基于UKF的GPS定位算法

针对EKF通过局部线性化方法处理非线性问题可能产生的精度下降问题,提出了用UKF进行GPS定位解算的方法.介绍了UKF方法的原理,分析了GPS伪距方程的线性化近似误差和定位精度的关系,并讨论了利用UKF进行定位解算的有效性.采用"当前"模型,利用伪距和多普勒观测量进行定位解算.利用Spirent GPS 模拟器和NovAtel差分定位系统及NovAtel接收机分别进行了仿真实验和现场实验.结果表明,当滤波器状态初值误差较大时,UKF与EKF相比有明显的优势.     

结构系统故障诊断的理论与方法

对结构故障诊断的基本原理和方法进行了系统的研究，扩展了目前流行的一些结构故障诊断方法，建立了一系列新的结构故障诊断公式。发现考虑物理约束、借鉴专家知识和经验有助于结构故障诊断问题的根本解决建立了知识的结构故障诊断的理论框架。除此之外，还对无模型的结构故障诊断方法进行了深入的研究，建立了结构应变矢量「ε」和结构应变模态矩阵「Ψ」、结构自振频率矩阵「Ω」、结构位移模态矩阵「Φ」三者之间的一阶变分关系，     

An improved approach to model ionospheric delays for single-frequency Precise Point Positioning

PPP with low-cost, single-frequency receivers has been receiving increasing interest in recent years because of its large amount of possible users. One crucial issue in single-frequency PPP is the mitigation of ionospheric delays which cannot be removed by combining observations on different frequencies. For this purpose, several approaches have been developed, such as, the approach using ionospheric model corrections with proper weight, the GRAPHIC (Group and Phase Ionosphere Calibration) approach, and the method to model ionospheric delays over a station with a low polynomial or stochastic process. From our investigation on the stochastic characteristics of the ionospheric delay over a station, it cannot be precisely represented by either a deterministic model in the form of a low-order polynomial or a stochastic process for each satellite, because of its strong irregular spatial and temporal variations. Therefore, a novel approach is developed accordingly in which the deterministic representation is further refined by a stochastic process for each satellite with an empirical model for its power density. Furthermore, ionospheric delay corrections from a constructed model using GNSS data are also included as pseudo-observations for a better solution. A large data set collected from about 200 IGS stations over one month in 2010 is processed with the new approach and several commonly adopted approaches for validation. The results show its significant improvements in terms of positioning accuracy and convergence time with a negligible extra processing time, which is also demonstrated by data collected with a low-cost, handheld, single-frequency receiver.     

GPS／GLONASS共用PDOP研究

对全球卫星定位系统的DOP因子进行了分析。对GPS/GLONASS共用系统的可用性和PDOP因子进行了理论分析和软件仿真,对星座的定位特性进行了评估。分析结果表明,GPS/GLONASS共用系统相对于单一的GPS系统在可用性和PDOP因子方面都有很大的改善,从而可以进一步改善定位精度,这就为GPS/GLONASS组合导航的进一步研究和应用奠定了基础。     

基于载波相位增量的消模糊度和精确定位方法

利用高精度的导航卫星载波相位测量数据来确定目标位置是一种非常优良的技术途径，特别是用于准实时和事后处理确定运动目标的轨迹，更是有着显著的应用前景。然而，载波相位测量因存在整周模糊度，从而限制了它的应用。本文提出了基于载波相位增量建模思想，以及消除载波相位测量的整周模糊度和解算目标飞行轨迹的方法，可以有效地解决相应的问题，从而可以精确获取飞行器的高精度运动轨迹。     

卫星导航信号监测技术

卫星导航信号监测技术是导航系统监测站的核心内容。文中介绍一种实时性强、处理精度高、可靠性好的导航信号监测技术,对监测接收机输出的实时观测数据和导航信号进行分析、处理,给出其合理性、完好性和定位精度分析,同时输出该原始数据。通过在卫通设备上实现伪距精密测量、设备时延精确校定,监测站能够配合导航系统进行站间时间同步,同步精度小于3ns。     

一种定位系统的定位精度衰减因子

介绍在一种定位系统中几何精度因子(GDOP)值的计算方法,利用这种方法计算在地面布站个数、布站边长以及飞行器飞行高度等因素影响下的GDOP值,由此分析出这些因素对GDOP值的影响,最终提出该系统的布站策略和提高定位精度的优化方案。     

单频GPS实时定姿系统研究

介绍了自行研制的单频GPS实时定姿系统硬、软件结构,以及硬件组成和软件设计对GPS定姿系统实时性的影响。然后介绍了定姿系统软件设计过程中对系统可靠性和稳定性的考虑。最后利用该系统完成了GPS实时定姿的静态试验和动态试验。试验表明,系统具有较高的实时定姿精度。该系统可以应用于地面车辆、舰船以及飞行器的姿态确定。     

利用搜索法对嫦娥三号着陆器和巡视器定位

针对嫦娥三号巡视器相对定位时同波束甚长基线干涉测量（VLBI）差分相位时延存在纳秒量级模糊度的问题,提出利用搜索法对巡视器和着陆器的相对位置进行确定,并将该方法应用于着陆器的绝对位置的确定。首先介绍对嫦娥三号着陆器和巡视器测量的模式以及定位的原理,然后进行相应定位计算。利用该方法对着陆器定位结果与统计定位法结果比较,位置差100m左右,与月球勘测轨道飞行器（LRO）航拍定位结果差异在75m;该方法对巡视器在各停泊点的相对定位结果,与统计定位结果比较,位置差小于1m。     

卫星导航定位系统中用户机概略坐标算法及仿真

介绍卫星导航定位系统中用户机概略坐标的算法,包括用户机同时观测到4颗星和3颗星两种情况,并分别对其进行仿真计算。多次仿真结果表明,在条件相同情况下,观测到4颗星时的用户机概略位置与用户机实际位置的误差,小于观测到3颗星时相应误差的1／3～1／16,并分析了减小这种误差的原因;从用户机同时观测到3颗星的概略坐标计算结果,说明了仅观测到3颗星不能用于空间运动目标定位的原因。