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会议信息

  • 会议名称：

    第九届中国卫星导航学术年会

  • 召开年： 2018
  • 召开地： 哈尔滨
  • 会议文集： 第九届中国卫星导航学术年会论文集
  • 主办单位： 中国卫星导航学术年会组委会
  • 出版时间： 2018-05-23
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共265条结果
  • 1.

    面向测试厂房的室内位置服务系统

    包量

    摘要：全球卫星定位系统(GNSS)为人们提供了有效的室外定位手段,成为很多人外出导航的必备工具.但是卫星导航也有它的不足和局限性,例如卫星信号在受到其他信号干扰或物体遮挡时,将大大降低甚至失去其定位导航能力.在高楼林立的城市区域以及大型的建筑物室内,卫星定位的精度会大幅降低,甚至无法定位,然而,大型公共场馆内部建筑结构复杂、人员密度高、场馆内设备数量大,对室内定位的需求十分迫切,定位与位置服务的“最后一公里”问题日益突出.本文主要设计面向测试厂房的室内位置综合服务系统,为大型测试厂房提供高精度室内定位技术.该室内位置综合服务系统以室内外高分辨率地理信息系统、高精度位置服务引擎、室内定位基站为基础设施,结合UWB定位终端、RFID技术、大数据服务技术等,实现测试厂房的车辆、人员、设备等移动个体的动态监管,在满足测量精度的前提下降低测量成本、提高系统自主性与稳定性,提高运行效率.
  • 2.

    基于惯导与GNSS测姿解算的导航欺骗信号检测

    包量

    摘要：对卫星导航欺骗干扰信号进行有效检测是后续虚假信号剔除与准确定位处理的前提.针对这一需求,在对GNSS姿态仪测姿过程与导航欺骗干扰主要类型简要概述的基础上,以同时装载惯导与GNSS姿态仪的运载平台为研究对象,利用公开发布的导航卫星历书数据,结合惯导输出参数,计算得到各颗导航卫星所发射信号在载体坐标系中的标准参考来波方向,将GNSS姿态仪测姿解算过程中所实际测量到的各导航卫星信号的实际来波方向同标准参考来波方向进行比对,以此来实现对卫星导航欺骗干扰信号的有效检测.该方法充分利用了GNSS姿态仪通过测向来完成测姿的天然优势,不用对现有设备进行任何硬件改造,仅需添加部分数据综合处理软件模块即可在工程中推广应用,适用面广,检测性好.最后通过数字仿真验证了该方法的可行性与有效性,这不仅为卫星导航欺骗干扰信号检测给出了新的途径,同时也为GNSS姿态仪与惯导的综合应用提供了新的参考.
  • 3.

    民用GNSS信号电文加密认证技术研究

    包量

    摘要：本文总结了全球卫星导航系统(GNSS)欺骗干扰技术,根据硬件成本、专业知识和实现复杂度,对比分析了欺骗干扰技术的差异.接着讨论了电文加密抗欺骗技术,包括电文加密技术的特征,并介绍了其中所需的几种独立的身份验证技术,包括:导航信息验证(NMA)、扩频码验证(SCA)、导航信息加密(NME)和扩频码加密(SCE).本文讨论了NMA和SCA身份验证技术,并针对文中总结出的欺骗干扰技术,总结并分析了NMA和SCA技术的性能,得出了SCA比NMA更有效的结论,特别是在针对估计转发式欺骗和前向估计攻击时.同时,NMA、SCA、NME和SCE在应对转发式干扰时都不尽人意.此时可以组合一些简单的非电文加密技术,从而提高接收机的抗干扰性能.本文提出了NMA与数字证书联合的身份验证技术,阐述了认证方式和信号结构设计,解决了数字签名引起的数据开销等问题.
  • 4.

    一种鲁棒的卫星导航自适应调零抗干扰算法

    包量

    摘要：卫星导航抗压制式干扰算法多采用自适应调零的方式,实际中多采用功率倒置算法.功率倒置算法只对干扰进行滤除,对有用信号方向不进行特定的约束,是一种对有用信号无约束的抗干扰算法,有别于对有用信号有约束的数字多波束抗干扰算法.由于实际中噪声不是理想的白噪声,导致噪声空间中特征值分布不理想,实际中会造成在非干扰区形成凹陷,对有用信号进行滤除,造成抗干扰算法性能下降.这是由于噪声空间的分布不理想导致的功率倒置算法的不鲁棒造成的.针对该问题,本文提供了一种鲁棒的卫星导航自适应调零抗干扰算法,通过对角加载减低噪声空间的分布不理想导致的波束形成的不鲁棒性,提高了抗干扰性能.首先,对功率倒置算法的滤波原理以及特征值空间对滤波影响进行了分析;其次,通过对非理想噪声空间的特征值以及非理想噪声条件下波束形成的结果进行了分析;最后,确立了对角加载的加载量级,并通过对角加载降低了非理想噪声空间对波束形成的影响,提高了功率倒置无约束波束形成算法的鲁棒性.
  • 5.

    GNSS转发式欺骗干扰对接收机的影响分析

    包量

    摘要：当今导航战中,对卫星导航信号实施干扰成为降低敌方武器打击精度的重要手段,欺骗干扰具有强隐蔽性和低成本的特点,越来越多地受到国内外的关注.本文通过分析转发式欺骗干扰的产生机理,详细研究了转发式欺骗干扰对接收机基带信号处理的影响.提出了一种适用于P(Y)码直接捕获的抗转发式欺骗干扰的方法;通过量化转发式欺骗干扰的码片偏移量和功率,仿真分析了跟踪阶段窄相关法抗欺骗干扰的性能,以及常用相关器间隔(1/2码片)的跟踪的抗欺骗干扰性能,为GNSS导航接收机系统抗欺骗干扰提供有效的研究基础.
  • 6.

    基于模式识别的导航干扰信号广域监测与定位技术

    包量

    摘要：导航频段干扰信号监测技术的研究对提高导航卫星系统的安全性和可靠性具有重要的意义,干扰源的定位则是干扰信号监测技术的一个重要环节.城市环境是导航干扰信号的多发区域,包括车载干扰信号、相邻频段通信信号的谐波信号、宽带噪声信号等,这些抑制型干扰信号会对卫星定位系统的正常运行产生巨大的影响.由于城市环境的复杂性,干扰信号在城市内的传播会受到建筑物的反射、衍射等效应的影响,这使得传统基于信号测向、信号到达时间等对干扰源进行定位的方法在城市环境中难以有效实现.此外,传统定位方法多基于专用的测向、时钟校准等设备实现,这使得监测网络建设成本较高,难以实现较大范围的广域干扰信号监测.针对传统干扰定位方法在城市环境中存在的缺陷,本文提出了一种新的干扰定位思路,基于模式识别技术实现城市环境中基于广域干扰监测网络的干扰监测与定位.选取监测节点的输出载噪比为特征向量,通过对监测范围内干扰源位于不同位置时监测节点输出载噪比的特征进行学习,实现对区域内新出现的干扰信号的检测与定位.文章设计实现了基于支持向量机的干扰检测与定位算法,并基于城市峡谷和住宅区两种典型城市场景构建了仿真的干扰监测网络,对算法性能进行了仿真分析.
  • 7.

    强干扰下基于GNSS信号时域特征的波达方向和分数倍频偏联合估计

    包量

    摘要：卫星信号的波达方向(Direction-of-Arrival,DOA)和分数倍频偏(Fractional Frequency Offset,FFO)对导航接收机改善定位精度、姿态测量和抗干扰接收有重要的作用.然而,GNSS信号的信噪比较低,强干扰会明显影响信号参数估计的精度.本文提出了一种多天线导航接收机DOA和FFO联合估计的新方法.该方法采用两级结构,先通过正交子空间投影抑制强干扰信号的影响,再利用GNSS信号的周期重复性得到具有旋转不变结构的互相关矩阵.通过矩阵分解,可从大特征值和对应的扩展导向矢量处得到配对的FFO和DOA的高精度估计.实验结果表明,与已有方法相较,本文方法有很好的估计性能.
  • 8.

    导航卫星钟差预报研究综述

    包量

    摘要：在导航卫星系统中卫星钟差的高精度预报是需要解决的重要问题之一.本文首先系统地分析和总结卫星钟差预报的研究意义和实际应用价值,然后对目前已有的卫星钟差预报研究结果进行总结分析,归纳了现有的卫星钟差预报模型和方法的相关特性及其优缺点,同时分析了已有卫星钟差预报结果存在的局限性.最后,结合其他领域近年来出现的新方法或新技术,以及通过数据处理和顾及卫星钟的实际特性,给出了接下来卫星钟差预报研究可以改进的方面及相关的思路和技术路线.
  • 9.

    基于单频GPS的低轨卫星实时定轨算法的设计和实现

    包量

    摘要：实时定轨技术对于实现低轨卫星自主运行具有重要意义.考虑到星载处理器计算能力有限,本文从状态量选取、动力学模型、数值积分方法等方面对单频GPS定轨算法进行了优化设计,并在星载FPGA+DSP硬件平台上进行了实现.实验结果表明:该算法与几何法相比,可以将定轨精度从25米提高到15米.
  • 10.

    星上多径对BDS卫星精密定轨影响分析

    包量

    摘要：本文利用MGEX多GNSS测站的GPS和BDS数据进行融合精密定轨实验分析星上多径对北斗卫星精密定轨的影响.通过轨道的不连续性评估定轨精度,结果表明,MEO、IGSO和GEO卫星的一维轨道精度分别达到0.05m,0.09m和0.31m.我们的实验还发现,SIMP改正可显著降低伪距残差均值和MEO卫星伪距残差的RMS值;极大地提高接收机系统间偏差的估值精度,平均提高幅度达到42％;此外,还可一定程度上提高双差模糊度成功固定的比例.
  • 11.

    采用二自由度太阳帆板解决相位缠绕问题

    包量

    摘要：导航卫星采用单自由度太阳帆板,通过动态偏航控制,保证发射天线指向地球的同时太阳帆板法向指向太阳.但动态偏航控制使得卫星发射天线绕卫星位置矢量转动,造成发射信号的相位缠绕.特别是地影期间,卫星在正午和子夜时的偏航转动速率达到最大,相位缠绕影响最大.在精密定位时,需要考虑卫星发射天线的相位中心变化,卫星偏航姿态控制带来的相位缠绕问题也必须考虑.如果采用二自由度太阳帆板,卫星本体不需要进行动态偏航控制,只对帆板进行动态偏航控制,在惯性系内卫星发射天线相对于卫星位置矢量不发生转动,就可以减轻相位缠绕问题,用户也可以方便地补偿卫星发射信号的相位缠绕.
  • 12.

    北斗卫星实时和事后精密星历产品的性能评估

    包量

    摘要：随着中国北斗导航系统的完善,北斗卫星精密轨道和钟差产品在定位导航领域的应用越来越广,目前国际上已有多个IGS数据分析中心开始提供北斗事后和实时精密星历用于实验和测试.明确这些产品的精度有利于精化观测误差的随机模型,改善加权策略,拓展北斗系统的应用.本文重点对武汉大学、德国地学研究中心提供的事后精密星历以及法国国家太空研究中心提供的实时精密星历进行分析.首先利用跨度为四周的数据,在统一时间和坐标系统的前提下,通过两两对比的方式,对三种精密轨道和钟差产品进行一致性分析.结果显示北斗MEO、IGSO、GEO的轨道径向误差互异性分别在2-4cm、5-14cm、5-65cm之间,两种事后精密星历的时钟误差互异性在0.3-0.6ns、0.3-0.5ns、0.3-1.2ns之间,实时精密星历相比于事后精密星历在时钟误差方面差异较大,主要由于目前北斗监测站较少且实时钟差估计模型不精确.最后利用精密单点定位的方法,在亚太地区选择IGS站作为实验点,从定位的角度进一步评估精密星历的精度和可靠性.结果显示利用事后精密星历产品,定位收敛后在水平方向的精度可达6cm,实时精密星历受限于钟差的精度,定位误差稍大.
  • 13.

    星载GPS低轨卫星简化动力学定轨及分析

    包量

    摘要：随着GPS技术的不断发展及广泛应用,与之相关的星载GPS的低轨卫星定轨也迅速成为国内外的一大研究热点.星载GPS低轨卫星定轨主要分为运动学法、动力学法及简化动力学法.简化动力学法由于能够充分利用运动学法中的几何观测信息及动力学法中的动力学模型,达到了较高的定轨精度,得到了广泛的应用.本文针对星载GPS低轨卫星定轨方法及模型进行了介绍,着重对简化动力学定轨进行了研究,并结合实测数据对简化动力学定轨进行了进一步的实验及探讨.
  • 14.

    不同大气密度和阻力计算模型对低轨卫星轨道预报精度的影响

    包量

    摘要：研究不同大气密度和阻力计算模型对低轨卫星轨道预报精度的影响,首先,基于不同经验大气密度模型,采用动力学拟合外推法对轨道高度不同的CHAMP、GRACE和HY2卫星的轨道进行预报,结果表明JB2008模型对轨道高度较低的CHAMP卫星预报效果较好,3天预报精度1.66km,Jacchia-71Gill模型对GRACE卫星预报效果较好,3天预报精度211m,NRLMSISE-00模型对轨道高度较高的HY2卫星预报效果较好,3天预报精度31.2m;其次,由于动力学拟合中大气阻力系数与光压系数的估计存在一定的相关性,分析了光压模型的使用对轨道预报的影响,结果表明使用光压模型对轨道较高的HY2卫星轨道预报影响较大,对比不使用光压模型的情形预报精度可提升68.6％;最后,分析了在阻力计算中采用更为精细的Macro模型对轨道预报精度的影响,结果显示Macro模型的使用能够一定程度上提高轨道预报精度,其对HY2卫星的轨道预报精度贡献较为显著,预报8天弧段长度,对比Cannon-Ball模型,预报精度可提升9.74％.
  • 15.

    GPS卫星轨道与姿态之间转换关系的研究

    包量

    摘要：在导航卫星太阳光压力模型建立、观测模型中天线相位中心改正和相位缠绕改正计算及其动力学轨道的计算中,卫星姿态是不可或缺的信息.导航卫星的姿态包括名义偏航姿态和偏航姿态异常时期(正午、子夜、地影期)的卫星姿态,本文根据导航卫星的姿态控制规律,使用GPS卫星的位置和速度信息,在惯性参考系中计算不同型号卫星在不同时期的偏航角,进一步计算得出卫星星固系在惯性系下的轴系指向,即卫星姿态数据,系统地阐述了轨道与姿态之间的转换关系.以2013年10月为例,使用IGS提供的精密星历,计算了这一时段GPS卫星的偏航角和姿态,研究了卫星偏航姿态的变化规律.通过精密轨道转换得到的姿态数据文件可以方便地为接下来的相关计算所用,本文的研究工作也可以为与GPS导航卫星采用类似持续动偏模式的北斗新一代导航卫星的姿态计算提供参考.
  • 16.

    基于UD分解的导航卫星半自主定轨方法研究

    包量

    摘要：导航卫星在自主导航模式下,脱离主控站时可以通过星间测距和滤波更新进行定轨.然而,部分轨道参数的改变不能引起伪距信息的变化,导致星座整体旋转的误差得不到修正;此外,利用kalman滤波算法进行轨道估计时,在估值过程中一步预测协方差可能失去非负定性,导致最后滤波发散.针对上述问题,本文使用锚固站作为整个定轨网络的空间基准,降低自主定轨工作中星座整体旋转误差,提高定轨精度;接着,由于UD(upper triangular matrix-diagonal matrix)分解算法可以将一步预测协方差矩阵分解为上三角阵和对角阵,从而抑制滤波发散,因此利用UD分解算法计算一步预测协方差;最后对基于UD分解的卫星半自主定轨进行仿真,通过改变锚固站的数量及位置分布,分析对定轨精度的影响,为未来导航系统的锚固站建立提供理论参考.
  • 17.

    多模双频相对定位模型及性能分析

    包量

    • 作者：Wang Qian,王倩,
    • 会议名称：第九届中国卫星导航学术年会
    • 2018年
    摘要：精密相对定位以实时性强,精度高等特点,越来越广泛地被运用到实际导航定位服务等领域中,尤其是随着各个卫星系统的发展和完善,目前用户可用的卫星资源逐渐增多,卫星的天空构图也更合理,为高精度相对定位提供了有利条件.本文利用两种GNSS基本观测量以及载波相位的宽巷组合建立起单系统相对定位模型,采用序贯最小二乘法和LAMBDA方法进行参数估计和模糊度确认,完成定位解算.通过对GPS/BDS/GLONASS三个系统的GPS、BDS、GLONASS、GPS+BDS、GPS+GLONASS、BDS+GLONASS、GPS+BDS+GLONASS共七种定位模式进行对比分析,得到以下结论:1.对于超短基线和短基线,单系统中GPS的精度均为最高,稳定性也最强.BDS和GLONASS的定位精度受可见卫星数的影响较大,BDS的固定成功率高于GLONASS.2.双系统卫星几何构型较单系统有所增强,精度也明显提高.三系统精度较双系统提高幅度较小,超短基线和短基线成功率均为95％以上,定位精度分别为0.5cm和5cm.
  • 18.

    BDS/GLONASS组合卫星系统快速选星算法

    包量

    摘要：针对全球导航卫星系统运算量急剧增加的问题,提出一种新的BDS/GLONASS双系统快速选星算法.该算法以最小GDOP值为基础,针对多系统的特点制定选星策略,并对算法进行实验验证.实验结果表明,该算法在保证定位精度基础上有效减少了定位解算的运算量.
  • 19.

    遮挡环境下引入GLONASS对GPSPPP性能改善的研究

    包量

    摘要：精密单点定位(Precise Point Positioning,PPP)的精度、可用性及可靠性在很大程度上都依赖于可见卫星数.在城市、矿区等卫星被严重遮挡的区域,GPS精密单点定位的适用性会显著降低,甚至无法得到定位结果.此时,采用GPS/GLONASS精密单点定位能够大大提升复杂情况下定位的可靠性,但顾及GLONASS的产品精度及系统融合增加的计算量对定位精度和解算速度的影响,如何在保证可靠性的同时提升定位精度的问题值得思考.首先,本文通过设置不同的卫星截止高度角对山区等遮挡环境进行模拟,分析研究GPS及GPS/GLONASS组合PPP的定位性能.结果表明,24小时的观测时长所累积的GPS卫星数足以弥补遮挡情况下卫星空间几何结构的不足,此时引入GLONASS不能明显改善GPS精密单点定位的精度.其次,为测试GLONASS卫星对组合PPP定位精度的影响,本文在数据处理的过程中随机禁用部分观测的GLONASS卫星.研究显示,东方向和天顶方向定位精度有所改善.最后,针对GPS平均卫星数为4～5颗时GPS PPP定位精度及可靠性大幅降低的特殊情况,本文发现:如果在组合策略中禁用单颗特定的GLONASS卫星,那么测站的点位精度最多可以改善约2厘米.总的来说,本文对不同遮挡环境下GPS和GPS/GLONASS组合PPP的定位性能进行了研究.可以得知,GPS/GLONASS精密单点定位中,选择合适的GLONASS卫星能够在保证可靠性的同时提升定位精度,并对运算速度的提升、定位精度的改善、结果可靠性的增强有着重要作用.
  • 20.

    单CORS站的精度及其稳定性研究

    包量

    摘要：连续运行参考站(CORS)是国内外学者的研究热点,基于RTK技术单基站的高精度稳定运行能够为用户提供连续、可靠、便捷的位置引导服务.结合工程实践需要,针对自建单基站CORS系统的精度和稳定性问题,利用移动平均值法对静态已知观测点进行RTK定位结果进行统计分析.连续观测研究结果表明:单基站CORS系统RTK可以实现GNSS单频接收机厘米级的实时定位,水平精度在5cm以内,高程精度在8cm以内,数据有效率为99.2％,整个系统的精度水平、稳定性都维持在较高水平,为GNSS高精度定位在通航领域导航应用提供了支撑.
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