GPS星间链路技术及自主导航算法分析

介绍和分析了美国GPS系统星间链路设备配置和链路协议,并阐述了星间链路工作模式,同时,描述了GPS卫星采用的基本自主导航算法,给出了线性化卡尔曼滤波器状态向量和导出的距离测量公式,可为进一步开展仿真验证工作提供参考。     

基于信息融合的大椭圆轨道卫星组合导航方法

为了实现大椭圆轨道卫星自主、连续的导航信息输出,提出了一种天文导航与GPS导航相结合的组合导航方法。单纯的以星光仰角为观测量的天文导航方法在近地点由于动力学特性变化剧烈,其导航精度严重下降。而能够实现高精度导航的GPS导航方法,受到导航卫星高度的限制,GPS信号无法较好地覆盖远地点。考虑到两种方法的特点,本文采用UKF滤波方法进行信息融合。当卫星进入近地点附近,主要通过GPS实现精确导航,同时通过信息融合修正估计方差阵,进而对天文导航估计进行修正。当卫星在远地点时,则主要采用天文导航方法。仿真结果表明,所提出的组合导航方法,能够弥补两种导航方法的不足,实现整个卫星在轨运行中自主、连续的导航信息输出,其导航精度较单纯的天文导航方法提高61.2%～82.7%。     

2005年世界航天发展述评(下)

4.新型导航定位卫星成绩喜人,世界三大导航定位系统都有新星升空,发展方向是增强抗干扰能力、提高定位精度和延长使用寿命2005年9月25日,美国发射了GPS卫星系列中的第一颗最新改进型卫星——GPS2RM-1。GPS2RM是世界上最先进的导航定位卫星,它不仅采用军码与民码分别使用的方式,     

全球导航星座星间链路技术发展建议

美国全球定位系统（GPS）的Block IIR和Block IIF系列导航卫星安装了UHF频段的星间链路收发设备,未来的GPS Ⅲ系列导航卫星将用Ka频段星间链路替代UHF频段星间链路,提高星间数据通信容量,增强抗干扰能力;俄罗斯全球导航卫星系统（GLONASS）的新一代GLONASS-K系列导航卫星开始安装S频段星间链路收发设备;欧洲的伽利略（Galileo）卫星导航系统也在规划全球导航星座的星间链路体系;我国北斗（Compass）卫星导航系统正处在由区域覆盖向全球覆盖的过渡阶段,全球星座的星间链路正处在多种系统体制的抉择中。文章在对国外各种星间链路研究的基础上,从导航星座星间链路需求和特点出发,提出建议：1）建设高频段星间链路;2）加强星间天线与卫星总体的联合设计;3）星间网络协议要具有灵活性;4）尽可能保持每颗卫星的星间链路设备状态一致。文章考虑了现有国内技术储备和国外未来技术发展方向,提出的观点可以作为我国全球卫星导航系统对星间链路选择的参考,对我国Compass系统建设技术先进的星间链路有一定的指导意义。     

美太空军发射GPSⅢSV04卫星

2020年11月5日,SpaceX公司用“猎鹰9号”火箭发射了美太空军的GPSⅢ4号卫星(GPSⅢSV04),即GPSⅢ星座的第4颗卫星,为军事和民用用户提供定位、导航和授时(PNT)信号。GPSⅢ卫星旨在帮助美太空军利用新技术和先进能力实现当前GPS星座的现代化。与当前星座中的卫星相比,这些卫星的精度提升了3倍,抗干扰能力提升了8倍。GPSⅢ还增加了新的L1C民用信号,与欧洲的伽利略全球导航卫星系统兼容,将提供更广泛的民用用户连接。随着GPS卫星星座现代化的继续,GPSⅢSV04到位后,轨道上的四颗GPSⅢ卫星将占GPS星座31颗卫星的12%左右。     

北斗区域卫星导航系统基本系统建设完成的影响与展望

当下,一提到卫星导航系统,人们就会不由地联想到美国的GPS,它几乎成为导航的代名词。GPS以其高精度的定位服务、精准的授时服务和发达的应用开发,大大拉近了太空与普通人的距离。如今的全球卫星导航市场虽然仍是GPS一家独大,但考虑到国家安全和利益,俄罗斯在加速恢复、欧洲在积极部署自己的全球卫星导航系统——＂格洛纳斯＂和＂伽利略＂,我国的北斗卫星导航系统也是基于这一背景开始组网建设的。从2000年开始组建北斗卫星导航试验系统,到日前第八颗北斗导航卫星的成功入轨,我国北斗卫星导航系统的建设和组网情况进展如何？在导航应用过程中可以发挥怎样的作用？＂北斗＂距离GPS还有多远？如何推动北斗导航事业的发展？记者就此专访了北斗卫星导航系统总设计师孙家栋、中国卫星导航系统专项管理办公室主任冉承其和技术部副主任郭树人。     

国外卫星导航定位技术发展现状与趋势

本报告对目前国外三大卫星导航定位系统GPS ,GLONASS和伽利略系统的技术性能进行了对比研究 ,分析了卫星导航定位技术的未来发展趋势 ,对我国发展卫星导航定位系统提出了建议。     

导航卫星有效载荷技术现状及发展趋势

介绍了国内外导航卫星系统有效载荷技术发展状况，重点介绍美国全球导航定位(GPS)卫星系统和欧洲Galileo导航卫星的星上有效载荷技术，分析讨论了未来导航卫星有效载荷自主生存、星间链路、抗干扰等新技术以及有效载荷技术的发展趋势。     

国外卫星导航定位系统政策进展研究

20世纪90年代,美国的全球定位系统（GPS）和俄罗斯的GLONASS两大卫星导航定位系统先后投入运行,为卫星导航定位系统的应用建立了新的里程碑。经过短短10多年的发展,GPS系统取得了巨大成功,     

简讯

德尔它2发射GPS的导航星 7月14日,美全球定位系统(GPS)的第14颗导航卫星由一枚德尔它火箭发射升空。 目前GPS系统已有19颗卫星在轨道上运行,其中14颗是Block 2A型,5颗是较老的型号。第15颗Block 2A型卫星发射后,每隔6周再发射一次,直至24颗Block 2A卫星部署完毕。这些卫星将部署在6个轨道平面内。其中21颗工作,3颗将作为备份。 有关人士说,1993财年美空军为GPS计划申请了1.883亿美元的经费,以使GPS于1993年3月具有初始三维工作能力,1993年7月将具有全部实用能力和为商业用户提供导航的能力。美国会将从空军申请数额中削减0.752亿美元。(谢琴)     

美国的导航星系统简介

美国的导航星全球定位系统（GPS）属新一代导航定位系统，由美国国防部负责出资筹建并全权控制。 GPS由卫星系统、控制站和接收机三部分组成。卫星系统由24颗均匀分布在6个轨道面上的卫星组成，其中21颗工作星，3颗备份星。GPS系统可确保用户在任何地点、任何时刻收到4颗GPS卫星发出的信号，从而实现准确定位、定速和定时。 GPS的控制站分主控制站和监视网两部分。主控站位于科罗拉多的斯勒埃佛空军基地，监视网则由分布在全球的跟踪站构成。控制站主要用于修正卫星的轨道位置、星历等。主控站在接收到卫星发出的星历等数据后进行适当…     

GPS3系统具有改进在轨卫星适应性的能力

五角大楼正在加速研制的下一代 GPS导航卫星 ,需要预先重点研究一种可以改进在轨工作卫星的技术。从地面通过加载软件改进在轨卫星的适应能力 ,是 GPS 3卫星的关键性能特性 ,采用此技术是为获得更强的对抗敌方干扰的能力。波音公司通过加载软件改进卫星 ,将允许空军采用新技术 (当其可用时 )提高卫星性能而不必等待新一代卫星的研制和布放。美国防部将对与这种思路有关的技术进行螺旋式开发。GPS3改进内容包括从地面加载软件增大信号功率和改变卫星组态 ,使之与其它导航卫星 (如欧洲伽利略 )兼容等。GPS3系统的当前计划是 2 0 1 2年发…     

基于星间测距增强的卫星编队GPS相对导航研究

针对单纯差分GPS系统在精度、连续性、实时性方面存在的问题,提出了一种星间测距增强差分GPS的卫星编队组合相对导航方案。该组合相对导航系统由编队卫星中分别安装的GPS接收机、星间RF测量传感器,以及主星中运行的导航处理器组成,其中星间RF测量传感器集成了窄带通信功能,可在进行星间距离测量的同时同步进行GPS数据的互传。采用扩展Kalman滤波算法,结合简化动力学模型和GPS以及RF测量数据实现卫星编队的相对位置与速度的高精度实时递推解算。用模拟器采集数据进行了仿真验证,结果表明:在星间测距数据辅助下,星间基线长度在星间测距工作的30km范围内时,实时相对导航精度优于1mm;系统在GPS信号中断时仍可连续输出满足精度要求的相对位置、速度数据;系统初始化时间由单纯差分GPS相对导航系统的几十个历元降低到单点。     

GPS迈向现代化

一、GPS基本概念GPS是美国从上世纪70年代开始研制,历时20年,耗资200亿美元,于1994年全面建成的利用导航卫星进行测时和测距,具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。它是继阿波罗登月计划、航天飞机后的美国第三大航天工程。如今,GPS已     

基于VC＋＋的GPS软件接收机

研究工作致力于基于PC的GPS软件接收机的开发.开发的软件接收机通过自制的信号采集设备采集GPS卫星信号,所采集的信号被存储在PC硬盘中供软件接收机VC++软件程序处理,在软件中实现捕获,跟踪等信息处理,实现导航解算功能并通过人机界面将解算结果显示出来.详细介绍了基于VC++的GPS软件接收机的设计方法,包括采集系统设计方法,软件结构设计方法,以及信号处理软件和导航解算软件的设计方法.给出了所开发的GPS软件接收机接收spirent信号源信号时的工作情况,通过软件接收机的实际运行结果可以看出该软件接收机具备硬件接收机的功能,并且具有良好的捕获跟踪性能.介绍的软件接收机的设计方法适用于所有卫星导航系统的软件接收机.     

充分研究行业需求，大力发展北斗产业——中国卫星践行北斗导航产业的体会与思考

卫星导航定位应用产业已逐步成为一个全球性的高新技术产业。随着我国北斗卫星导航系统的建设和运行,北斗导航产业化渐成规模,但在系统集成、芯片、终端和运营服务等方面与GPS产业和应用相比还存在不少差距。本文介绍了卫星导航系统广阔的应用前景,分析了我国北斗卫星导航领域发展现状、存在的问题及原因,提出了我国北斗卫星导航应用产业发展的建议,最后介绍了中国卫星实施北斗导航产业化的体会与发展思路。     

美国卫星导航终端装备的发展分析

目前．GPS终端装备已在多个领域有实际应用．并在近年的战争中发挥了关键作用。为提高“导航战”能力．美国不断研究、开发新的GPS终端设备或接收机．并把各种新技术融人设备之中．真正做到了技术为装备服务。本文以美国军用卫星导航终端装备为主进行分析与研究．在此基础上分析典型终端装备及实际应用,     

浅谈卫星导航信号模拟器的应用

<正>一、卫星导航发展现状随着北斗卫星导航系统"三步走"的部署开始实施,卫星导航这个新兴技术越来越受到各行各业的青睐。当今世界上一共存在四大卫星导航系统,包括美国的GPS、俄罗斯     

第一届中国卫星导航学术年会同期举办 卫星导航技术成果展览展示

“做北斗导航定位产业化领先者”,“北斗导航产业领导企业”,“打造GPS／北斗导航产业链”,“致力于卫星导航产业发展”,参展企业表明了共同的愿望。在第一届中国卫星导航学术年会的卫星导航技术成果展览展示会上,24个展位的50余家参展企业和单位代表了致力于“北斗”应用产业化的中坚力量。     

导航卫星的随机着色Petri网可靠性模型

导航卫星是全球卫星导航系统的重要组成部分,是实现导航任务的关键。国内外目前关于Petri网的研究大都集中在广域随机Petri网(GSPN)方面,鲜有利用着色Petri网分析评估系统可靠性的研究。本文利用随机着色Petri网(SCPN)建立导航卫星可靠性模型,既能够描述导航卫星信息流变化的处理过程,又能够体现组成部件的可靠性影响,克服了传统可靠性模型不能反映卫星运行的动态行为特性的不足。模型用于导航卫星的可用性分析评估。文中使用GPS可靠性数据对模型算例进行分析评估,仿真结果与GPS性能分析报告可用性数据相符,证明了模型的正确性。