GPS在航天器编队飞行任务中的基础性作用

GPS正在改变航天器的测控格局 ,拓宽卫星和星座控制技术 ,从而构成空间编队飞行定时、测量和控制的技术基础。国内外已开发出对航天器编队飞行任务进行精确定位和导航的GPS方案。GPS将充当一大类多航天器编队飞行任务的导航系统。在当前开发的空间编队飞行技术中 ,编队航天器的测量和控制、星间链路通信、任务综合与验证、编队飞行试验台、分散式控制、高轨道航天器的相对导航等 ,无一不与GPS息息相关     

GPS/GIS车辆路径定位方法研究

标准定位服务（ＳＰＳ）的固有误差、ＳＡ 措施和市区环境的共同影响，使得ＧＰＳ的导航精度难于满足特种车辆监管系统的需求。差分ＧＰＳ技术虽然可以提高ＧＰＳ定位的精确度，但缺乏对环境的适应能力。在对城区内ＧＰＳ定位误差进行了系统分析的基础上，提出了一种融合ＧＰＳ技术和结合历史数据的地图匹配技术的车辆路径定位方法，并通过对实验的统计分析证明了方法的有效性。     

基于空时盲参数估计的GPS多径干扰抑制

高精度GPS测量定位的主要误差源是多径效应,对系统精度的影响很大,因此提出了一种基于CDMA盲参数估计的方法.首先通过盲参数估计计算出直接信号和多径信号的时延和角度向量,然后通过空时处理对多径信号进行抑制.该方法通过了理论分析和仿真实验的验证.结果表明采用该方法的多径误差约为原来的35%.     

A theoretical assessment of the feasibility of potential Lunar Reconnaissance Orbiter radio occultation observations of the lunar ionosphere

The existence of a “dense” lunar ionosphere has been controversial for decades. Positive ions produced from the lunar surface and exosphere are inferred to have densities that are $?$${10}^6$ – ${10}^7$ m^?3 near the surface and smaller at higher altitudes, yet electron densities derived from radio occultation measurements occasionally exceed these values by orders of magnitude. For example, about 4% of the single-spacecraft radio occultation measurements from Kaguya/SELENE were consistent with peak electron densities of $~$$3\times {10}^8$ m^?3. Space plasmas should be neutral on macroscopic scales, so this represents a substantial discrepancy. Aditional observations of electron densities in the lunar ionosphere are critical to resolving this longstanding paradox. Here we theoretically assess whether radio occultation observations using two-way coherent S-band radio signals from the Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) spacecraft could provide useful measurements of electron densities in the lunar ionosphere. We predict the uncertainty in a single LRO radio occultation measurement of electron density to be $~$$3\times {10}^8$ m^?3, comparable to occasional observations by Kaguya/SELENE of a dense lunar ionosphere. Thus an individual profile from LRO is unlikely to reliably detect the lunar ionosphere; however, averages of multiple ($~$10) LRO profiles acquired under similar geophysical and viewing conditions should be able to make reliable detections. An observing rate of six ingress occultations per day ($~$2000 per year) could be achieved with minimal impact on current LRO operations. This rate compares favorably with the 378 observations reported from the single-spacecraft experiment on Kaguya/SELENE between November 2007 and June 2009. The large number of observations possible for LRO would be sufficient to permit wide-ranging investigations of spatial and temporal variations in the poorly understood lunar ionosphere. These findings strengthen efforts to conduct such observations with LRO.     

GPS定位数据在海洋一号卫星中的应用与比较

简要介绍了海洋一号卫星星载GPS接收机的定位原理、流程和应用，探讨了一种在轨定位结果的确认和互验方法．借助于卫星工具包软件(STK)，利用NASA网站公布的HY-1卫星两行根数(TLE)进行卫星轨道推算，生成星下点位置，并与相应时刻星载GPS接收机实测数据得到的星下点位置进行比较，由此得到两种方法定位结果之间的偏差，用实际在轨数据验证了两者的位置符合程度．     

2000年4月6-8日磁暴期间电离层TEC观测研究

利用北京、乌鲁木齐、武汉GPS观测数据计算的垂直总电子含量，分析了发生于2000年4月6-8日磁暴期间观测区域的电离层状态。结果表明，在4月7日北京时间0200-0700之间，在中、低纬地区出现了较弱的电离层负相暴，与前一日相比，最大TEC之差在-8TECU左右；在北京时间0700之后，在较高纬度地区开始出现强列的电离层负相暴，并且该负相暴随着时间逐渐增强；但在北京时间0700-0900之间，在低纬地区出现了电离层正相暴。在定时间内较高纬度地区的负相暴逐渐增强并向南移动而低纬地区的正相暴经历了增强到减弱的过程。     

INS／GPS组合导航系统的容错研究

本文研究了INS/GPS组合导航系统的容错问题,并提出了一个两级故障检测及分离方案。通过采用该方案,INS/GPS组合导航系统将具有较高的容错能力,并能为用户提供连续、精确的导航信息。     

联合制导攻击武器六自由度系统仿真

重点分析了GPS/IN S复合制导系统及激光导引头的工作原理和建模方法,同时介绍了增程套件的原理,并设计了方案弹道。通过六自由度弹道仿真,比较了增加组件前后联合制导攻击武器的性能指标。研究结论对我国现有库存常规炸弹的制导化改进有一定的参考价值。     

基于BP人工神经网络的GPS／SINS组合导航算法

基于扩展Kalman滤波的GPS／SINS组合导航算法，需要对原始的非线性连续系统模型进行线性化和离散化处理，要求系统噪声和测量噪声为零均值的高斯白噪声，且易于出现滤波器发散。BP人工神经网络毋需对所求解的问题建模，能够很好地逼近系统非线性特性，获得较高精度的导航定位信息；还具有计算过程稳定，不涉及矩阵求逆，不需要迭代逼近，以及容易实现并行处理等优点。本文设计适用于GPS／SINS组合导航系统的BP网络模型，并在标准的BP算法基础上，采用共轭梯度法改进网络训练速度及精度。最后，通过仿真算例说明BP网络方法用于GPS／SINS组合导航计算的可行性。     

基于多传感器信息融合的自主移动机器人导航算法研究

本文介绍了一种基于微控制器控制，以GPS为主要导航手段，且基于多传感器信息融合的自主移动机器人导航系统的软硬件设计思想及实现方法。重点讨论了基于栅格法的导航算法在微控制器系统中的实现。最后给出了该导航系统在比较典型的环境中实现导航与避障的实验结果。