2000年及其以后的GPS

一、引言 GPS是一个军用导航定位系统,象所有无线电导航系统一样,也可供民间各部门使用。该系统刚完成了从研制阶段到实用阶段的过渡。为了预测2000年后GPS将会如何,必须首先确定90年代进入全面工作状态,经成熟之后该系统是什么样?该系统建成投入工作之后,会有一些外界因素要求它作某些改变。下面我们主要从GPS的民用角度来研究一下这些可能的改变。影响GPS改变的外界因素至少来4个方面:GPS的军方要求、钱、技术进展和用户要求。这些外界因素可能引起GPS的民用计划和政策发生变化。这些外界因素和/或新政策、新计划将会影响GPS的硬件和软件。除了系统和政策的改变,若干GPS新的应用将会出现,GPS在各种运载体上的安装和组合也会出现新的方法。     

惯性／GPS／GLONASS组合导航系统在地面车辆上的应用

全球定位系统(GPS)由于其全天候、覆盖全球等诸多优点，已经被广泛应用于军事、民用的各个领域中。本文介绍了一种车载导航系统，该系统是基于GPS与惯性导航系统之间的互补性．由惯性、GPS组合而成的导航系统。     

美国TRIMBLE NAVIGATION公司介绍

美国的Trimble Navigation公司是一家主要从事研究、开发、生产GPS全球定位系统的公司,也是首先开发商用GPS按收机的公司。该公司开发GPS系统比较早,而且集中了一些GPS方面的专家。它在差分GPS技术、GPS跟踪系统、GPS导航系统、GPS测绘及动态测绘等技术方面具有相当实力。     

GPS系统的发展趋势及对我国应用的影响

经过二十多年的建设，GPS系统已发展成为一个完善的互星导航系统，在军事和民用中发挥着重要的作用。随着技术的发展和国际形势的变化，GPS政策和发展规划不断调整。本文分析了GPS的应用现状及近年来的政策变化，GPS现代化计划的实质及对我国民用和军用的影响。     

超小型无人机GPS／MIMU组合导航定位系统研究

在考虑超小型无人机特点及其对导航定位需求的基础上,研究了利用微型惯性测量单元(MIMU)和GPS-OEM板,设计出一种低成本、轻小型的GPS/MIMU组合导航定位系统。为了验证该系统的性能,利用MIMU和GPS观测数据对该组合系统进行了仿真。仿真结果表明,组合导航系统在精度和可靠性方面,较单一的导航系统都有明显的改善。     

首都机场扩建工程GPS控制网的建立

全球卫星定位系统（GPS）是美国为了满足军事部门和民用对连续实时和三维导航的迫切要求于1973年开始研制的，这个系统的全称是“授时与测距导航系统／全球卫星定位系统”，通常称为“全球卫星定位系统”（Global Positioning System—GPS）。经过二十多年的发展，GPS已发展成为一种被广泛采用的系统。目前，它在航空、航天、军事、交通、运输、资源勘探、通讯、气象、测绘等几乎所有的领域中应用。     

前言

经20年的研究、试验和建设,花费上百亿美元的美国NAVSTAR GPS系统终于在1994年初全面建成拥有24颗正式工作星的成熟系统。今后,这种全球性高精度七维导航系统将给军、民用各领域带来巨大冲击。有人曾预言过,GPS的应用只受想象力的限制。随着GPS投入运行,对GPS的利用以及开发性研究将更广泛地开展。目前GPS接收机正在经历类似20多年来手持计算器所经历的情况,接收机用户急剧增加,走进了小汽车和个人口袋;价格猛跌,花几百美元即可买到一台多通道接收机。     

面向空间导航系统设计的GPS量测仿真增强研究(英文)

在星载导航系统的初步方案规划和算法设计阶段,出于对潜在的折中考虑,高保真的GPS软件仿真器是一种必要且可行的实验室测试手段。本文研究开发了面向空间导航系统设计的GPS量测软件仿真器,它主要针对L1C/A码和载波信号,也就是说该仿真器使用MATLAB编程语言产生C/A码伪距量测和载波量测。论文推导了基于地心惯性坐标系(ECI)的数学模型,用来仿真GPS星座并产生GPS量测数据;在星历数据选择、空间电离层模型和伪距率计算等方面,深入研究并应用一系列增效措施以合理化实现该仿真器。建立的增强型GPS量测仿真器推进了我们现有的星载GPS/INS组合导航系统设计工作,将进一步提升在星载导航系统设计领域的研究。     

GPS在空间领域的应用

一、引言除飞机以外,人造卫星、航天飞机、空间站、自由飞行体等都可以利用GPS作为主要或辅助性的导航系统,也可用作利用直升飞机的搜索营救到达特定位置的导航系统,这些应用近几年来特别发展迅速。至于GPS本身,即使在日本已有不少文章介绍,故不详谈,下面仅叙述GPS在空间领域的应用,现状和将来动向。     

差分GPS的原理和实现方法

GPS卫星无线电导航系统预计在1995年投入正式运行。GPS信号中的P码仅供美军和特别用户使用,C/A码则向全世界民用开放。C/A码受选择可用性(SA)影响,导航静度下降到一个适当水平。为提高GPS定位精度,各国都争相研究差分GPS(DGPS)。本文从GPS误差入手,主要就DGPS原理和实现方法进行讨论。     

卫星导航在大过载情况下的精度考核

目前GPS 系统广泛应用于定位、测速中,尽管其在低速、低过载的相关领域 中没有限制,但在一些特殊环境,例如火箭橇试验的大过载环境中,可能因国外技术限制 无法正常工作。而北斗导航系统作为我国自主开发的系统则不会受到此类制约。首先介绍 了卫星导航定位理论,从理论上分析了卫星导航系统工作不受到载体速度和加速度限制。 之后,通过两次试验,发现了GPS 系统受到限制的情况。最后,通过比较GPS 系统和北斗 导航系统的定位、测速精度,得到了可以使用北斗导航系统替代GPS 系统的结论。     

一种制导炮弹用组合导航系统设计

针对制导炮弹的需求设计了一种组合导航系统。该系统采用微机电 (MEMS)惯性传感器, 集成了GPS 接收机和磁阻传感器, 构成了微小型组合导航系统。 给出了系统的整体设计方案、硬件结构、导航算法设计和试验结果,并讨论了系统设计 中的一些问题。     

一种基于频域控制的组合导航系统设计方法

随着科学技术的发展,可资利用的导航信息源越来越多,导航系统的种类也越来越多,其中典型的是惯性导航系统和GPS/北斗卫星导航系统这两种系统在性能上正好形成互补,所以采用该两种系统作为组合导航设计中的子系统是最佳方案。SINS能够输出多种导航信息,但导航结果随着时间发散,GPS/北斗导航系统能够提高较高精度的位置速度信息,但不能提供姿态信息,且在遮挡等情况下会出现丢帧现象。为了能够利用SINS和GPS/北斗导航系统两种导航测量结果,使得两者的测量数据互补,且提高导航系统的精度,本文提出了一种基于频域控制的组合导航系统设计方法。通过实验验证,这种方法不仅充分利用了SINS和GPS/北斗导航系统的信息,还增加了定位精度和可靠性,且能在丢帧情况下还能满足导航要求。     

RAIM可用性预测系统研究

<正>中国民航局2009年发布了PBN实施路线图。同时咨询通告AC-91FS-01要求必须使用飞机起飞前预测程序对飞机飞行航路和终端区的RAIM可用性进行预测。一、RAIM技术GPS卫星导航系统在全世界范围内能同时为陆海空用户提供连续精确的三维位置、速度和时间信息,在军事和民用方面     

一种基于小波技术的GPS/SINS组合导航技术及试验

GPS／SINS的组合被认为是比较理想的导航系统,是目前导航技术发展的主要方向。为了进一步提高GPS／SINS组合导航系统的精度,文章在介绍了小波去噪原理的基础上,提出了一种基于小波技术的GPS／SINS组合导航系统新方法,并通过实际的静态试验给予验证。试验结果表明,采用该方法以后,组合导航系统的各项导航参数精度得到了非常明显的提高。     

基于虚拟仪器的GPS导航测试仪的设计研究

针对航空GPS导航系统故障率较高现状,设计了航空GPS导航系统测试仪。在总体结构设计上采用模块化设计思想,以电路功能模块为依托实现硬件方面的设计。在软件设计上,利用虚拟仪器实现对各类资源的控制。从实际应用情况来看,该测试平台可实现KLN94型GPS导航系统性能测试要求。     

GPS组合系统在民用航空中的应用

本文阐述了民用导航系统的要求，讨论了ＧＰＳ在民航应用中的不足之处，提出了克服这些缺点的各种组合系统技术，最后介绍了一种ＧＰＳ卫星状态监视和信息广播系统。     

改进概率关联算法在组合导航系统中的应用研究

针对组合导航系统中子系统提供的量测信息相互之间关联性不足的问题,在组合导航系统中引入改进概率关联算法,通过改进的概率关联算法将这些导航信息按一定关系联系起来并进行融合计算。首先通过推导短时间概率关联算法求解惯性导航系统(INS)得到信息的可信概率,并引入掩模算子对全球定位系统(GPS)信息进行精度判断;然后,推导出长时间概率关联算法对组合导航系统信息进行融合;最后,建立修正算法并利用长时间概率关联算法得到的信息对惯性导航系统进行误差修正。仿真结果表明,这一改进的概率关联算法可以有效判断GPS信息精度并提高组合导航系统的导航精度。     

五角大楼和运输部就GPS管理问题达成一致意见

据美国运输部和国防部高级官员说,他们已经琢磨出一个新的GPS管理方案,这样可能有助于结束阁僚之间喋喋不休的争论,而这种争论妨碍了GPS商业潜力的充分发挥。 GPS信号可以用于恶劣天气条件下民航飞机的精密着陆,且可用来选择耗油最少的最佳航线。目前世界各航空公司尚未普遍采用GPS,因为它由耗资100亿美元的美国国防部独家管理。 现在美国运输部(管辖联邦民航局FAA)将首次参与GPS计划的管理。五角大楼将继续管理和维持24颗星的GPS星座,每年花费5亿美元,而运输部和其它民用部门则要出资改善该系统的民用导航能力。 1993年初,国防部长和运输部长组建了一个跨部工作组,来裁决两部之间关于GPS方面纠缠不休的扯皮。该工作组于1993年底在“GPS:军民两用系统的管理与操作报告”中公布了     

GPS即将更新换代

GPS星座的更新换代将从2005年3月份发射第一枚Ⅱ R-M型卫星开始。与此同时,GPS接收机也在更新。如果美国和欧盟能够按照签订的协议走下去,使欧洲的伽利略导航卫星与GPS具有一定互操作性,全球卫星导航系统将会向前迈出一大步