基于MHSS算法的ARAIM完好性和可用性预测

传统的接收机自主完好性监视只能提供非精密进近阶段的完好性监视,无法实现对完好性要求更加严格的飞行阶段的监视,而高级接收机自主完好性监视（AdvancedReceiverAutonomousIntegrityMonitoring,ARAIM）可以在精密进近阶段为飞机提供满足航向信标性能垂直引导（LocalizerPerformancewithVerticalguidance,LPV）的完好性监视服务。文章基于多假设分组解算法,根据目前的星座环境,结合民航不同飞行阶段的应用需求,对ARAIM算法进行仿真研究。针对水平保护级（HorizontalProtectionLevel,HPL）和垂直保护级（VerticalProtectionLevel,VPL）的指标,在不同星座组合环境下,选取南北半球不同经纬度的5个观测机场,分别仿真了HPL和VPL的变化情况,并对全球HPL和VPL平均分布趋势,以及以99%的概率满足LPV-200进近可用性指标时,ARAIM可用性的全球覆盖率进行了仿真预测分析。仿真结果表明,不论是全球定位系统和格洛纳斯双星座还是增加北斗卫星导航系统后的三星座,5个观测机场的HPL和VPL均能满足LPV-200进近对完好性指标的要求;但在全球范围内,双星座条件下,ARAIM并不能完全支持LPV-200进近对完好性监视的要求,而三星座则可大大提高ARAIM的可用性,为民航用户提供满足精密进近的所需导航服务性能。     

Onboard orbit determination using GPS observations based on the unscented Kalman filter

Spaceborne GPS receivers are used for real-time navigation by most low Earth orbit (LEO) satellites. In general, the position and velocity accuracy of GPS navigation solutions without a dynamic filter are 25 m (1σ) and 0.5 m/s (1σ), respectively. However, GPS navigation solutions, which consist of position, velocity, and GPS receiver clock bias, have many abnormal excursions from the normal error range for space operation. These excursions lessen the accuracy of attitude control and onboard time synchronization. In this research, a new onboard orbit determination algorithm designed with the unscented Kalman filter (UKF) was developed to improve the performance. Because the UKF is able to obtain the posterior mean and covariance accurately by using the second-order Taylor series expansion through the sampled sigma points that are propagated by using the true nonlinear system, its performance can be better than that of the extended Kalman filter (EKF), which uses the linearized state transition matrix to predict the covariance. The dynamic models for orbit propagation applied perturbations due to the 40 × 40 geo-potential, the gravity of the Sun and Moon, solar radiation pressure, and atmospheric drag. The 7(8)th-order Runge–Kutta numerical integration was applied for orbit propagation. Two types of observations, navigation solutions and C/A code pseudorange, can be used at the user’s discretion. The performances of the onboard orbit determination were verified using real GPS data of the CHAMP and KOMPSAT-2 satellites. The results of the orbit determination were compared with the precision orbit ephemeris (POE) of the CHAMP and KOMPSAT-2 satellites.     

基于Kalman滤波的GPS/INS接收机自适应干扰抑制方法

 考虑到惯导信息辅助GPS(GPS/INS)接收机对干扰抑制实时性的要求,提出一种基于Kalman滤波的GPS/INS接收机自适应干扰抑制方法。自适应广义旁瓣相消(GSC)多采用低复杂度最小均方(LMS)算法更新权矢量,收敛速率较低,严重时会导致接收机定位中断。首先利用Householder变换构建GSC下支路的阻塞矩阵,用于阻塞任意二维阵型阵列接收的期望信号;再用Kalman滤波自适应更新下支路权矢量,从而有效提高阵列输出信干噪比(SINR)。理论分析和仿真结果说明本文方法可有效抑制干扰对接收机的影响,且具有实时性高的特点。     

GNSS接收机数字载波跟踪环建模与噪声性能分析

针对GNSS接收机高灵敏度跟踪问题,研究数字载波跟踪环热噪声相位颤动与相干积累时间长度的关系.在分析I·Q鉴相器的Costas载波环信号处理流程的基础上,建立了新的环路线性化模型.基于该模型,推导了由最佳模拟环路滤波器双线性变换离散化得到的数字载波跟踪环的噪声性能.数值分析表明:采用I·Q鉴相器的二阶、三阶数字载波环热噪声相位颤动,随相干积累时间的增大先减小后增大,存在热噪声相位颤动最小意义上的最佳相干积累时间.仿真结果验证了理论分析结论,同时表明新建模型对数字载波跟踪环的描述比传统模型更准确.文中给出的各载噪比和环路带宽组合条件下的最佳相干积累时间,可用于指导高灵敏度接收机载波跟踪环设计.     

无线电引信接收机测试难点及解决途径

针对某型号无线电引信接收机测试设备研制,对测试中遇到的技术难点进行了探讨,给出了解决途径。研制的难点体现在ns级高速度脉冲调制、ns级时序与宽度可调节多路脉冲生成,脉冲多普勒调制信号大范围量程调节与泄漏脉冲电路模拟。其中的泄漏脉冲叠加到脉冲多普勒信号的功能,成功地模拟了引信科研生产中特定现象,在测试设备研制中属首次。测试结果和使用情况表明,所研制的设备达到了预期的技术要求,满足使用。方法在类似型号无线电引信接收机测试测试中具有参考意义。     

一种指令接收机载波扫频适应性测试方法

介绍了一种指令接收机载波扫频适应性测试方法。运用Labview软件,控制合成信号源输出频率的变化,模拟地面站扫频信号模式,测试指令接收机载波扫频适应性。经过实践,证明该方法能够满足测试要求。     

航空电子系统数字信号仿真器的设计

介绍机载电子系统数字信号仿真器的设计、系统组成及工作原理。该系统具有两种工作方式,其一是与ＰＣ机构成主从方式,可由ＰＣ机控制ＭＣＳ－５１的工作状态;另一种方式是脱离ＰＣ机而独立工作,构成专用的信号源。     

直扩系统最佳接收条件下的处理增益研究

目前在计算直扩系统的扩频处理增益时一般都是采用求扩频前后带宽之比的公式,这个公式求出的只是一个近似值,而且近似程度不高。针对这一问题,文章分析了直扩系统的最佳接收机,提出了直扩系统的无信息码元间串扰的条件,并在此基础上推导出在白噪声及窄带干扰下的扩频处理增益的一个较精确的公式,得出了窄带干扰下的扩频处理增益的最大值及达到最大值的条件。     

数字化干涉仪测角技术

数字化干涉仪测角采用的是高精度数字鉴相技术，该技术与传统的模拟鉴相技术相比可以大幅度提高鉴相精度，从而满足高精度干涉仪测角的要求。基于数字干涉仪鉴相算法，通过两路正交本振信号分别与两路待测相信号相乘，使用CIC 滤波器除乘积中的高频信号，最后通过CORDIC 算法计算出相位差。经过干涉仪测角模拟器上测试结果表明，其数字鉴相误差小于0.2°。     

中分辨率微波扫描辐射仪

仪器实施的方案为固定视角圆锥扫描双参数温度外部两点式周期定标全功率型，论述了它的工作原理、视向与扫描方式、频段选择和总体的构形。同时对天馈技术、微波接收机、定位技术、数据采集与处理、驱动与传输、电源、热控制等技术进行了分析。