基于ORBCOMM卫星机会信号的定位技术

为摆脱对全球导航卫星系统（GNSS）的依赖，克服其有意或无意干扰情况下无法工作等问题，可采用机会信号（SOP）实现定位，低轨卫星机会信号具备信号功率高、覆盖性广及无需增建基础设施等优点。提出了利用轨道通信卫星（ORBCOMM）系统实现天基机会信号定位。通过对ORBCOMM卫星机会信号的通信体制进行深入研究，实现了利用ORBCOMM卫星机会信号获取多普勒测量信息，建立了瞬时多普勒定位及其几何精度因子的数学模型，并采用卫星TLE数据结合轨道预测模型获得的卫星轨道信息实现ORBCOMM卫星机会信号定位。实测结果表明:利用ORBCOMM卫星机会信号可实现精度优于140 m的定位。研究成果对基于天基机会信号定位技术的理论研究及应用具有重要意义。      

日利用光技术为卫星精确定位

应用大型望远镜跟踪、观测人造卫星,精确地为其定位完全是可能的。大型望远镜不仅可用作观测天体,而且也可用在观测卫星上。近来日本邮政省通信综合研究所(CRL)研制了卫星跟踪光学装置,用它进行了低地球轨道运行卫星乃至静止轨道卫星的光学跟踪,即开展卫星精确定位研究,其具体内容如下:一、光学跟踪卫星通常情况下,采用无线电跟踪卫星,即接收来自于卫星发射的电波,在得出卫星方向的同时,利用多普勒效应求得速度。在跟踪数据的基础上求得卫星轨道参数,从而做出卫星轨道预报。     

单星测频静态目标无源定位研究

提出了一种基于非线性最优化技术的单星测频无源定位算法,该方法利用单颗卫星单个通道在不同位置上测得的信号多普勒频率,实现对地面固定辐射源的无源定位,具有有效载荷简单、对卫星姿态无特殊要求、定位收敛快、精度较高等优点。同时,探讨了多普勒频率测量误差预处理技术,以及基于PAR模型的系统误差分离技术,通过对测量误差的分离与处理,可以大幅度提高频率测量数据的精度,从而保证后续测频定位精度。最后,通过仿真试验和工程实际,验证了单星测频定位技术的有效性和准确性。     

Iridium/ORBCOMM机会信号融合定位技术

在全球导航卫星系统(GNSS)不可用情况下，低地球轨道(LEO)卫星机会信号(SOP)定位技术是一种有效的导航定位解决方案。单LEO星座机会信号定位技术面临星座构型不足或可见卫星偏少等问题，多LEO星座机会信号融合定位技术可有效解决该问题。通过分析瞬时多普勒定位原理，建立了Iridium/ORBCOMM机会信号融合定位模型，引入基于Helmert方差估计的加权最小二乘算法进一步提高定位精度。实测数据表明:基于Helmert方差估计的Iridium/ORBCOMM机会信号融合定位精度优于70 m，验证了多LEO星座机会信号融合定位的可行性和有效性。      

导航卫星在现代高技术局部战争中的应用与特点

自美国军方于 196 4年正式启用导航卫星系统以来 ,导航卫星在美国的军事战略中一直发挥着重要作用。截止到 80年代中期 ,导航卫星主要为战略核潜艇等部队服务 ,发挥战略支持作用。进入 80年代后期 ,随着新导航卫星系统的建成 ,导航卫星的军事应用范围大大拓宽 ,从大型轰炸机到单兵都在使用卫星提供的导航定位信息。由于现代高技术局部战争越来越重视精确打击 ,导航定位卫星已经成为美国高技术作战中不可缺少的支柱。1　美国现役导航卫星概况1.1　“子午仪”系统“子午仪”系统 (Transit)是美国第一代导航卫星系统 ,它利用多普勒频移和标准…     

美国的单星导航定位卫星

一、卫星工作原理美国 Starfind 公司最近推出一种新颖的小型化导航定位卫星。这种卫星重量极轻,最多不超过400磅,设置在地球静止轨道上,只需要一颗卫星就可以确定舰船和车辆的位置。这种卫星可能成为 Geostar 定位卫星的有力竞争者。Geostar 卫星应用传统的多颗卫星三角测量技术,其工作原理是通过测量两颗卫星到目标的距离来确定目标的位置。而新式卫星的独到之处是采用了完全不同的测量原理,因而可以实现单星定位。Starfind 公司卫星的工作原理如下:     

基于铱星机会信号的定位技术

全球导航卫星系统（GNSS）到达地球表面的信号弱,易受干扰,并且需要投入大量的基础设施,而机会信号可有效弥补这方面的不足。针对目前陆基机会信号（广播、数字电视和移动基站等）存在的覆盖性、可用性限制,提出了利用铱星系统实现天基机会信号定位。通过对铱星信号的通信体制进行深入研究,建立了瞬时多普勒定位数学模型,提出了利用铱星信号的单音信号获取多普勒频率信息,并结合轨道预测模型计算的卫星轨道信息实现铱星定位的方法。实测数据验证结果表明,利用实际铱星信号能够实现精度优于200 m的定位。研究成果对基于机会信号的定位技术的理论研究及应用具有参考意义。      

导航卫星缘何神通广大?

全球导航卫星系统一般是由多颗卫星组成导航卫星网,只要用户测出与4颗导航卫星之间的距离变化率,并根据导航卫星发出电波的时间、轨道参数,就可以确定自己瞬时所在经纬度位置和速度方向。卫星导航的方法有两种,一种是多普勒测速导航,另一种是时间距离导航,简称时距导航。多普勒测速导航。我们知道,导航卫星上发出的无线电波的频率是不变的,但由于导航卫星在高速运动,相对地面的观测者来说,频率会发生变化(频移)。由远而近时,频率会增高,由近而远时,频率会降低,这与我们站在铁路旁听火车的汽笛声一样,由远而近时,声音越来越尖锐,由近远去时,声音越来越低沉,其实火车汽笛声的频率是不变的,这种现象被科学家称为多普勒效应。     

浅谈GPS的发展与对抗措施

１　ＧＰＳ的现状与发展 卫星导航综合了传统的天文导航和地面无线电导航的优点，实现了全球、全天候和高准确度的导航定位。卫星导航定位技术在军事上有着极其重要的意义，在民用上也有巨大的经济效益和社会效益。 卫星导航系统是由卫星、地面站和用户设备组成。用户为了确定自己在指定坐标系中的位置，通常采用推航定位或称自主式定位，导航台定位亦称他备式定位，或者二者相结合的导航定位方法。卫星导航是导航台定位，导航卫星便是系统设置在空间的导航台，其空间位置是系统位置的基准点。定位过程可分为三步来实现：已知卫星在某指定坐…     

卫星位置偏差对双星/GIS组合定位的影响及组合定位试验

建立了双星定位和双星／GIS组合定位的计算模型.在此基础上研究了星历误差对双星定位结果的 影响,卫星位置偏差对组合定位结果的影响,在组合定位中,在经、纬度方向上,分别给卫星位置加入均方差 为1°的位置偏差.结果表明,给卫星位置加入均方差为1°的经、纬度方向位置偏差,并不会降低组合定位的 精度.对这一重要结论,从几何上给出了解释.最后进行了双星／GIS组合定位的物理试验.试验结果表明, 双星／GIS组合定位确实可以大大提高双星定位的精度.     

高精度星载SAR多普勒参数估算方法

提出了一种基于空间坐标转换,利用卫星位置、速度参数精确估算星载SAR(Synthetic Aperture Radar)全观测带多普勒参数的方法.利用卫星速度、位置,通过星载SAR空间几何模型和坐标转换关系,建立SAR图像中斜距同卫星下视角之间的四次方程,解出下视角并进一步计算出该斜距处的多普勒参数值.仿真结果表明,该方法在无卫星位置、速度误差情况下估算精度达到0.02Hz(多普勒中心频率)和2×10-4Hz/s(多普勒调频率);存在卫星位置测量误差(300m)以及速度测量误差(0.3m/s)的情况下,估算精度达到0.8Hz(多普勒中心频率)和0.07Hz/s(多普勒调频率).该方法适用于单星SAR以及分布式SAR高精度多普勒参数的估算.      

伪卫星辅助的北斗定位系统的GDOP研究

我国建成的北斗导航定位系统由于卫星数目有限，不能实现实时三维无源定位．若利用地面伪卫星辅助，则能够很好地弥补这一缺陷，在地面伪卫星的作用范围内实现高精度的无源定位．卫星定位系统的精度等性能，很大程度上取决于定位卫星的数目和几何布局，而GDOP正是衡量定位卫星几何布局优劣的一个量度．本文从GDOP的角度研究了不同伪卫星位置及布局对系统定位精度的影响，得到的结论为合理设置伪卫星以进一步提高系统性能提供了有力的参考依据．     

TEC计算方法探讨和赤道异常北驼峰时空特征测量初析

本文探讨了应用最小曲率原理由单站微分多普勒频移数据计算TEC时所遇到的问题和解决办法。处理了用MX1502大地定位接收机于1989年8月和9月先后在陕西临潼和北京观测的NNSS卫星多普勒频移数据,得到了TEC时空分布曲线。分析这些曲线,得到了TEC赤道异常北驼峰时空特征在太阳活动高年(尤其是8月中旬太阳特大质子事件中)的某些结果。     

指路明灯--导航卫星

火车汽笛的音调,在驶近的时候会升高,而远离的时候会降低。像这种声源在相对运动中频率变化的现象称为多普勒效应。无线电波同样也有多普勒效应。美国霍普金斯大学利用多普勒效应对苏联第一颗人造卫星进行了跟踪试验,结果发现,当卫星在近地点时信号频率就增加,远地点时信号频率就降低。因为卫星轨道是已知的,所以接收卫星信号的接收机不论处于何方,它的位置都能被测定。这样,卫星就起着全天候北极星     

新一代卫星导航信号测量性能分析

导航信号的测量性能最终影响系统定位、测速、授时等服务精度, 是系统顶层设计的重要论证内容之一. 结合COMPASS系统新一代卫星导航信号体制框架设计, 分析了各种应用条件下的伪距、载波相位和多普勒测量精度, 并以典型设计参数为例进行了数值计算. 结果表明, 在接收机典型设计参数和工作条件下, 各信号分量均能够实现0.1m的伪距测量精度、0.006周的载波相位测量精度以及0.005m·s-1的多普勒测量精度. 首次给出的针对新信号体制各项测量性能的研究结果可为卫星导航系统信号体制设计、 导航接收机关键参数设计以及卫星导航系统用户测距误差预算等顶层设计提供参考.      

寻踪觅影为哪般——卫星导航定位技术在野生动物保护中的应用

<正>当你观看电视中播放的动物世界节目时,你可能注意到这样的镜头:动物研究人员为某种野生动物戴上一种特制的项圈,然后把它们放归大自然。可别小瞧这个项圈,它是利用卫星导航定位技术研制的卫星定位项圈(或称"卫星定位跟踪器"),在野生动物保护中正发挥着非常重要的作用。小项圈的大作用野生动物不仅是一种自然资源,更是重要的生态资源,是自然生态系统中不可替代的重要组成部分。保护野生动物,尤其是保护濒临灭绝的野     

快响SAR卫星零多普勒波束中心姿态机动策略研究

传统偏航牵引方法采用惯性系下卫星轨道6要素推导得出姿态机动参数,在此方法中仅控制卫星主轴方向多普勒频率为0Hz,无法补偿SAR天线安装偏差和波束在天线内的方位距离向离轴角引起的斜距偏差和多普勒频率偏移,不能满足SAR系统时序设计需求和快响SAR卫星在轨实时处理器性能要求。因此,提出了地心固定坐标系中SAR天线波束指向零多普勒面内目标方向的姿态机动策略,使快响SAR卫星在轨实际波束中心多普勒频率为0Hz。该策略首先计算了基于场景目标的SAR总体设计的精确时序参数和观测参数,然后在地心固定坐标系中建立了波束中心多普勒频率为0Hz的SAR天线波束三轴指向模型,推导得出卫星三轴指向和姿态机动参数,并通过Matlab对该策略进行了仿真验证。结果表明,该策略可将多普勒频率由地球自转引起的29kHz、天线与卫星安装偏差引起的360Hz和波束方位向离轴角引起的3950Hz补偿至0Hz,同时将由天线与卫星安装偏差和波束距离向离轴角综合引起的波束中心偏离目标的斜距偏差6.28km补偿至米的量级。     

小行星猎手升空

2月25日,印度用"极卫星发射器"成功地实现一箭七星发射,这批小卫星被成功地送上400多千米的近地轨道上,其中最引人瞩目的是号称"小行星猎手"的加拿大"近地天体监视卫星"(NEOSSat)。它将执行定位那些对地球有潜在威胁的小行星任务。同时升空的其它6颗小卫星,分别是法国的印度洋研究卫星、加拿大军事卫星、两颗加拿大/奥地利纳米卫星和微小望远镜、英国的由智能手机提供动能的小型卫星,以及丹麦学生建造的一颗立方体卫星。     

当前承包通信卫星的角逐

法国马特拉公司6月份获得了两份合同,分别承包了两颗定位星卫星和两颗西班牙卫星(Hispasat)。它又和英国航宇公司一起,与美国通用电气公司、休斯公司竞争,争夺巴西卫星-2。马特拉公司已制造了11颗三轴稳定卫星,到1989年中,这些卫星在轨道上总计寿命达44年,但只是休斯公司制造卫星的五分之一。休斯公司在自旋卫星上享有盛名,但还没有轨道上实用的三轴稳定卫星。西班牙卫星参加西班牙卫星竞争的有欧洲通信卫星组织、马特拉公司、西德MBB公司和美国     

航天简讯

北京公交车用卫星定位调度□□９月２５日，北京市智能化公交车运营调度指挥中心正式成立，同时向全市公布了统一叫车电话６８３７３３９９。从此，乘客只要拨通这个电话，通过调度中心的ＧＰＳ卫星定位调度系统就可自动寻找最近区域内的空驶出租车进行调派。这既为司机提供了距离最近的客源，又减少了乘客的等候时间。据了解，北京市五环路以内的所有装有ＧＰＳ卫星定位追踪器的公交车辆，都可显示在指挥中心的超大电子屏幕上，坐在８．２２ｍ宽、２．０４ｍ高的电子屏幕前，能看到安装了ＧＰＳ卫星定位追踪器的公交车辆在屏幕上闪光移动。…