SINS/GPS/TACAN组合导航的联邦卡尔曼滤波方法

针对无人机飞行末段的飞行特点,提出了一种用战术空中导航系统(TACAN)辅助惯性导航系统(INS)、全球卫星定位系统(GPS)的新组合导航模式。详细推导了一种系数加权的联邦卡尔曼算法,并将此算法运用到SINS/GPS/TACAN组合导航中。通过融合导航系统的导航信息估计出组合导航系统的误差状态量,以提高导航系统定位精度。此算法不必计算加权矩阵,从而避免了求解滤波误差方差阵的逆矩阵,运算速度有所提高。仿真计算结果表明,该算法可抑制滤波发散,并提高导航系统的精度和速度,此组合导航模式有较好的容错性和环境适应性,具有实用价值。     

几种自适应波束形成方法的对比

波束形成在无线通信、雷达、声呐等阵列系统中具有广泛应用。数字波束形成通常是基于接收信号的阵列响应和协方差矩阵的估计设计。由于天线增益、相位、波达方向(Direction-of-Arrival,DOA)和协方差矩阵估计的误差会导致导向矢量(Steering Vector,SV)产生模型失配,而这种模型失配会导致波束形成性能的下降。针对以上问题,给出了基于精度矩阵收缩估计的方法,采用了线性脊估计结构且用数据驱动和留一交叉验证来选择参数。通过Matlab仿真,研究了当存在模型不确定性时,基于精度矩阵收缩估计的方法以及基于协方差矩阵收缩估计和干扰加噪声协方差矩阵重构等方法的鲁棒性。结果显示,当存在模型失配时,基于精度矩阵收缩的波束形成方法在低信噪比时具有更优的鲁棒性。     

GPS接收机抗多径技术研究现状与趋势

多径在GPS接收机设计中是最显著的误差源,它能引起接收机定位精度的恶化, 导致系统性能的下降。首先介绍了多径的影响及多径误差模型;然后,对国内外抑制多 径的技术研究进行了综述,归纳为基于空域处理和基于时域处理两大 类抑制技术,并对基于Rake分集思想提高卫星导航接收机性能的新颖方法进 行了讨论,给出了各种技术的优缺点;最后,讨论了抗多径技术的研究方向。     

一种高精度的BDS/INS紧耦合测姿算法

针对“北斗”卫星姿态测量系统在测姿过程中测姿精度和稳定性不高的问题，提出了“北斗”卫星导航系统（BDS）/惯性导航系统（INS）紧耦合姿态测量算法。该算法首先利用BDS观测量设计了BDS系统测姿误差模型；然后以INS状态误差方程为滤波系统状态方程，以载波相位为主要观测量设计了扩展卡尔曼滤波器，利用滤波器的输出实现对惯性导航测姿系统的辅助校正；最后采用静态测试、动态测试和遮挡测试验证该算法。该系统可以有效提高BDS测姿精度与输出频率，并且在静态条件下航向角测量精度可以达到0.15°。     

《电讯技术》专题资料《卫星导航技术的发展与研究》题要

卫星导航系统当前技术发展特点综述本文主要分析了卫星导航系统目前在军用、民用的不同需求,由此在不同发展方向上呈现的主要技术特点,并分别简要介绍了全球各国、各地区正在升级、建设发展的卫星导航系统的概况和特点,包括GPS的升级工作和技术特点、WAAS和LAAS等增强系统的特点、GLONASS的升级工作、Galileo计划的建设特点,以及中国北斗卫星导航系统的发展情况等。《电讯技术》专题资料《卫星导航技术的发展与研究》题要(二)基于联邦滤波的SINS/GPS/TAN/SAR组合导航系统分析了机载任务设备与导航设备双向互补信息融合的必要性…     

INS/GPS紧组合系统PLL最优带宽的选取

在INS/GPS紧组合系统中,通过INS提供的多普勒辅助信息可以消除GPS跟踪环路的动态性,同时降低环路带宽来抑制热噪声的影响,从而提高GPS系统的抗干扰能力。环路带宽是跟踪环路的一个重要参数,不能任意选取,当GPS跟踪环路设置为最优带宽时,系统性能将达到最优状态。为了保持系统性能最优,首先对影响最优带宽的各个误差源进行分析,提出了易于实现的迭代最优带宽算法,最后进行了仿真实验验证,结果表明在相同动态下采用最优带宽比固定带宽的系统具有更高的抗干扰能力和更强的跟踪锁定性能。     

一种基于简化极化敏感阵列的APES波束形成算法

为了有效降低极化敏感阵列各共点分量之间互耦的相互影响,进一步提高极化阵列的滤波性能,基于新的阵列模型提出了幅度相位估计（APES）波束形成算法。首先,给出了简化极化阵列的布阵模型和接收信号模型;然后,针对简化极化阵列给出了极化APES波束形成算法的详细理论推导,得到了最优权向量的表达式;最后,通过仿真实验验证了极化APES在波束形成方面的有效性。仿真结果表明该算法在强期望信号功率、低采样快拍数或是存在相干干扰的情况下都具有稳定的波束图。     

毫米波大规模MIMO系统混合波束成形技术综述

毫米波通信和大规模多输入多输出（Multiple-Input Multiple-Output,MIMO）技术是5G的关键候选技术,在提高5G系统各项性能指标上潜力巨大。混合波束成形作为毫米波大规模MIMO系统中的关键点,能在系统性能和实现复杂度上取得较好平衡,受到业界和学术界广泛关注。首先给出了混合波束成形经典系统模型和常用信道模型,根据信道状态信息获取方式的不同,从基于理想信道条件和基于波束配对两个方面分析和归纳了现有的混合波束成形方案,最后指出了混合波束成形未来发展趋势以及尚未解决的难点。     

SINS/GPS/TACAN机载综合导航定位系统设计

在现代空战中,捷联惯性导航系统（SINS）、全球定位系统（GPS）和塔康（TACAN） ,单独利用各导航信息都存在着弊端。为此,提出了3种导航源综合的导航系统设计方案。 信息融合技术采用广义联邦滤波技术来完成,状态矢量为导航参数误差,并建立准确数学模 型。各个子滤波器（局部滤波器）采用间接滤波方式工作,完成状态矢量局部估算;主滤波 器（全局滤波器）进行子滤波器的公共状态矢量融合和时间更新,输出可靠、准确的导航参 数误差的全局最优估计量。利用全局滤波输出作为闭环负反馈校正SINS导航源,实现动态校 正（比力方程积分初始条件重新设置）、动态对准（姿态矩阵微分方程积分初始条件重新设 置）和动态标定,从而提高了组合导航系统性能。系统试验表明,SINS/GPS/TACAN综合导 航定位系统获得了良好的定位精度。     

多模卫星信号仿真器上位机软件设计与实现

运用面向对象和多线程的技术,在VC++6.0环境下对GPS/GLONASS/BD1三模卫星信号仿真器上位机软件进行了设计与开发,重点分析并完成了多导航系统时空统一、导航电文生成、卫星与用户的伪距仿真和用户轨迹计算等功能模块,实现了统一时基模式下三模卫星信号的高逼真仿真.商业接收机的实验结果表明,该仿真软件操控灵活,与下位机连接合成的信号逼真度高,为各类接收机的性能检测提供了有益支持.     

基于软件无线电的GNSS干扰和多径监测系统设计

针对干扰和多径导致全球导航卫星系统（GNSS）不能精确、安全和可靠地提供位置、速度和时间服务等问题，分析了研制GNSS干扰和多径监测系统的意义，介绍了当前干扰和多径常用的检测方法，设计了一套针对当前四大导航系统（美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟Galileo和中国BDS）各信号带内以及附近频率的干扰和多径监测系统。系统基于软件无线电（SDR）思想，采用模块化设计，具有良好的功能扩展性和配置灵活性。根据不同干扰的特点，结合实际应用改进了其检测算法：采用能量阈值法检测不同形式的压制式干扰，采用基于捕获多相关峰法判别欺骗式干扰，采取基于最大似然准则的多径估计延迟锁定环（MEDLL）技术估计多径信号的参数。实验结果表明系统能够有效检测各种干扰和多径信号的存在，使用户获取其特征参数，为干扰源的定位、查处、排除、规避以及多径信号的抑制提供决策依据。     

ADC量化位数对阵列天线GNSS接收机的影响

在处理全球卫星导航系统（Global Navigation Satellite System,GNSS）卫星信号时,针对模数转换器（Analog-to-Digital Converter,ADC）量化位数不同导致输出的信号信噪比下降的问题,推导了阵列天线波束形成后输出信号的信噪比理论计算模型,分析了ADC量化位数对阵列天线抗干扰GNSS接收机的性能影响。在7阵元天线且ADC量化位数为10的条件下,理论模型分析和数据仿真结果表明最大抗干扰能力约为85 dB。通过确定ADC量化位数与抗干扰GNSS接收机抗干扰能力之间的关系,其结论为工程应用中抗干扰GNSS接收机的ADC选型和设计提供了理论依据。     

基于虚拟卫星的隧道内卫星导航信号增强方法

针对现有卫星导航接收机在隧道内无法有效定位的问题，提出了基于虚拟卫星的隧道内卫星导航信号增强方法。通过建立信号传播模型，在隧道两端模拟位于隧道延长方向的低仰角卫星的导航信号，发出后在隧道内接收解算，实现定位。同时，使用信号时延控制方法对伪距误差进行预补偿。经过硬件系统的实验分析，验证了其在隧道内的定位能力，仿真实验结果表明系统定位精度满足大部分隧道需求。     

光平方事件及其对“北斗”系统发展应用的若干启示

光平方事件是首次出现合法的地面移动通信系统大规模大范围干扰全球卫星导航系 统（GPS）的事例。美国光平方公司的地面移动通信网在得到联邦通信管理委员会（FCC）批 准后,经评估认为对GPS系统会产生有害干扰,得到了美国PNT委员会、联邦航空管理局（FA A）以及国会的高度重视,进行了大量的测试评估,量化分析了光平方系统对GPS的有害干扰 。分析探讨了光平方事件深层次的原因是频率资源的争夺,结合我国对“北斗”系统发展, 提出需要深入分析研究第四代移动通信系统对“北斗”系统S频段下行信号潜在有害干扰。     

GPS/INS超紧致耦合压制干扰能力分析

GPS/INS超紧致耦合;GPS军码接收机;压制干扰;信号参数优化;失锁干扰功率;有效干扰范围     

北斗卫星导航系统在现代物流管理中的应用

本文在论述现代物流业发展趋势和北斗卫星导航系统技术特点的基础上,对比了北斗卫星导航系统和美国的全球定位系统GPS,提出了将北斗导航系统应用于现代物流信息管理系统的解决方案,分析了北斗卫星导航应用于现代物流管理的优势.     

GPS辅助的被动成像导航系统的研究

本文介绍的是一种ＧＰＳ辅助的被动成像导航系统。该系统将ＧＰＳ接收机和被动成像传感器组合在一起，能提供完整的位置、速度、角速度和高度信息。在ＧＰＳ信息的辅助下，不仅解决了被动成像传感器所引起的高度／速度模糊问题，而且还大大简化了求解角速度的方程。本文给出了角速度估计和ＧＰＳ测量噪声对估计精度影响的理论分析和计算机仿真结果。仿真表明，即使在严重的ＧＰＳ测量噪声的影响下，运动参数仍可精确地计算出来。     

卫星导航系统上行注入的研究现状与发展趋势

上行注入系统是卫星导航系统的生命线,是卫星导航系统不可或缺的一部分。详细研究了国外全球卫星导航系统和区域卫星导航系统的上行注入方案：全球定位系统（GPS）正由GPS II阶段过渡到GPS III阶段,上行注入也从全球布站的单星直接注入方案转变为本土布站的基于星间链路转发的注入方案,“伽利略”（Galileo）采取了全球布站的单星直接注入方案,而俄罗斯全球导航卫星系统（GLONASS）、准天顶卫星导航系统(QZSS)和印度区域导航卫星系统(IRNSS)采取了本土布站的单星直接注入方案。随着各大全球系统逐步研究、规划和开发星间链路,基于星间链路转发的上行注入方案势必成为全球系统的上行注入方案发展趋势,链路协同注入和高速传输也必然成为该方案的关键技术。