EURONAV~(TM)—现代化军用GPS接收机

Magnavox 公司已研制了两通道和五通道 EURONAV~(TM)GPS军用接收机,这两型接收机除了提供基本的 GPS 导航功能外,还具有许多特点。这两种接收机提供高性能,选择可用性(SA)/抗电子欺骗,高抗干扰的 GPS 能力,在设计中运用了 Magnavox 公司20年来在设计和制造军用 GPS 方面的经验。使用先进的元器件,Magnavox 已能把五通道 GPS 接收机的尺寸从 GPS 第二阶段经过鉴定的3/4ATR 降到3/8ATR,重量和功耗也相应降低。且满足中、高动态飞机 SS-US-200指标要求。EURONAV~(TM)接收机有与多种主飞行器兼容的接口,这些接收机提供下列接口:精密时间、输出高精度测时数据的时间间隔接口;Haveguick;MIL-STD-1553B;用于连接惯导和数字飞行仪器的双通道低或高速 ARINC429;用于控制显示或用作扩口的 RS-422串行接口;供测试设备(ICD-GPS-204A)用的另一个 RS-422串行接口和用于辅助 GPS 的高度表(AAU-32)输入(接口)。EURONAV~(TM)接收机的标准部件包括安全模块、接收机自动初始化的低功率时间源、电池供电的不掉电 RAM、航路点存贮器、ARINC 或电路接头以及不需要修改硬件或软件就可适用于多种平台的带有选择开关的分立结构。     

下一代数字式GPS接收机

讨论由 collins 公司制造的下一代(NGR)数字化 GPS 接收机的结构和技术特点。该计划的目的是开发一种具有较高抗干扰能力的高级 GPS 接收机单片设备(chipset)。计划始于1985年,为不载人和载人飞行器提供小型化接收机技术。目前用于战术导弹的两通道接收机的研制工作已全面开展,用来替换标准高动态接收机 RCVR-3A 型的五通道接收机正在测试和评估中。NGR 设计是从国防高级研究计划机构(DARPA)开发手提式 GPS 接收机使用的数字信号处理体系结构入手的,改进后可提高抗干扰和信号捕获性能。使用可生产、合格及便宜的硅单片微波集成电路(MMIC)和半商品化的数字技术开发 GPS 核心单片设备。另外,所采用的系统设计方法允许重复使用成熟的和确认过的 GPS 软件。     

地面部队依靠GPS导航通过沙漠地带

美国国防部正在用手提式 GPS 接收机装备参加沙漠风暴行动计划的陆军和海军陆战队分队,帮助他们顺利地通过沙漠地带。至此,Trimble Navigation 公司已向军队提供了3000多台小型、高精度的导航设备,并正在赶制自海湾战争以来联合 GPS 计划办公室追加的6300台订货。Magellan 系统公司也已向美军和其他多国部队交付了大约2500台手提式 GPS 接收机,并且还在加快生产。Trimble 的有关权威人士说,如果没有 GPS 接收机在沙漠地带有效地导航,在夜间,用地图在这种毫无标记的沙漠里行军,是不可能顺利地通过沙漠地带的。来自前线的报告说,有的部队迷失方向达数小时。     

远程控制地面攻击导弹(SLAM)的GPS/INS 组合

远程制导地面攻击导弹(SLAM)是一种全球、全天候飞机投放的精确攻击型武器系统。主要工作方式为,载机上信息源生成目标位置和其它弹道参数在飞机投放导弹之前加载给导弹。导弹发射后,SLAM 的惯性导航系统(INS)控制导弹沿预定弹道飞行,飞行中用 GPS 修正导弹 INS,提供精确中段制导,通过 SLAM Maverick 导引头精确瞄准目标,提高捕获目标能力。导引头的图像信号通过武器数据链发送给控制飞机,操作人员观察图像,识别目标、选择指定目标的瞄准点。瞄准点控制器提供精确的攻击能力并使周围非军事区破坏减至最小。通向控制飞机的武器数据链是 Walleye 数据链。目前,SLAM 可以从A-6和 F/A-18 飞机发射和控制,也可由 A-7飞机控制。本文详细讨论 SLAM 使用的 GPS/INS 电子设备和软件的组合方法,以及设计中的一些综合考虑。独特的 SLAM GPS/INS 电子设备组成现役 HarPoon(捕鲸叉)导弹中段制导组件,包括捷联惯性敏感器组和数字处理器以及Rockwell-Collins 公司的单通道序贯 GPS 接收机处理器(GPS 第Ⅲ阶段用户设备改型)。除 GPS 接收机组件外,RPU(接收机处理设备)包含执行 SLAM 导航和卡尔曼滤波算法以及其他制导算法(包括导引头寻的导航处理器)。文中还报导了 SLAM 使用 GPS 辅助 INS 的飞行试验结果。     

星载GPS接收机的设计与应用

随着空间技术的不断发展，星载GPS接收机已经逐渐发展成为航天器的一个重要平台载荷。它可以为航天器提供全球、全天候、实时、高动态、高精度的导航信息，并且提高航天器运行的自主性。本文对星载GPS接收机的设计及其在航天器，特别是编队飞行中的应用进行了阐述。文章介绍了几项应用GPS技术进行编队飞行的空间计划，指出了载波相位差分GPS技术在编队飞行相对导航中的重要作用；介绍了清华一号纳型卫星上的星载GPS接收机的研究进展，并在此基础上提出了编队飞行相对导航系统的设计方案。     

GPS接收机的自主完善性监测算法研究

完善性监测是 GPS接收机研制过程中的重要技术问题之一 ,其功能是在接收机不能用于导航服务时向用户提供告警信息。文中对基于最小二乘残差法的 GPS接收机自主完善性监测 (RAIM)算法进行分析与研究 ,并给出了检测门限的求解方法 ,最后对将该算法应用于 GPS/GL ONASS组合接收机时存在的问题进行了探讨。这一算法在某型号接收机的相关实验中取得了较好的效果。     

基于动力学轨道外推的星载辅助GPS快速搜索方法

星载GPS接收机广泛应用于卫星实时导航定位、定时。只要捕获到至少4颗可见GPS卫星,GPS接收机就能完成一次定位。但由于星载GPS接收机处于高动态运动状态,无法接收外界辅助信息,因此大部分星载GPS接收机仍然采用轮询搜索方法对所有GPS卫星进行捕获,导致定位时间长。在此背景下,提出一种星载辅助GPS(AGPS)快速搜索方法,通过减少捕获次数来缩短定位时间。方法以卫星轨道运动规律为辅助信息,基于动力学轨道外推预测星载GPS接收机的概略位置,然后通过计算俯仰角实时判断GPS卫星对星载GPS接收机是否可见。星载GPS接收机可以优先捕获可见的GPS卫星,从而减少捕获次数,缩短定位时间。仿真结果表明,相比于轮询搜索、决策树搜索方法,为搜索到相同颗可见GPS卫星,星载辅助GPS快速搜索方法需要的捕获次数最少;并且,随着轨道高度增加,星载辅助GPS方法需要的捕获次数增加得最慢。     

美国国防预研规划局(DARPA)把GPS、惯性导航装置组装成小型、精确的制导系统

在美国国防预研规划局第二阶段的计划中,有两个承包组已开始研制一种把袖珍GPS 接收机与光纤陀螺惯性测量装置综合在一起的小型、精确和廉价的制导系统。GPS 制导组合件(GGP)计划的第一阶段(三年),由得克萨斯仪表公司和豪尼威尔公司组成一个承包组,研制合同金额为1.5亿美元;由利登公司洛克威尔和波音公司组成另一个承包组,合同额为1300万美元。0阶段是工程研制,阶段1从去年夏天开始,要求设计、制造一个模样并进行试验。国防预研规划局的计划负责人透露,GGP 计划的目的是研制一个制导组合件,每个装置的生产费用为15000美元,该装置在使用环境下,圆概率误差小于20m。     

改进的GPS接收机对士兵有所裨益

据每日航天网站报道,NavstarGPS联合项目办公室开发全球定位系统和轻巧精确的GPS接收机(PLGR)已经11年之久。从当时的技 术发展水平来看,PLGR能为战斗机提供定位、速度、导航和定时功能。目前,联合项目办公室已对原有的GPS系统做了改进,并且准备使用 先进军用GPS接收机(DAGR)。与PLGR相比,DAGR将会为战斗机带来更多的改进,包括许多商用接收机不具备的功能。 PLGR的尺寸较大,重2.75磅(1250克),而DAGR还不到1磅(454克),便于随身携带。PLGR与许多商用接收机一样采用外置天线, 因而成为许多维修的主要问题。而DAGR的天线…     

对GPS信号的干扰

GPS能在全球范围内提供精确的位置、速度和时间信息 ,在军事领域发挥着极其重要的作用。对GPS信号的干扰已成为当务之急。针对GPS信号的特性及未来GPS接收机将拥有的多种抗干扰措施 ,提出了对GPS接收机干扰的有效措施。     

基于VC＋＋的GPS软件接收机

研究工作致力于基于PC的GPS软件接收机的开发.开发的软件接收机通过自制的信号采集设备采集GPS卫星信号,所采集的信号被存储在PC硬盘中供软件接收机VC++软件程序处理,在软件中实现捕获,跟踪等信息处理,实现导航解算功能并通过人机界面将解算结果显示出来.详细介绍了基于VC++的GPS软件接收机的设计方法,包括采集系统设计方法,软件结构设计方法,以及信号处理软件和导航解算软件的设计方法.给出了所开发的GPS软件接收机接收spirent信号源信号时的工作情况,通过软件接收机的实际运行结果可以看出该软件接收机具备硬件接收机的功能,并且具有良好的捕获跟踪性能.介绍的软件接收机的设计方法适用于所有卫星导航系统的软件接收机.     

GPS信号的新近发展及其应用思考

GPS信号的新发展将为GPS信号接收机的功能改善提供运作基础,也将为构建物联网提供新思路。针对由30颗BlockⅡA/ⅡR、ⅡR-M和ⅡF卫星构成的现行GPS星座所发送的GPS信号进行综合分析,进而提出如何使用GPS信号新分量的两点建议:①巧用L2-C码和L1-C/A码实现高精度、高置信度的单点定位;②善用三个导航信号(L1、L2、L5)开创GPS动态载波相位测量应用新天地。     

双模GNSS接收机中可重构FFT处理器设计

在双模GNSS接收机中,GPS和BD2卫星的PN码长度不同,造成接收机中的捕获通道不能通用。提出一种可重构的FFT实现方法,利用1024点FFT以及可复用的基2/基4处理单元组成可重构FFT,实现2048点FFT或4096点FFT,使得接收机能够利用同一个FFT模块捕获GPS信号或BD信号,从而节省了接收机的硬件资源。同时可通过复用FFT的方法共用捕获通道,为提高捕获速度和精度提供硬件基础。     

全球定位系统将在我国广泛应用

全球定位系统(GPS)是新研制的世界上高精度的导航定位系统。它由运行在轨道上的18颗卫星、地面监控站和成千上万个用户接收机所组成。星座部署完后接收机可以24小时全天候工作。全球定位系统将卫星发出的信号转换成接收机天线所需的信息如天线所处的位置、运动速度和时间等信息,可用于各种飞机、直升机、导弹、舰艇、坦克、火炮及地面部     

GPS/GLONASS组合接收机

美国和苏联都已研制出了各自的全球定位系统-GPS 和 GLONASS,预计它们在90年代初期将投入工作。本文讨论使用 GPS/GLONASS 组合接收机的优点。报道 GLONASS 系统运行状态的观测结果:对 GPS 和 GKONASS两系统做了比较,给出了两系统的覆盖情况。最后,介绍一台试验接收机,它使用两个系统卫星的信号,完成了导航、测绘及时间传输等实验。     

高动态环境下惯组辅助GNSS接收机卫星导航信号的捕获

针对高动态环境下多普勒频移超出了接收机的搜索范围接收机无法捕获卫星导航信号这一问题,提出了利用INS辅助GNSS接收机卫星导航信号捕获的方法.该方法利用INS提供的载体位置、速度信息,并结合通过卫星星历(或历书)得到的卫星位置、速度估算载波多普勒频移,利用估算的载波多普勒频移重新设定GNSS接收机载波搜索中心频率,使G...     

GPS模拟器在GPS/INS组合导航系统地面仿真试验的应用

详细介绍了GPS模拟器在GPS/INS组合导航系统半实物仿真试验中的应用。借助该GPS模拟器,某系统在仿真试验中对GPS/INS组合导航软、硬件系统进行了全面的考核,并在试验过程中发现了某款GPS接收机动态下速度定位不准确问题,然后根据通过模拟器测得的数据确立了一种补偿方案。经实物导航考核验证,通过GPS模拟器获得的试验数据可信。     

基于星间测距增强的卫星编队GPS相对导航研究

针对单纯差分GPS系统在精度、连续性、实时性方面存在的问题,提出了一种星间测距增强差分GPS的卫星编队组合相对导航方案。该组合相对导航系统由编队卫星中分别安装的GPS接收机、星间RF测量传感器,以及主星中运行的导航处理器组成,其中星间RF测量传感器集成了窄带通信功能,可在进行星间距离测量的同时同步进行GPS数据的互传。采用扩展Kalman滤波算法,结合简化动力学模型和GPS以及RF测量数据实现卫星编队的相对位置与速度的高精度实时递推解算。用模拟器采集数据进行了仿真验证,结果表明:在星间测距数据辅助下,星间基线长度在星间测距工作的30km范围内时,实时相对导航精度优于1mm;系统在GPS信号中断时仍可连续输出满足精度要求的相对位置、速度数据;系统初始化时间由单纯差分GPS相对导航系统的几十个历元降低到单点。     

用于NASA TOPEX卫星的GPS演示接收机的设计和预期性能

NASA 海洋地形测量实验(TOPEX)卫星用于海洋地形的测绘TOPEX 卫星将装载一种以应用 GPS 为基础的实验跟踪系统。整个实验使用星载 GPS 演示接收机(GPSDR)和位于精确地点的10台接收机网。本项定位技术将同时完成 TOPEX 和 GPS 的轨道调整,TOPEX 的测高精度达亚分米级。本文介绍 TOPEX 计划及其精度要求,重点讨论 GPSDR 的设计,包括软件和硬件。同时也讨论接收机的跟踪及导航性能等问题。     

GPS的干扰及其抗干扰措施

1999年中在巴黎航空展览会上，俄罗斯推出了一种干扰机，可有效干扰美国GPS全球定位系统）及模拟的俄罗斯GLONASS系统。干扰机由莫斯科Aviaconversiya有限公司制造，相当小巧（3kg，120mmX190mmX70mm），干扰功率为SW，可干扰GPS的1227和1575MHz，GLONASS1250和1607MHZ。干扰机使用高增益或全向天线，有效干扰距离约为“数百千米”，可干扰视距内的导航接收机，其应用场合包括，用全向天线等阻止战斧巡航导弹成功地确定目标，由于美军在使用GPS制导武器对付伊拉克和南斯拉夫部队，这种GPS干扰机可称为“信息武器”。就GPS受…