基于混沌粒子群优化的北斗/GPS组合导航选星算法

全球卫星导航系统（GNSS）接收机在接收信号的过程中会受到诸如建筑物遮挡、信号干扰等因素的影响,无法得到全部可见星。为减轻多星座组合接收机的处理负担,研究利用部分可见卫星进行定位的快速选星算法,提出了一种基于混沌粒子群优化（CPSO）的北斗/GPS组合导航选星算法。首先,对当前历元时刻可见卫星进行连续编码,按照选星数目分组,每个分组视为一个粒子。然后,通过混沌映射初始化粒子种群,选取几何精度因子（GDOP）作为评价粒子优劣的适应度函数;粒子通过粒子群优化算法的速度-位移模型更新自身位置,逐渐趋近空间卫星几何分布较好的卫星组合全局最优解。最后,采集北斗/GPS实际数据对选星算法进行仿真验证和性能比较,结果表明,所提算法在选星颗数多于5颗时,单次选星耗时为遍历法选星的37.5%,选星结果的几何精度因子计算误差在0~0.6之间。该算法可适用于北斗/GPS组合导航定位不同选星颗数的情况。      

基于GPS/北斗组合系统的高轨卫星定位技术研究

针对目前高轨GPS信号可用性差及定位精度低的特点, 对GPS/北斗组合系统的 高轨卫星定位技术进行研究, 对比分析了单GPS系统与GPS/北斗组合系统的卫 星可见性和几何精度因子. 结果表明, GPS/北斗组合系统比单GPS系统的卫星可 见性好, 且定位精度高. 同时通过提出在星载接收机上采用高精度原子钟, 可实现三星定位, 降低对接收机的技术要求.      

虚拟卫星

今天，人们可能都知道，太空中有一种名叫GPS的导航卫星星座，不仅飞机、舰船、战车，甚至城市出租车，个人旅行家也都装有或携带GPS接收机，利用GPS卫星来导航定位。GPS是英文“全球定位系统”的缩写，它由24颗卫星组成，分布在6条升交点互隔60度的轨道上，每条轨道上均匀分布4颗卫星，可以使便于任何地方的观测者，在任何时间都能同时观测到4颗GPS卫星，通过接收它们的信号，确定自己的位置。严格说来，GPS系统不能称“星座”。     

2006年12月13日太阳射电暴对GPS观测的影响

日地空间环境不仅影响航天器运行和安全, 也是导航、定位和通信等无线 电应用系统主要的误差源. 其中来自太阳L波段的射电暴被认为是全球导航卫星 系统(GNSS)稳定和性能的潜在威胁因素, 当L波段射电爆发达到一定阈值时, 将给用户带来不同程度的射电噪声干扰, 严重时会引起接收机失锁和定位服务 中断. 本文对2006年12月13日太阳射电暴对GPS造成的影响进行了研究, 利用太阳射电 观测数据、L波段闪烁观测数据和向阳面不同区域的GPS观测网数据, 分析 GPS观测对射电暴的响应. 结果表明, 此次事件对GPS观测产生了明显的影响, 射 电暴期间GPS发生幅度闪烁事件和明显失锁现象, 多个台站上空的多颗GPS 卫星 信号完全中断长达6min左右, 且多个台站上空锁定的卫星数目小于4颗, 使 得GPS定位完全失效. 相对而言, 射电暴期间日下点附近的GPS台站受到的影响 比远离日下点的大.      

2014年世界导航卫星回顾

<正>2014年,美国"全球定位系统"(GPS)、俄罗斯"全球导航卫星系统"(GLONASS)和"印度区域导航卫星系统"(IRNSS)均有新的卫星发射。中国正在加紧研制"北斗"卫星,将于2015年进行全球系统卫星的首次发射。欧洲"伽利略"(Galileo)系统建设遭遇重大挫折,或将无法按期完成星座组网。1 GPS系统现代化进程受阻截至2014年年底,美国GPS星座有32颗卫星在轨,其中工作星31颗,分别是GPS-2A卫星4颗、GPS-2R卫星12颗、GPS-2RM卫星7颗、GPS-2F卫星8颗。     

中国卫星导航定位系统的进展

□□2003年5月25日,我国使用长征—3A火箭成功发射了第3颗“北斗”导航定位卫星。这标志着我国已自主建立了完善的卫星导航定位系统。此次发射的第3颗“北斗”卫星是“北斗”卫星导航定位系统的备份星。它与前2颗“北斗”卫星组成了完整的卫星导航定位系统,可确保全天时、全天候提供区域导航信息。 1 中国民用卫星导航的应用 中国民用卫星导航市场非常广阔,潜在经济效益巨大,是今后可持续发展的重要因素。在中国自主卫星导航系统正式运行以前,中国民用卫星导航主要集中于对“全球定位系统”(GPS)的应用。 1.1 用于交通运输 卫星导航首…     

第23颗北斗导航卫星发射成功

正6月12日23时30分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭,成功发射了第23颗北斗导航卫星。完成在轨测试后,这颗地球同步轨道卫星将接入北斗卫星导航系统,为用户提供服务。记者从抓总研制北斗导航卫星的中国航天科技集团五院了解到,北斗家族的这位新成员继承了前辈们的优良传统,将在"更快、更高、更强"的道路上砥砺前行。研制速度更快与北斗家族其它成员相比,第23颗北斗导航卫星的发射场研制周期更     

卫星导航用户机空时滤波抗干扰技术

卫星导航用户机在多个干扰源(包括宽带和窄带)或导航信号和干扰信号空间角谱接近的情 况下,系统定位精度降低甚至无法满足定位要求.为此提出具有方向约束条件的改进联合空 时处理算法,将干扰源来向检测和获取的导航卫星信息作为条件约束判据引入联合空时滤波 处理算法,在抑制干扰信号的同时使靠近干扰源来向的卫星信号正常接收.仿真表明,在有 限阵元规模情况下,保证干扰信号的高抑制度(大于40 dB),并提高干扰抑制自由度,最 重要的是当导航卫星信号与干扰信号的空间角谱接近时(10°左右),在部分区域内有效抑 制干扰的同时接收机仍然能够正常工作.该算法在一定程度上提高区域导航卫星系统在复杂 电子环境下的抗干扰能力.      

全球卫星导航系统兼容性评估方法研究

目前,卫星导航系统兼容性评估方法主要是计算机仿真验证,难以复制真正的导航系统运行条件,改变任何一个参数都需要重新进行仿真,计算量和分析量很大,并存在较大误差。文章以卫星导航接收机为落脚点研究导航信号的兼容性。首先,根据干扰信号对全球导航卫星系统接收机捕获、载波跟踪、数据解调等的影响,推导了即时相关器输出的信号功率对噪声功率加干扰功率之比的模型,建立了基于频谱隔离系数的等效载噪比模型,利用相对较简单的等式就获得了干扰的一级评估;其次,具体分析了GPS C/A码自干扰时导航信号到达地面的功率、天线增益,以及星座功率增益等参数;最后,给出GPS C/A码自干扰时等效载噪比衰减的测试结果,在信号捕获时,多普勒频移为kHz的整数倍C/A码自干扰对所需GPS C/A码的等效载噪比衰减程度最大,达到9.6dBHz。该方法可以为中国新一代卫星导航系统信号设计提供参考。     

中国航天

中国第九颗北斗导航卫星成功升空7月27日5点44分,在西昌卫星发射中心,长征三号甲运载火箭在雨中起飞,成功将中国第九颗北斗导航卫星送入太空预定转移轨道。这是北斗卫星导航系统组网的第四颗倾斜地球同步轨道卫星。本次北斗导航卫星的成功发射,标志着中国北斗区域卫星导航系统     

精密进近阶段的多系统GNSS组合RAIM可用性算法及分析

给出了多系统全球卫星导航系统（GNSS）组合接收机自主完好性监测（ReceiverAutonomousIntegrityMonitoring,RAIM）可用性计算方法,在此基础上利用GPS、GLONASS实测数据与BDS、Galileo全星座仿真数据,分析了BDS、GPS、GLONASS和Galileo不同组合在精密进近阶段的RAIM可用性。通过试验分析发现,BDS的5颗地球同步轨道卫星和3颗倾斜地球同步轨道卫星对亚洲、非洲和欧洲大部分地区的RAIM可用性有很大的贡献。这些地区站星间几何观测结构得到改善,使得RAIM可用性相对于其他地区有很大幅度的提升。在亚太地区APV-I阶段单系统导航情况下,北斗导航系统RAIM可用性达到99.5%,高于其他三个导航系统。在精密进近阶段（APV-I、APV-II和CAT-I）,BDS与其他导航系统（GPS、GLONASS和Galileo）的组合导航可以满足全球大部分区域的RAIM可用性需求,大多可达到100%。     

导航BOC信号的抗干扰性能分析

二进制偏置载波(BOC)信号是一种新型的导航信号,其与传统扩频调制导航信号在性能上的差异是目前导航领域的关注重点之一。文章通过建立BOC信号接收系统的数学模型,针对窄带干扰、匹配谱干扰和带限白噪声干扰这几种典型的无线信道干扰,研究了BOC导航信号和传统扩频调制导航信号的抗干扰性能,并给出了几种典型导航信号的抗干扰性能参数。研究结果表明,BOC信号具有比传统扩频调制导航信号更强的抗干扰能力。     

群星闪烁参北斗 拓马长枪定乾坤——专访“北斗”导航卫星系统总设计师谢军

2012年年底,"北斗"区域卫星导航系统(以下简称"北斗"区域系统)建成并正式投入运行,这对我国和周边地区将会有怎样的重要影响?我国的"北斗"导航卫星星座与美国的"全球定位系统"(GPS)星座相比存在哪些特点和优势?"北斗"导航卫星星载原子钟实现国产化有什么重要意义?未来"北斗"导航卫星在长寿命和高可靠性方面需要做哪些工作?带着这些问题,本刊记者对"北斗"导航卫星系统总设计师谢军(以下简称谢总)进行了专访。     

粒子群优化粒子滤波的接收机自主完好性监测

接收机自主完好性监测（RAIM）是航空卫星导航接收机必不可少的功能,为保持全球卫星导航系统（GNSS）在卫星发生故障时系统性能不降级,需要对卫星故障进行检测和隔离。针对接收机观测噪声非高斯分布的特点,提出一种基于粒子群优化粒子滤波（PSO-PF）的故障检测和隔离算法。通过粒子群优化粒子滤波对状态估计进行一致性检验实现故障检测。采集实测数据验证算法的检测性能,并与基于基本粒子滤波的完好性监测算法进行比较,结果表明:本文所提算法在非高斯测量噪声下可检测并隔离全球定位系统（GPS）故障卫星,其性能优于基于基本粒子滤波的完好性监测算法性能,对研究北斗卫星导航系统（BDS）接收机自主完好性监测具有一定的意义。      

三颗新一代北斗导航卫星完成在轨试验

正近期,中国空间技术研究院完成第18、19、20颗北斗导航卫星的卫星系统在轨试验工作,标志着这三颗新一代北斗导航卫星正式开启"并肩作战"模式,为下一步全球组网星座开展技术试验和工程建设奠定良好基础。据悉,三颗卫星在顺利完成在轨测试,转入在轨试验阶段后,又完成了卫星平台、卫星载荷、     

中国航天

<正>第4颗新一代北斗导航卫星升空9月30日7点13分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功将1颗新一代北斗导航卫星发射升空,这是我国第4颗新一代北斗导航卫星,也是我国发射的第20颗北斗导航卫星,工作轨道为地球倾斜同步轨道。星上首次搭载氢原子钟,卫星入轨后,将开展星载氢原子钟、星间链路、新型导航信号体制等试验验证工作,并适时入网提供服务。本次发射而是长征系列运载火箭的第212次飞行。(杭文)     

“北斗”产业何去何从-专访中国卫星导航学术年会科学委员会执行主席杨元喜院士

“北斗”，这一中国卫星导航系统和产业的代名词，一直是国人关注的热点。在美国GPS占尽先机的形势下，“北斗”产品能否在激烈的竞争中占领一席之地，是系统建设者和企业家们所关心的。在第5届中国卫星导航学术年会即将召开之际，为了让读者了解“北斗”系统运行1年多以来“北斗”产业的发展，本刊专访了这届年会科学委员会执行主席杨元喜院士，并特别推出卫星导航专题，以飨读者。     

中国成功发射第二颗北斗导航卫星

<正>2009年4月15日零时16分,中国在西昌卫星发射中心用"长征三号丙"运载火箭,成功将第二颗北斗导航卫星送入预定轨道。这次发射的北斗导航卫星(COMPASS-Q2),是中国北斗导航系统建设计划中的第二颗组网卫星,是地球静止轨道卫星。该卫星的成功发射,对于北斗导航系统建设具有十分重要的意义。     

北斗导航试验卫星发射成功

中国自行研制的第一颗导航定位卫星——北斗导航试验卫星,于2000年10月31日凌晨零时零二分在西昌卫星发射中心发射升空,并准确进入预定轨道。北斗导航试验卫星是由中国航天科技集团空间技术研究院研制。为满足国内卫星导航需求,中国将自行建立第一代卫星导航定位系统——北斗导航系统。北斗导航系统是全天候、全天时提供卫星导航信息的区域导航系统。这个系统建成后,主要为公路交通、铁路运输、海上作业等领域提供导航服务,对中国国民经济建设将起到积极推动作用。北斗导航试验卫星的首次发射成功,为北斗导航系统的建设奠定了基础。发射北斗…     

一箭射双星第14、15颗北斗导航卫星精确入轨

9月19日凌晨,我国第14、15颗北斗导航卫星在西昌卫星发射中心由长征三号乙改1型运载火箭以"一箭双星"方式成功发射升空,并被准确送入近地点200千米、远地点2万多千米的中圆转移轨道。这是我国第2次采用"一箭双星"方式发射两颗地球中高轨道卫星。北斗卫星导航系统工程总设计师孙家栋表示,"一箭双星"对于加快北斗导航卫星组网进程、完成北斗卫星导航系统工程建设意义重大。此次发射任务的圆满成功,也标志着北斗区域卫星导航系统组网建设顺利进入收官阶段。2007年4月14日第一颗北斗导航试验卫星由长征三号甲运载火箭成功发射,此后,长征三号甲系列运载火箭成功完成了北斗卫星导航系统组网阶段的5颗地球同步静止轨道(GEO)卫星、5颗倾斜地球同步轨道(IGSO)卫星和2颗中圆轨道(MEO)卫星的发射。