低成本GNSS终端中北斗三号多频观测的分析及应用CSCD

低成本消费级GNSS芯片相较于传统测绘级接收机在体积、功耗等方面具有突出优势,在未来无人驾驶、物联网等新兴应用领域具有极大潜力。然而当前低成本GNSS芯片的观测量存在非常严重的噪声和误差,为了改善观测质量,低成本芯片正逐渐从单频向多频过渡。首先调研了目前低成本GNSS接收机对多频信号的支持情况,然后介绍了北斗三号多频观测在电离层延迟和整周模糊度估计等方面的应用。通过对真实数据的采集和分析,针对当前原始观测量存在的诸多问题,提出了具体的预处理方案,并在此基础上开展了信号强度、电离层和模糊度实验。实验结果表明,基于华为Mate 40手机的低成本GNSS方案的北斗三频电离层延迟估计误差的均值为-2.97m,三频整周模糊度估计的成功率达93.8%,相较于单频整周模糊度估计的3.11%成功率有显著提升。     

基于AHP+FCE的GNSS接收机综合性能评价算法研究

GNSS接收机的性能评价是卫星导航领域的重要研究内容.由于GNSS接收机的测试指标繁多,且关联性较弱,无法准确客观的展现一个接收机的性能优劣,本文研究了对导航型接收机性能的综合评价方法,选择测试指标并建立递阶型测试指标体系,之后综合利用层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)和模糊综合...     

我国GNSS教学科研共享平台研究

在分析国内外促进教学科研合作共享的实践经验及我国教学科研合作共享存在问题的基础上,根据我国GNSS教学科研现状,指出构建我国GNSS教学科研共享平台具有重大意义。通过详细分析国内科学研究和人才培养的资源共享、教学资源建设及主要关键技术的发展现状,认为建设中国GNSS教学科研共享平台具有其可行性,并在此基础上提出了我国GNSS教学科研共享平台的架构。     

面向导航增强的低轨卫星钟差确定及预报方法研究

低轨导航增强是未来导航发展的重要趋势,而高精度低轨卫星钟差是实现低轨导航增强的必要条件。基于Sentinel-6A卫星,对低轨卫星钟差特性进行了分析,给出了钟差确定方法及影响因素,介绍了顾及钟差特性的低轨卫星钟差预报方法。实验表明,低轨卫星钟差含有多个周期项,给低轨卫星建模和预报带来了困难。与使用运动学定轨模型相比,基于简化动力学的定轨模型可显著提升低轨卫星钟差精度;当基于运动学模型确定低轨卫星钟差时,相较于使用GPS单系统数据,多GNSS观测数据可提升低轨卫星钟差精度。研究表明,基于GPS和Galileo观测的Sentinel-6A卫星钟差精度相较于GPS单系统钟差精度改善了36%,同时,所使用的GNSS产品精度与低轨卫星钟差精度密切相关。利用顾及卫星钟差特性的低轨卫星钟差预报方法,当预报时长小于1 min,低轨卫星钟差预报精度（预报与解算值之差的RMSE）在0.1 ns之内,当预报时长小于5 min,预报精度在0.3 ns之内,随着预报时长的增长,预报精度显著下降。     

北斗/GNSS 实时 PPP增强系统应用性能分析

无人驾驶及辅助驾驶系统等与生命安全密切相关的导航应用均需要高精度、高可靠位置参考服务。构建的北斗/GNSS 实时 PPP增强系统由主控站、注人站,以及北斗/GNSS(Global Navigation Satelite System)实时 PPP 定位增强终端组成,通过系统端完好性监测及接收端高级自主完好性监测算法,保障了基于实时 PPP 的高精度定位可靠性性能。依托所搭建的试验平台开展测试分析,结果表明,北斗/GNSS 实时 PPP 收敛定位精度可达到 10 cm。所构建的实时 PPP增强系统可提供危险误导信息概率满足10-水平,连续性风险概率满足10-水平的完好性能力。     

一种适用于高轨空间的GNSS矢量跟踪方案设计

高轨空间中全球卫星导航系统（GNSS）信号可用性严重变差，对GNSS接收机的跟踪性能提出更高要求。利用GNSS信号传播链路模型分析了高轨空间GNSS信号特点，对比了标量跟踪和矢量跟踪这2类典型跟踪环路在高轨空间的适用性，进而设计了一种适用于高轨空间的GNSS矢量跟踪方案。该方案通过估计载噪比确定量测噪声方差阵，以对各通道量测信息进行加权处理来获得高精度的导航参数；并根据高轨航天器的动态性能确定过程噪声方差阵，利用轨道动力学模型对导航参数进行一步预测，从而实现了对各通道信号跟踪参数的准确预测及联合跟踪。仿真验证表明:所设计的跟踪方案可实现高轨空间中强信号对弱信号的辅助跟踪，从而提高了高轨空间中弱信号的跟踪性能及可用性，并对中断信号具有一定的桥接能力。      

基于PSO的多星座GNSS垂直保护级优化方法

针对传统的高级接收机自主完好性监测（ARAIM）算法中完好性风险和连续性风险分配存在保守的问题，提出了一种基于粒子群优化（PSO）算法的完好性风险和连续性风险分配方法。将不同的分配策略作为算法中不同的粒子，选取不同故障子集对应的垂直保护级的加权和为适应度函数，每个粒子基于粒子群优化寻优原理更新其位置及速度直至满足条件，进而得到优化后的分配策略和对应的垂直保护级。通过双星座对所提方法进行验证，并与传统方法进行对比分析，结果表明:基于PSO算法的完好性风险和连续性风险分配策略优化了垂直保护级，提高了ARAIM全球可用性。      

Navigation message designing with high accuracy for NAV

Navigation message designing with high accuracy guarantee is the key to efficient navigation message distribution in the global navigation satellite system（GNSS）. Developing high accuracy-aware navigation message designing algorithms is an important topic. This paper investigates the high-accuracy navigation message designing problem with the message structure unchanged.The contributions made in this paper include a heuristic that employs the concept of the estimated range deviation（ERD） to improve the existing well-known navigation message on L1 frequency（NAV） of global positioning system（GPS） for good accuracy service; a numerical analysis approximation method（NAAM） to evaluate the range error due to truncation（RET） of different navigation messages; and a basic positioning parameters designing algorithm in the limited space allocation. Based on the predicted ultra-rapid data from the ultra-rapid data from the international GPS service for geodynamic（IGU）, ERDs are generated in real time for error correction.Simulations show that the algorithms developed in this paper are general and flexible, and thus are applicable to NAV improvement and other navigation message designs.     

发展我国的GNSS完好性监测系统（二）

为提高GPS系统完好性以满足民用航空导航系统要求，必需采取附加措施。根据国际已发展的各种增强GPS系统完好性的技术，有两种措施比较适合中国国情。一种是接收机自主完好性监视，也称为RAIM，另一种是GPS系统完好性通道。两种措施结合能较好地满足中国民航用GPS系统作为辅助航空导航系统的要求。