无人机TDRSS／SINS组合导航定位技术研究

文章利用TDRSS的单向多普勒自主定轨功能,从理论上推导了非轨道远距离无人机通过接收有TDRS的多普勒信息组成的观测方程,再加上自身的捷联式惯导系统（SINS）得到无人机的状态方程,利用Kalman滤波进行组合导航定位的定位方法,并对其精度进行了简略分析。     

导航星全球定位系统及其应用

较详细地介绍了导航星全球定位系统（ＧＰＳ）的组成、功能和发展过程。对该系统的导航定位原理、方法、精度度量方法，以及影响导航定位精度的误差进行了分析。全球定位系统是一个具有巨大的发展潜力和深透能力的系统，它的应用范围已超出了其原来的设计要求。最后还介绍了导航星全球定位系统的应用情况。     

卫星导航定位走向运营服务

对卫星导航定位发展历史进行了回顾，分析了卫星导航定位应用市场现状，列举了卫星导航定位运营的几种典型服务模式，提出了卫星导航定位走向运营的必然发展趋势。     

应用先验数据的高分三号卫星快速定位方法

针对高分三号(GF-3)卫星多种姿态下快速定位的需求,提出一种应用先验数据的卫星快速定位方法。该方法以GF-3卫星的定位数据和姿态数据为辅助信息,计算导航卫星的仰角,实时判断导航卫星对GF-3卫星导航接收机的可见性,从而减少捕获时间,实现快速定位。GF-3卫星的在轨验证结果表明:应用先验数据的卫星快速定位方法,定位时间为115s,短于其他低轨卫星的855s,从而验证了方法的正确性。文章提出的方法可应用于其他低轨遥感卫星。     

基于互联网的导航定位增强信息大规模实时播发研究

在卫星导航系统中，可通过注入增强信息的方法提高导航定位精度、可靠性和完好性。导航定位增强信息一般由卫星播发，通过互联网播发导航定位增强信息是近期一个新的研究热点。本文综述了互联网播发技术的研究现状，提出了一个基于互联网的导航定位增强信息大规模实时播发系统模型，采用基于对等网络技术、具有自组织特性的分层混合结构覆盖网络，有效降低了系统构建和管理的复杂性。论文还分析了导航定位增强信息播发的实时性和安全性需求，并提出了解决思路。     

车辆导航定位技术及其在导弹发射车快速定向定位中的应用

叙述了车辆导航系统的概念模型，详细介绍了车辆导航定位系统的关键技术。针对导弹发射车在行进中的定向定位问题，提出了将车辆导航定位技术应用于导弹发射车快速定向定位的方案，通过建立发射车车辆导航系统，可以很好地实现导弹在行进中的快速定向定位。     

一种基于地磁场曲面线性化拟合的快速导航定位方法

地球主磁场随空间变化平缓的特性会令绝大多数已有的地磁导航方法陷入困境.针对这个问题,提出了一种全新的地磁场导航定位方法,即在局部区域内用线性平面拟合磁场曲面,进而通过求解线性方程组来获得磁场测量点的位置估计区域.同时为了减少线性化误差的干扰从而实现精确定位,进一步给出了基于多级子图的导航定位方案.相较于已有的地磁场导航方法,提出的方法不仅不依赖变化剧烈的地磁异常场,更能使运算速度大幅提高,存储量大幅降低,且不需要长时间的路径累积来收敛,并能够实现大范围区域内的快速搜索定位.最后以IGRF模拟全球磁场进行仿真实验,证明了此方法的有效性.     

星载本振源的导频接收方案及实现

介绍一种适用于静止轨道导航定位卫星的相干本振源的实现方案。采用该方案可以有效地解决星载本振源频率稳定度低的问题，提高定位精度，同时对由多卜勒效应产生的频差，也提出了消除的办法。     

科技成果

华力创通公司成功研制卫星导航芯片 据《第一财经日报》2011年2月15日报道，华力创通公司当日发布公告称，该公司已成功开发出具有完全自主知识产权的北斗／GPs多频精密导航基带芯片HwaNavChip－1。该芯片能够同时接收北斗－2系统B1、B3频点及GPS系统L1频点，实现多系统组合导航定位和授时功能。     

基于STK的导航星模拟及天文定位选星算法研究

导航星优选是研究天文定位导航的前提。本文结合导航恒星选星对天文定位的影响,研究提出了基于STK软件的导航星模拟方法,并针对空天飞行器对天文观测时的条件约束,结合天文导航定位对导航星的要求,构建了适合不同飞行航迹的导航星库。基于所设计的导航星库,以空天飞行器为应用对象,结合其在轨段飞行轨迹参数,基于STK软件进行了天文导航定位仿真研究。在所设计的飞行器飞行航迹参数及可见星信息条件下,针对空天飞行器长航迹飞行运动特点,设计了3种不同的天文定位观测选星方案,并研究了不同选星方案下的天文导航定位性能。最后通过仿真验证表明所提出的导航星模拟和选星方法能有效满足空天飞行器对天文导航定位的要求。     

MC-CDMA在TDRSS系统SMA业务中的适用性研究

针对传统跟踪与数据中继卫星通信系统（TDRSS）SMA多址业务中单载波CDMA数据传输速率和频带利用率低的缺点，提出采用多载波CDMA（MC-CDMA）进行替代的方案，对MC-CDMA在TDRSS中应用需解决的关键技术问题进行分析并提出相应的对策。研究表明，MC-CDMA完全适用于TDRSS星上系统，数据传输速率和频带利用率高，对提高TDRSS数据传输性能具有十分重要的应用价值。     

中继卫星多址链路调度问题的约束规划模型及算法研究

中继卫星多址链路调度问题是中继卫星系统应用中必须解决的重要问题,其重要特点在于,中继卫星与用户航天器之间并非时时可见,因此通信任务存在可见时间窗口约束。只有在可见时间窗口内,通信任务才可能执行并完成。在进行合理假设的基础上,采用人工智能中的约束规划技术,建立中继卫星多址链路调度问题的约束规划模型,并提出了基于时间窗口期望值的多步迭代算法。应用结果表明,中继卫星多址链路调度模型的建立与求解是合理的。     

SQPSK调制体制在跟踪与数据中继卫星中的应用

跟踪与数据中继卫星中调制体制的选择是近年来数传领域研究的方向之一。文中分析了SQPSK调制体制基本原理和性能特点,在此基础上进一步分析其在卫星高速数传通信领域的主要优点,并介绍SQPSK调制体制在卫星高速数传领域中的实际工程应用。     

用于航天信息传输的阵列天线系统

评述阵列天线在航天数据系统中应用的现状与前景 ,特别是在移动卫星通信系统与小卫星系统中的应用 ,指出集成化与低成本设计的重要性 ,讨论利用共形阵列天线通过跟踪与数据中继卫星系统传输火箭数据的可行性。     

关于开发适合我国国情的TDRSS的设想

简介国际“跟踪与数据中继卫星系统”（ＴＤＲＳＳ）的概况，强调中国的特殊性，提出尽快建立军民两用、综合应用、中等性能的ＴＤＲＳＳ，以尽早获得最基本的近全球的跟踪、通信与自主导航的能力，从而填补天基支撑的空白。主张综合功能一步到位，超过日本；性能上接近日本，逐步提高。在技术思路上，建议采用ＰＣＭ－ＯＱＰＳＫ 及ＰＣＭ－ＣＤＭＡ－ＢＰＳＫ数据传输体制；星本体测控与用户的跟踪导航统一采用单通道单脉冲测角、伪码测距的单站定轨体制，并利用星本体测控数据提高用户的跟踪导航精度；主张在ＴＤＲＳＳ的设计中全面贯彻ＣＣＳＤＳ协议标准，尽早参与区域以至全球的高速信息网。最后，对下世纪初实现具有中国特色的ＴＤＲＳＳ的技术关键与可能性，提出了看法。指出，中国的ＴＤＲＳＳ将超越航天测控网的范畴，而成为全球战略技术信息的天基传递网，并终将成为全球高速信息网的重要组成部分     

基于天文角度观测的机载惯性/天文组合滤波算法研究

针对采用天文/惯性位置组合时对导航选星有特殊要求,提出了基于天文角度观测信息的机载惯性/天文组合滤波方案及算法.对基于天文角度观测的INS/CNS组合导航系统的原理进行了充分阐述,分析并建立了基于单星或多星观测条件下的组合导航系统线性化量测方程,并针对角度观测时高度通道不可观的特点,增加了气压高度输出为系统的观测量,并在此基础上设计了组合滤波器算法.最后进行了组合导航系统仿真,并通过协方差分析的方法对比分析了单星和双星观测条件下的滤波性能.仿真结果表明,即使是在单星观测条件下,组合导航系统也能获得较好的定位精度;若观测星数增多,则可以大大提高系统性能,表明该组合导航系统设计方案是成功可行的.     

借助TADT技术对中继卫星实现高准确的非相干多普勒跟踪

用非相干多普勒跟踪系统取代相干多普勒跟踪系统是可能的,只需消除其振荡器频率漂移对测速的有害 影响即可。TADT技术能使之达到相干系统的准确度。文中介绍TADT方法的数学原理及其在TDKSS网中的应用。结 论认为,TADT方法是解决非相干多普勒跟踪系统高精度和高可靠性这一矛盾的有效方法,从而使航天器的多普勒跟踪 技术取得突破性进展。     

一种地理系下基于伪线性模型的捷联惯导算法

针对传统捷联惯导算法模型为非线性,需要对姿态、速度和位置分步运算,且高动态下算法精度较低的问题,提出一种地理系下基于伪线性模型的捷联惯导算法。利用伪线性模型及其分析方法,将传统的地理系下捷联惯导方程各部分转换成伪线性形式,定义导航向量并建立其系统模型;再利用高阶数值积分算法提升导航向量更新精度,得到地理系下基于伪线性模型的捷联惯导算法。最后,用仿真评估算法精度,与传统捷联惯导算法相比,大机动条件仿真中伪线性捷联惯导算法的精度提升了两个量级;旋转弹飞行仿真中导航误差不到传统算法的1/5。提出的伪线性捷联惯导算法结构简单,采用一个更新回路即可完成导航向量更新,且在高动态大机动条件下具有更高的算法精度,因此,对于捷联惯导算法研究与工程应用有一定的参考价值。     

基于比力观测的捷联惯导真空滤波修正方法

针对捷联惯导地面对准过程加速度计零位误差和标度误差难以精确分离,使用传统的真空修正方法无法校正系统误差等问题,提出了一种基于比力观测的捷联惯导真空滤波修正新方法。充分利用了载体在真空段飞行时的特点,以加速度计输出的比力信息作为观测量,建立了基于真空滤波方案的系统状态方程和量测方程。对器件误差、系统误差状态变量的可观测度进行分析,给出了器件误差、系统误差的在线滤波修正方法。仿真结果表明,方法可以在线分离加速度计的零位误差和标度误差,同时能有效修正系统误差包括姿态角误差、速度误差以及位置误差,对提高捷联惯导的实际导航性能有重要的现实意义。