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随着北斗卫星导航系统(BDS)全球组网进程的推进,BDS/GPS组合导航成为提高导航性能的重要方法,同时地基增强系统(GBAS)作为实现精密导航的新一代导航方式是当前研究的热点。本文通过推导BDS/GPS双系统组合GBAS数学模型,分别对BDS、GPS独立作为GBAS导航源及BDS/GPS组合导航作为GBAS导航源时系统的精度因子(DOP)、垂直保护级(VPL)性能进行了对比分析,对比验证了应用各系统时GBAS性能的差异。结果表明,基于BDS与GPS的GBAS性能接近,且互有优势;BDS/GPS组合GBAS性能优于各单系统性能。 相似文献
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针对全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)多系统融合定位精度及解算效率的平衡问题,提出一种基于相对定位模型下的分区域快速选星算法.该方法首先基于相对定位原理,构建伪距双差观测模型,其次利用卫星的方位角进行区域划分,在不同系统和高度角的条件下选取空间分布均匀的卫星,最后利用所选卫星进行待定点的定位解算.算例分析表明:当高度角为5°,三系统组合定位为最优选星方案,该方案对应的平均相对定位精度衰减因子(RDOP)值为1.54,待定点位置误差控制在2.5 m之内. 相似文献
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陆基增强系统(GBAS)是利用载波相位平滑伪距差分修正实现对导航辅助定位的. 其中,平滑时间常数是影响载波相位平滑伪距精度的关键参数. 本文分析研究了不同平滑时间下电离层时间梯度和空间梯度对Hatch滤波的影响. 在结合电离层时空梯度和多径效应引起的滤波总误差方差的基础上,推导出自适应的最优平滑时间常数. 分别对GBAS静态和动态两种环境下的定位误差进行实验,实验结果表明,采用本文推导出的自适应平滑时间常数降低了GBAS伪距测量误差,从而使定位精度得到增强. 相似文献
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低轨道地球卫星(LEO)具有相对地面几何构型变化快、播发信号链路损耗小等优点.随着低轨卫星载荷研制与发射成本的逐渐降低,低轨卫星导航增强技术成为当前卫星导航领域的研究热点.目前国内外的低轨导航增强技术研究均处于起步阶段,没有成熟的低轨卫星导航星座,缺乏有效的低轨导航增强系统的服务性能验证手段.文中开展对低轨导航卫星轨道外推方法、低轨卫星信号捕获跟踪技术的研究,设计构建低轨导航增强系统半物理仿真平台.在仿真平台的基础上对北斗/低轨增强系统组合应用的高精度快速精密定位方法进行验证,实现了精密单点定位(PPP)的快速收敛且具有较高的内符合精度,对于低轨卫星导航增强系统的建设与应用具有一定的科学与工程价值. 相似文献
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实现低轨导航增强的关键前提是实现低轨星座的整网时间同步,本文针对低轨导航增强系统,提出了一种基于实时精密单点定位(RT-PPP)的低轨卫星高精度时间同步方法,以解决低轨星座实时高精度时间同步的问题. 本文分析了在处理过程中存在的各类误差,介绍了低轨卫星采用状态空间(SSR)改正信息通过精密单点定位(PPP)实现实时高精度时间同步方法的处理流程,将此方法应用于气象、电离层与气候星座观测系统(COSMIC)卫星实测数据的处理,并将该方法与采用广播星历伪距的方法以及事后精密星历的方法进行了比较分析. 结果表明:采用SSR改正信息PPP的方式对2颗COSMIC卫星进行GPS双频观测值的解算,得到的轨道误差的标准差在分米级,钟差误差标准差分别在2.4 ns和2.3 ns左右,可以达到纳秒级. 通过对不同方法解算的结果进行比较可以看出,采用SSR改正信息PPP的方法明显优于采用广播星历伪距方法的解算精度,且与事后精密星历PPP的方法解算精度相当. 相似文献
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导航卫星观测数据质量是影响地面增强系统定位精度的直接因素，北斗地基增强系统经过北斗三号全球卫星导航系统(BDS-3)适配性改造后能够获取的卫星观测值数量相较北斗二号卫星导航系统(BDS-2)适配改造提升了30%～50%，对这些观测数据的质量评估和分析尤为重要.本文利用数据完整率、多路径误差等基准站观测值质量评估方法，使用零基线测试和精密单点定位(PPP)测试两种方法，提出一种综合区域地基增强系统的BDS-3数据分析方法.对研究区域进行实证试验，结果表明：BDS-3卫星在亚太地区的数据质量已经与GPS相当；由于BDS-3卫星空间分布结构更优，地面测站可以获得的高仰角(高度角>50°)可用观测值较单GPS提升了200%以上. 相似文献
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现阶段高轨道航天器导航主要依靠地基测控系统,为了研究全球卫星导航系统(GNSS)技术用于高轨道航天器导航的可行性,对GNSS技术在地球静止轨道(GEO)卫星、倾斜地球同步轨道(IGSO)卫星航天器中的导航精度及适用性展开了分析研究. 采用2021年11月9日的两行轨道数据(TLE)仿真GNSS星座,以不同星下点的GEO卫星和不同倾角的IGSO卫星作为目标星展开导航仿真试验. 实验结果表明:为了满足GNSS解算所需的卫星数量,须通过接收旁瓣信号来增加可见卫星数目. 对GEO目标星而言,当接收机灵敏度高于?169 dB时,导航精度可达30 m;利用GPS对7个不同的GEO或IGSO轨道目标星进行导航实验表明,GPS对目标星导航的位置误差约为35 m;北斗三号(BDS-3)、GPS、GLONASS、Galileo的导航位置误差均值分别为28.03 m、21.16 m、37.15 m、25.09 m,具有良好的内符合精度,其中GPS精度最高,GLONASS精度最低,但大部分时段也在45 m内. 相似文献
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构建全球导航卫星中国国家级连续运行站网 总被引：2，自引：0，他引：2
未来几年全球导航卫星系统的用户将面临四大系统(GPS/GLONASS/Galileo北/斗)近百颗导航卫星同时并存、互相兼容的局面,它们的用户将面临多种全球导航卫星系统(GNSS)信号的组合、选用和优化问题。介绍全球导航卫星系统连续运行站(CORS)在国内建设的现状,提出当前发展我国全球导航卫星系统连续运行站系统所存在的两个方面的问题,对在中国构建国家级GNSS CORS系统的目的、原则、技术规范标准、服务平台和布设方案等方面进行讨论。GNSS国家级CORS系统可以服务于中国国家大地基准、气象、地球动力学、地学灾害监测以及位置服务等领域。 相似文献
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We address the differences in the ways the Instrument Landing System (ILS) and Ground-Based Augmentation System (GBAS) offer approach guidance, and their principles and methods. We perform comparative analysis of the accuracy of deviation between the GBAS Landing System (GLS) and ILS by means of flight tests, using the flight inspection aircraft at Gimpo International Airport. Our results show that the ILS deviation error increases as the distance between the threshold of runway and the aircraft increases; on the other hand, the GLS deviation error is stable, within the range of ±0.5 to ±2 m lateral and vertical deviation, respectively. We also analyze the alignment accuracy of the ILS and GLS based on the evaluation criteria of Category I of the Federal Aviation Administration, and our analysis results confirm that both systems satisfy the requirements (lateral: ±0.1°, vertical: ±0.05°). 相似文献
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Dong-Hwan Hwang Sang Heon Oh Sang Jeong Lee Chansik Park Chris Rizos 《GPS Solutions》2005,9(4):294-311
Due to their complementary features of GPS and INS, the GPS/INS integrated navigation system is increasingly being used for
a variety of commercial and military applications. An attitude determination GPS (ADGPS) receiver, with multiple antennas,
can be more effectively integrated with a low-cost IMU since the receiver gives not only position and velocity data but also
attitude data. This paper proposes a low-cost attitude determination GPS/INS integrated navigation system. The proposed navigation
system comprises an ADGPS receiver, a navigation computer unit (NCU), and a low-cost commercial MEMS IMU. The navigation software
includes a fault detection and isolation (FDI) algorithm for integrity. In order to evaluate the performance of the proposed
navigation system, two flight tests have been performed using a small aircraft. The first flight test confirmed the fundamental
operation of the proposed navigation system and the effectiveness of the FDI algorithm. The second flight test evaluated the
performance of the proposed navigation system and demonstrated the benefit of GPS attitude information in a high dynamic environment.
The flight test results show that the proposed ADGPS/INS integrated navigation unit gives reliable navigation performance
even when anomalous GPS data is provided and gives better navigation performance than a conventional GPS/INS unit. 相似文献
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Approach service type D evaluation of the DLR GBAS testbed 总被引：3，自引：2，他引：1
Ground-based augmentation systems (GBAS) for satellite navigation are intended to replace the instrument landing system for precision approach of aircraft into an airport in the near future. Here, we show an evaluation of data collected during flight trials with the GBAS testbed of the German aerospace center with respect to requirements for the GBAS approach service type D. This service will permit approach and landing down to the zero visibility conditions of category IIIc approaches. We show output of all airborne monitors and the results of an integrity analysis. During all flight trials, the system performed within the required criteria for integrity, continuity, and availability. 相似文献
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针对卫星导航系统和惯性导航系统(INS)的不同特性,提出了一种GPS/GLONASS/INS数据融合算法。采用差分自适应检测算法、改进码平均相位算法以及位置联合解算方法实现了GPS/GLONASS数据融合,借助于改进的粒子滤波器、INS误差模型建立系统状态方程和观测方程,完成GPS/GLONASS系统速度值和INS系统速度值数据融合,提高组合导航系统精度和可靠性。使用真实数据对数据融合算法性能进行仿真分析,结果表明所设计算法是有效的,能够处理非线性非高斯条件下的滤波估计,提高滤波精度和系统可靠性。 相似文献
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In this paper, we present the development of a local area differential GPS testbed of the ground-based augmentation system (GBAS) as the future airport navigation facility in the Taipei Flight Information Region (FIR) in Taiwan. The testbed is mainly a GBAS ground facility, which consists of a ground station, three GBAS receivers, and a VDL (VHF data link) broadcast antenna. We also present an airborne GPS/GBAS prototype receiver in this paper. The airborne subsystem (a GPS/GBAS receiver) receives the correction messages from the ground subsystem to perform a differential GPS (DGPS) positioning. In order to provide an ILS-look-alike approach and landing, the output messages of the airborne receiver are packed in an ARINC 429 format. The proposed airborne system has a software-based global navigation satellite system (GNSS) receiver structure. 相似文献
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针对当前大量优秀导航算法停留在理论仿真研究阶段,无法用极小的代价完成实际工程验证的不足,提出了一种面向工程应用的导航算法性能测试系统实现方案,通过对用户可任意配置时钟、多导航传感器数据接收与同步支持、全球导航卫星系统(GNSS)和捷联式惯性导航系统(SINS)软件模块设计,实现了全开放软硬件平台的低成本、多功能导航算法性能测试系统。实际测试与论证表明:该系统既可用于新的GNSS、SINS算法性能测试,也可满足多种不同组合模式下的数据融合算法验证需求,具有重要的理论指导意义和工程应用价值。 相似文献
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As the battle environment becomes more complicated, the demand for higher accuracy and better anti-jam capacity of navigation has been increasing. The conventional JTIDS/INS/GPS integrated navigation cannot meet the demands of certain situations such as precision strike and formation flight. A new system that introduces the differential GPS into JTIDS/INS/GPS integration system is proposed to improve the navigation performance in the modern combined operations. In this system, the differential information of DGPS is transmitted through the communication data link of Link-16. As a result, the system resources are efficiently utilized and the controllability and anti-jam performance of the system are significantly enhanced. A hybrid slot allocation protocol (HSAP) that combines a static slot allocation algorithm and a dynamic slot allocation algorithm and the corresponding source-chosen mechanisms are proposed. The performance of the JTIDS/INS/GPS integration navigation using the differential GPS information from one or multiple base stations is studied and compared with that of the system without using the differential GPS information. Furthermore, the performance of the integration navigation using HSAP is compared with that of the system using static slot allocation algorithm. We show that navigation accuracy based on the differential GPS is improved, and using HSAP also leads to higher localization accuracy. 相似文献
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因子图作为一种表示因式分解的建模工具,在编码领域、统计学、信号处理和人工智能领域有着广泛的应用．因子图在导航领域的应用研究逐步发展起来．与单一导航系统对比,组合导航系统能够提供更精确、更具鲁棒性的导航结果,但是因其各个子系统的误差特性与工作频率不同的特点,增加了导航系统的设计复杂性．基于因子图的组合导航算法可以有效解决导航信息融合中的传感器异步问题且实现对多传感器的灵活配置,使得系统具有即插即用的特性,在非线性量测条件下可以获得较好效果.导航系统中的状态估计以及信息融合问题可以使用因子图模型表示,基于因子图的和 积算法是组合导航信息融合的主要算法.本文对因子图及其在导航系统中的应用进行了探讨,主要包括:1)因子图的数学理论基础及其相关应用领域;2)因子图在定位与导航领域的发展和应用. 相似文献
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偏振成像技术已经成为有效提升空间遥感信息应用能力的有力工具。通过模拟自然界的昆虫、鸟类及鱼类偏振视觉系统的信息感知与高精度导航机制,探索基于仿生偏振视觉环境信息感知与位置姿态测量中的科学问题。构建基于偏振成像目标特征与导航信息融合的仿生态势感知系统,建立了仿生信息感知与导航解算模型,提出基于生物偏振视觉的仿生信息感知与导航的信息融合与误差分析关键算法,设计实现一种空间环境特征感知及导航信息融合的态势感知系统原理样机,数据更新率高于25 Hz,角度测量重复精度优于0.05°。 相似文献