全国民航VDB试验系统工程落户太原

《民航GNSS（全球卫星导航定位系统）导航卫星完好性监测系统工程》是中国民航GPS卫星增强系统，以便于GPS导航系统能够满足其作为辅助或者主用航空导航系统时的完好性要求。工程主要分为三部分：建立并完善GPS卫星航路导航地基区域完好性监视系统；建立航路GPS完好性的试验工程，实现GNSS的航路应用；建立机场LAAS着陆试验工程，探索GNSS在我国机场着陆的应用。第一部分现已经建成投入使用。     

卫星导航定位系统的最新发展

一、引言 卫星导航定位系统是以人造卫星作为导航台的星基无线电定位系统,能为全球陆、海、空、天的各类军用和民用载体提供全天候、24小时的三维位置、速度和时间信息。卫星导航定位系统与各个领域息息相关。有鉴于此,美国、俄罗斯、欧盟和日本等发达国家和地区都纷纷投入到这类系统的研制当中。     

科技信息

我国开发出首套水下高精度导航定位系统 由中同测绘科学研究院与中囝船舶重工集团公司第715研究所共同承担的“十五”同家863计划项目“差分GPS水下立体定位系统”研制成功，该项目把GPS和声纳技术相结合开发了我国第一套水下高精度导航和定位系统，这一成果可望实现全球陆地、天空和海洋的一体化无缝导航。     

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…     

GPS防护及干扰监测与定位技术研究

随着GPS导航定位技术的日臻完善,其在军民领域的应用范围也越来越广,对GPS的干扰监测和抗干扰措施一直是该领域的热门研究课题。美国政府为了使GPS系统免受各种无意或人为干扰,建立了GPS保障机制,并研究部署了干扰监测定位系统。这些措施有效保障了GPS系统的正常工作,确保其国内重要基础设施和关键资源部门安全连续地稳定运行。针对GPS干扰普遍存在的问题,重点介绍了GPS保护机制的主要计划和措施,总结了GPS干扰监测定位系统的发展趋势,为导航干扰监测与定位系统的规划研究提供参考依据。     

北斗/罗兰C组合导航系统研究

为解决我国缺乏拥有自主控制权的无源三维导航定位系统与军用、民用领域迫切需要三维导航定位的矛盾,提出了一种将我国已有的"北斗一号"、"长河二号"和军网等资源进行优化组合,构成我国区域性的自主三维导航定位系统的方案。介绍了组合系统的原理与组成,分析了组合系统定位精度。初步研究和实验表明,该方案有助于缓解我国防建设对三维导航定位的急需,克服(或缩小)"长河二号"在东南沿海地区的定位盲区,消除军事装备使用GPS、GLONASS等外国导航系统的风险。     

一种利用初始装订实现GPS快速定位的方法

根据全球卫星定位系统（GPS）接收机的工作原理,以及GPS机热启动条件,提出了一种利用GPS星历与天历初始装订实现快速定位的方法。给出了方法的原理,以及卫星搜索和多通道接收机通道分配原则。实验室实验结果证明：该快速定位方式可行。     

建立机房温度远程监测系统 提高导航设备运行可靠性

目前，国内已通航的机场，其场内跑道侧和两端的导航台大多是无人值守的。在导航总控制室内，往往只能监控到各导航台内导航设备的运行，而无法对机房温度进行实时监测。对机房温度异常引起导航设备告警的，只有派人进场检查后，才知是由于空调原因，使导航设备工作在非正常温度区域，而引     

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,     

靶场统一测控系统兼容GPS方案技术问题的分析

本文分析靶场的统一测控系统与 GPS 定位系统兼容的有关技术问题。作为一种测量手段,在成本不高的情况下把它同靶场的测控设备融为一体,以适应靶场多型号、多任务、多用途战术武器试验测量之需要,是一种最佳的设计方案。GPS 定位系统作为靶场的外测,具有设备简单,不受航区布站条件的限制,可作远程全弹道跟踪测量,精度高,用途广等特点。本文依据 GPS 信号结构和指标要求,同测控设备进行了一体化设计,以满足系统总体指标的要求     

北斗地基增强系统国产民机试飞性能评估

由于GPS在国际上的技术和标准优势,目前在民用航空领域使用的星基导航大多为GPS。随着我国民航领域的蓬勃发展和北斗卫星导航系统宣告全球组网成功,亟需开展北斗地基增强系统在民航领域的应用性能评估,以验证其是否可满足民航飞机对卫星导航系统的要求。针对民航飞机的I类精密进近过程,梳理了该航段中国际民航组织对卫星导航系统的性能需求,推导了北斗地基增强系统垂直保护级计算数学模型,制定了搭载试飞试验的加改装方案和飞行科目,在国产某型号民机上开展了北斗地基增强系统搭载试飞试验,并对定位精度和垂直保护级进行了分析评估。结果表明：在搭载试飞试验中,北斗地基增强系统可满足I类精密进近对卫星导航系统垂直精度的需求,同时系统不存在告警和误警。     

卫星定位导航算法研究中卫星运动参数及导航星选取的仿真

在卫星定位导航系统的定位算法研究过程中，导航卫星星座中各卫星的运动参数，包括位置和速度参数，是进行研究的基础。因此在这一过程中，必须根据需要生成仿真卫星运动参数。针对定位卫星星座的特点，推导了适用于进行算法研究的导航卫星运动参数的仿真公式。在此基础上，依据卫星定位用户工作的方式特点，给出了一种判断用户机可视卫星的公式。作为算例，最后给出了以ＧＰＳ参数为基础的导航卫星星座运动参数的仿真结果     

基于精确伪距率观测模型的GPS/SINS组合导航系统研究

从泰勒公式及函数矩阵的基本定义出发，推导了考虑位置误差相关项时，GPS/SINS组合导航系统精确的伪距率观测数学模型。仿真结果表明，使用精确伪距率观测模型的伪距、伪距率交替组合导航系统，其位置误差能更好地跟踪GPS系统位置几何误差系数，能更真实地反映载体的短期位置误差，更适用于对航天器或大气飞行器短期位置导航精度要求较高的场合（如把航天飞机或大气飞行器作为高分辨率合成孔径雷达等遥感器的载体）。     

GPS／惯性组合导航系统导航性能的仿真与分析

本文从卡尔曼滤波的基本原理和几何精度因子GDOP的物理意义出发,并结合实例的仿真计算结果,讨论GPS/惯性组合导航系统的定位和测速精度。结果表明:由于位置和速度的双重组合,且由于卡尔曼滤波具有利用以前所有测量值的能力,以及综合利用GPS和惯导信息的能力,所以组合系统的精度虽仍与GDOP有关,但却高于单独利用GPS接收机点解法得到的定位和测速精度,其中定位精度的提高更为显著。     

附加速度先验信息的车载GPS/INS/Odometer组合导航算法

在GPS/INS车辆组合导航中,GPS信号易受外界干扰而失锁。针对INS单独导航误差迅速累积的问题,在利用速度先验信息辅助INS导航的基础上,加入Odometer观测信息,提高了系统的可观测性和导航精度;另外提出了改进的位置修正法,即不直接利用状态估值修正位置,而是用修正后的速度推算位置。实测算例结果表明,与INS单独导航相比较,采用速度先验信息,提高了载体速度精度,采用改进的位置修正方法,位置精度有大幅度提高;在此基础上加入Odometer观测信息,位置和速度精度得到进一步改善。     

基于MEP-UKF的组合导航滤波算法

针对目前应用于SINS／GPS组合导航系统中的扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman
Filter, EKF)存在精度低、实时性差的缺点,提出一种基于模型误差预测(Model Error
Prediction, MEP)的Unscented 卡尔曼滤波(Unscented Kalman Filter,
UKF)。MEP-UKF滤波算法将惯性器件测量误差作为模型误差使用MEP进行实时预测的同时,采 用UKF估计载体的姿态、速度及位置等误差信息,并反馈给SINS系统来校正导航参数。MEP-U KF不仅克服了UKF必须假设惯性器件误差为高斯白噪声的局限性,而且降低了SINS／GPS组合 导航系统状态变量的维数,大大缩短了导航解算的时间。仿真结果表明,MEP-UKF的收敛速 度和滤波精度均明显优于EKF,更好地满足了工程应用中对导航精度和实时性的要求。     

基于模糊自适应卡尔曼滤波的INS/GPS 组合导航系统算法研究

针对车载组合导航系统量测噪声统计特性随实际工作条件的不同而变化的特点,提出了一种基于模糊自适应卡尔曼滤波的车载INS/GPS组合导航算法。该方法通过监视理论残差与实际残差的比值是否在一附近,应用模糊推理系统不断的调整量测噪声协方差阵的加权,对卡尔曼滤波的量测噪声协方差阵进行递推在线修正,使其逐渐逼近真实噪声水平,从而使滤波器执行最优估计,提高导航系统的精度。对车载组合导航系统的仿真结果表明,这种算法对时变的量测噪声具有较强的自适应性,进而精度比常规卡尔曼滤波也大为提高,是一种可行的车载组合导航算法。     

基于气浮台的编队飞行地面试验建模与鲁棒控制器设计

为分析验证卫星编队飞行涉及的相对导航、制导与控制以及星间通信等问题,搭建了编队飞行的地面试验系统,采用了一块3m×4.5m的气浮平台和具有两个平动自由度和一个转动自由度的卫星仿真器分别来模拟低阻力的空间环境和编队飞行的卫星,相对导航采用了视觉相机和室内GPS两种方案,星间通信则通过蓝牙进行模拟。推导了描述仿真器间相对运动的包含参数不确定性的动力学模型,并基于此模型设计了带极点配置的鲁棒H∞控制算法,通过姿态同步和构型保持等仿真实验重点对编队飞行的相对导航、星间通信和相对状态控制进行分析验证,对实际的编队任务具有一定的参考和指导意义。     

The challenges facing Galileo

Study of the nascent European satellite navigation system, Galileo, is well underway and a decision by the EU Council of Ministers on whether to proceed with the test satellites is expected by late 2000. Although some believe that current systems, most notably the US GPS, make it unnecessary, the history of satellite navigation so far provides some justification for a European system. Nevertheless, Galileo faces a number of challenges if it is to succeed. These include not only the technical specifications for a new generation of navigation satellites and the ground structure, but also a coherent business plan for funding the launch, operation and maintenance of the system. Lastly, one has to consider the compatibility and interoperability of Galileo with the existing GPS and Glonass satellite systems, as well as the likely competition from GSM and (third generation) UMTS mobile services.     

卫星信号缺失情况下GPS/SINS组合导航系统研究

针对GPS/SINS组合导航在复杂环境中出现的卫星信号不全情况,在分析SINS误差模型的基础上建立了组合导航的松组合和紧组合模型,采用无迹卡尔曼滤波对两种组合模式进行仿真实验.仿真结果显示,在卫星信号正常情况下,紧组合的导航精度高于松组合;在卫星信号缺失时,松组合转变为单纯的惯性导航,导航误差随时间积累,紧组合虽然误差增大,但在一定时间内仍能提供精确导航信息,提高了GPS/SINS组合导航适应复杂环境的能力.