为42.7m。     

基于TDOA的卫星干扰源定位方法的研究

针对到达时间差/到达频率差（time difference of arrival /frequency difference of arrival,TDOA/FDOA）卫星干扰源定位系统中卫星速度难以准确预测,导致定位精度不高,尤其是在参考站数量较少时,定位误差较大的问题,提出了采用TDOA方法实现高精度单参考站卫星干扰源定位。研究了TDOA卫星干扰源定位原理,建立了定位数学模型,采用信赖域算法计算干扰源的位置,进行了定位方法实验验证,分析了定位误差。通过对实测卫星信号的定位试验,证实了该定位方法在单参考站条件下显著提高卫星干扰源定位精度的有效性。     

浅谈GPS卫星定位的误差

在使用GPS卫星定位测量工作中,虽然测量精度大大提高,但仍不可避免的有一定的误差,文章中作者对产生误差的原因进行分析研究得出一定的结论并提出相应的减小误差措施。     

基于匹配法的卫星云图自动定位微调算法

利用交叉相关系数法,通过设计晴空合成底图模板,并与当前云图进行匹配,以计算由于卫星飘移等问题出现的云图定位偏移量△x、△y,从而实现卫星云图的精确定位.结果表明：对于自动校正卫星云图中较小的定位误差效果（偏移量小于20个像素）的这种方法,可以用于静止卫星接收处理系统中在初定位后的精确校正.该算法从原理上也可用在定位误差较小的极轨卫星云图的准确定位上.匹配区域选择在海陆交界处、岛屿、湖泊和起伏大的山地等地表特征差异明显的区域效果明显.     

卫星轨道完备性监测研究

为了解决高精度定位中的卫星轨道粗差判别问题,采用轨道积分方法和轨道拟合方法,重点分析了卫星精密星历SP3文件的轨道积分精度,利用对卫星轨道加入不同粗差的计算方案,讨论了轨道积分的精度以及其对定位的影响,研究了利用卫星轨道积分精度实现完备性监测的方法。结果表明:通过卫星轨道积分精度的方法,可以反映卫星的粗差信息并予以将粗差卫星剔除;当剔除粗差卫星后,精密单点定位精度提高;当对正常卫星加入粗差,且随着加入粗差的增大,卫星轨道积分精度越来越差。该成果对完备性监测的研究具有一定的参考价值和指导意义。     

卫星定位软件接收机研究综述

软件接收机凭借其良好的通用性、灵活性及较好的定位性能已成为卫星定位接收机领域的一个研究热点。系统阐述了软件接收机的结构特点及国内外研究现状,对比分析了基于PC,DSP(digital signal processor),FPGA(field programmable gate array)以及FPGA+DSP平台的软件接收机的结构和性能,指出基于FPGA+DSP,DSP的实现方式更利于发挥软件接收机的优点,可使软件接收机真正走向实用化,最后给出了软件接收机技术未来的发展方向和其在无人驾驶技术中的应用前景,为软件接收机的研究和应用提供理论参考。     

卫星移动信道中色高斯随机过程仿真方法研究

 对频率选择性信道和频率非选择性信道,高斯随机过程是信道建模的基础.深入探讨了基于有限个谐波重叠产生有色高斯随机过程的方法,利用所产生的高斯随机数,对Loo模型进行了仿真,给出了这个模型的理论和仿真的概率密度函数和累积分布函数图.仿真结果表明,用有限个加权正弦信号的叠加近似有色高斯过程的方法不仅简单、准确,而且其实现性和实时性都很好.     

随动转向汽车前大灯定位控制研究

建立随动转向机构的定位反馈环路和归零处理,改进电控单元对步进电机的控制方式可以减少机构的滞后响应.软件实施静态测算预处理和动态非线性变换算法.可以提高系统定位精度、改善动态响应速度.所研究的定位系统通过了台架试验和道路试验.结果表明,系统能够有效地消除积累误差,实现大灯光束精确定位和准确控制.     

卫星网络中IP路由技术的研究

为了能够使卫星网络具有许多IP技术的优势，分析了IP路由在卫星网络中应用在网络组播，保证QoS和网络安全性等方面的优点，提出了卫星网络上应用IP路由可能会出现IP包的不确定性，路由表的大小、复杂性，路由交换速度等问题，并给出了其相应问题的解决方案。     

卫星网络中IP路由技术的研究

为了能够使卫星网络具有许多IP技术的优势,分析了IP路由在卫星网络中应用在网络组播、保证 QoS和网络安全性等方面的优点,提出了卫星网络上应用IP路由可能会出现IP包的不确定性,路由表的 大小、复杂性,路由交换速度等问题,并给出了其相应问题的解决方案。     

用离散坐标法计算卫星遥感成像过程

发展了一种既可以计算多维大气辐射,又可同时计算卫星遥感成像的新型方法,其步骤是：首先采用一个常规的离散坐标求积系列计算多维大气辐射场;然后采用DOS ISW计算投射到卫星遥感器镜头上的辐射强度,从而获得遥感器CCD相机靶面上的辐射能分布．给出了一个尝试性的计算示例．