几何精度因子

摘要： 现有的卫星导航系统覆盖性研究多关注于对地覆盖,空域覆盖的相关研究有待开展。针对上述问题,结合北斗三号卫星导航系统进行了空域覆盖性仿真分析。首先,建立了空域覆盖的数学模型,得到了空间用户与卫星的可见性条件。对北斗三号系统的空域覆盖性能和定位精度分别进行仿真分析,结果表明在一定轨道高度范围内,北斗系统可实现全空域覆盖并具有良好的定位精度。上述研究工作可为北斗三号系统服务于空间用户提供一定的参考。

摘要： 为提高对流层散射无源监视系统对辐射源的定位精度,利用改进粒子群优化算法对分布式监视节点进行最优布局设计.推导了基于电磁波方位到达角定位机制下的几何精度因子.在改进粒子群优化算法中,采用混沌理论初始化所有粒子的初始参数;通过自适应变化的惯性权重和学习因子来提高算法寻优能力;为防止粒子陷入局部最优,利用双子群机制进行寻优,并在两子群之间进行交叉变异操作,以增加粒子的多样性.仿真结果表明:相对于几种常规的布站方式,所提算法能够明显提高监视系统对辐射源的定位精度,运行时间较遍历寻优算法有所减少.

摘要： 罗兰导航系统(Long range navigation)是全球卫星导航系统的有效备份和补充.罗兰信号以地波形式沿地球表面传播,随着传播距离的增加,地波信号受到地面电参数的影响会出现一定程度的传播延时,信号的场强也会逐渐减弱.为分析我国西部罗兰台站的定位性能,从理论角度分析了不同介质类型中二次时延随距离的变化关系,并结合电磁波传播规律计算了场强随距离的变化.根据罗兰接收机最低性能标准,分析了西部台站的覆盖区域以及定位范围,计算了定位区域内的几何精度因子,结果显示定位范围内大部分区域的几何精度因子小于6.在计算区域内仿真西部台站定位误差,分析结果表明:就定位而言,西部台站几何布局较为合理,但是由于二次时延的影响,纬度和经度方向定位误差较大,必须采用差分等抑制观测误差的方法提高定位精度.为扩大西部罗兰台站的定位覆盖区域,接收机的接收能力有待提升.

摘要： 全球卫星导航系统(GNSS)具有自主性强、实时性强、定位精度高、成本低的特点,目前已在地面和中、低轨用户中得到广泛应用。然而在高轨环境中,由于地球的遮挡以及信号传输距离的增加,GNSS信号的可用性受到很大的限制,制约着GNSS在高轨卫星自主导航中的应用与发展。针对高轨GNSS信号可用性存在的未知问题,本文从GNSS卫星的可见性、多普勒频移及其变化率、几何精度因子等方面对高轨GNSS信号可用性进行了全面系统的分析。基于GNSS链路传播的特点分析了高轨GNSS信号的空间覆盖特性和强度分布特性,进而对高轨GNSS卫星可见性进行了评估。利用捕获模型和锁相环模型探究了多普勒频移及其变化率对信号捕获、跟踪性能的影响,定量计算得到了不同GNSS组合方式的几何精度因子及其变化情况。

摘要： 全球卫星导航系统(GNSS)具有自主性强、实时性强、定位精度高、成本低的特点,目前已在地面和中、低轨用户中得到广泛应用.然而在高轨环境中,由于地球的遮挡以及信号传输距离的增加,GNSS信号的可用性受到很大的限制,制约着GNSS在高轨卫星自主导航中的应用与发展.针对高轨GNSS信号可用性存在的未知问题,本文从GNSS卫星的可见性、多普勒频移及其变化率、几何精度因子等方面对高轨GNSS信号可用性进行了全面系统的分析.基于GNSS链路传播的特点分析了高轨GNSS信号的空间覆盖特性和强度分布特性,进而对高轨GNSS卫星可见性进行了评估.利用捕获模型和锁相环模型探究了多普勒频移及其变化率对信号捕获、跟踪性能的影响,定量计算得到了不同GNSS组合方式的几何精度因子及其变化情况.

摘要： 对流层散射能够实现无线电波的超视距传播.通过目标源信号经过对流层散射到达3个不同探测站的时间差的精确测定,可以实现目标源的高精度定位.为了分析对流层超视距散射三站时差定位精度,给出了基于地球椭球模型的超视距时差定位原理,建立了对流层散射超视距三站时差定位的误差方程,分析了3个不同探测站和散射体位置分布对目标源定位精度的影响.分析结果显示,三站间时差测量误差显著影响定位精度,而三站的站址测量误差和散射体位置误差对超视距定位精度的影响不明显,站站间的基线长度和站型分布对定位精度的分布有显著影响.

摘要： 分析了三维四站时差定位的基本原理,采用几何精度因子(GDOP)评价方法讨论了时差定位系统中不同观测站地理位置对定位精度的影响,并通过MATLAB仿真画出不同几何布站下的GDOP分布图,通过比较分析得出时差定位精度的影响因素.

摘要： 为摆脱对全球导航卫星系统(GNSS)的依赖,克服其有意或无意干扰情况下无法工作等问题,可采用机会信号(SOP)实现定位,低轨卫星机会信号具备信号功率高、覆盖性广及无需增建基础设施等优点.提出了利用轨道通信卫星(ORBCOMM)系统实现天基机会信号定位.通过对ORBCOMM卫星机会信号的通信体制进行深入研究,实现了利用ORB-COMM卫星机会信号获取多普勒测量信息,建立了瞬时多普勒定位及其几何精度因子的数学模型,并采用卫星TLE数据结合轨道预测模型获得的卫星轨道信息实现ORBCOMM卫星机会信号定位.实测结果表明:利用ORBCOMM卫星机会信号可实现精度优于140 m的定位.研究成果对基于天基机会信号定位技术的理论研究及应用具有重要意义.

摘要： 在分析几何精度因子计算原理的基础上,结合试验数据分析几何精度因子对GPS定位结果的影响,研究结论对GPS的相关测量工作有一定的借鉴意义。

摘要： 研究在声波定位中基站布局对定位精度的影响.该论文对声波定位中精度的影响进行分析,得出在声波定位时的影响因素,即基站的几何布局与定位误差之间的关系；对基站布局进行各种不同情况的设计；然后利用几何精度因子(Geometric Dilution of Precision,GDOP)对不同基站几何布局情况进行评定,仿真分析和对比不同几何布局方案对定位精度影响差异,找出最佳的基站布局方案并对比分析传统的布局的不足.布局方案对比结果表明,合理的基站空间布局可以有效的减少因为空间几何布局对定位精度的影响.同时,在定位基站几何布局已定的条件下,了解这种定位系统对不同空间位置上目标的定位误差分布,可以有效地使用这种定位系统,精确地对目标进行定位和跟踪.

摘要： M码军用信号是GPS现代化的一项重要内容,是GPS采取的重要抗干扰措施.截止到2020年10月,GPS星座共有22颗具备播发M码信号能力的卫星.本文利用STK软件强大的数据仿真及分析功能,针对GPS具备播发M码信号能力的22颗导航卫星构成的星座,构建仿真场景,对卫星几何精度因子、可见性等服务性能进行分析和仿真.

摘要： 本文针对某地球同步轨道卫星GNSS定轨中的技术问题,分析了某地球同步轨道卫星接收不同GNSS导航系统信号时的卫星可见星数、可见星数出现频率、以及可用的测量跟踪弧长,结果表明:GLONASS系统相对于GPS系统而言,星载接收机接收到的信号更弱、可见星数量更少、几何精度因子(GDOP)更差,某地球同步轨道卫星接收到BDS系统信号、可见星数据量、以及几何精度因子介于GPS和GLONSS系统之间,但明显优于GLONSS系统.针对某地球同步轨道卫星飞行试验获取的GNSS测量数据,进行了详细分析和预处理,同时利用了星间单频载波相位差分数据和融合GNSS星间差分伪距/地基测距数据两种定轨方法进行定轨试算,两种定轨试算结果精度相当,重叠弧段内总位置的均方根误差均在5m以内,总速度的均方根误差均在2mm/s以内.由此验证了GNSS系统支持高轨航天器测定轨的有效性,为后续高轨GNSS测定轨任务中的应用提供技术支持.

摘要： 几何精度因子(GDOP)是优化定位构型和评估定位精度的一个关键指标,与测距精度共同决定导航定位精度.对于任意给定的水下定位浮标数目(n≥4),嵌套圆锥构型可给出一类最小GDOP定位图形.但由于定位浮标均布设于同一水平面而导致共面约束,在由定位浮标和水下目标点构成的定位图形中,其GDOP达不到理论最小值,在该约束条件下嵌套圆锥图形GDOP最小化还有待探讨.本文介绍了GDOP密度来衡量浮标阵列的定位能力,为了降低GDOP最优问题的可行域,基于最小PDOP定位图形的极值条件,把定位浮标数n整数分解,寻找一组具有最小PDOP的圆锥构型,然后从候选的圆锥构型中寻找GDOP密度最小的最优定位构型.最后分别以6、7、8枚浮标为例,给出了它们水下定位浮标阵列的最佳嵌套圆锥构型.

摘要： 北斗卫星导航系统正在步入全面运行阶段,如何将北斗导航系统和其他的无线电伪距导航系统(GPS、eLoran-C)进行融合,以提高北斗系统应用服务的整体效能,是北斗导航领域研究的一个重要方向.几何精度因子(geometric dilution of precision,GDOP)是反映导航系统定位精度的重要参数,对北斗系统的发展起指导性作用.然而当北斗与不同工作模式的无线电伪距导航系统进行组合后,GDOP从定义到计算都变得异常复杂,进而制约了系统的推广应用.rn 因此,本文首先从GDOP的概念出发,从数值计算的角度将GDOP计算转化成求解不同的线性方程,系统工作模式的改变转化成线性方程参数的改变,北斗与不同系统的组合转化为方程中增加的约束条件.其次,通过公式推导,提出了基于约束条件的GDOP计算方法,使得基于北斗的组合导航系统可以通过参数的变化和数值计算获得相应的精度评价,解决了不同系统、不同工作模式系统与北斗系统组合后的GDOP计算问题.最后,为了验证该方法的合理性,文章从滤波和组合导航两方面对基于约束条件的GDOP方法进行了定性分析,证明了该方法应用的有效性.基于约束条件的GDOP方法的提出不仅可以加快以北斗为核心的组合系统的设计和应用,也进一步拓展了GDOP理论,为其广泛应用奠定了基础.

摘要： 海基测量是我国远程火箭试验测控的有效方法,测站的几何布局直接影响目标的测控精度.为扩大可观测范围及提高定位精度,本文针对三个海基测站的情况进行了海基布站优化研究.以到达时差定位法为基础,利用非线性回归分析方法求解目标轨道,分别从传统测站数据空间融合和目标弹道的时空融合两方面,进行了目标定位精度的理论分析.最后,综合几何精度因子(GDOP)和"速度精度因子"(VDOP),对三种常见远程运载火箭测控的基站布局进行仿真试验,得到了较为合理的布站方式.

摘要： 本文从GDOP与星座几何布局的关系出发,结合实际应用场景,提出了有效仰角阈值自适应分阶选星算法.该方法以满足定位要求为前提,基于可见星仰角来初筛卫星,对不同仰角卫星进行合理的取舍,以卫星均匀分布为原则,将在理想情况和实际情况下寻找有效定位平衡点,以规避无效选星并减少计算量,从而大大减少选星时间,有效实现了在组合定位中快速选星.

摘要： 本文从GDOP与星座几何布局的关系出发,结合实际应用场景,提出了有效仰角阈值自适应分阶选星算法.该方法以满足定位要求为前提,基于可见星仰角来初筛卫星,对不同仰角卫星进行合理的取舍,以卫星均匀分布为原则,将在理想情况和实际情况下寻找有效定位平衡点,以规避无效选星并减少计算量,从而大大减少选星时间,有效实现了在组合定位中快速选星.

摘要： 本文从GDOP与星座几何布局的关系出发,结合实际应用场景,提出了有效仰角阈值自适应分阶选星算法.该方法以满足定位要求为前提,基于可见星仰角来初筛卫星,对不同仰角卫星进行合理的取舍,以卫星均匀分布为原则,将在理想情况和实际情况下寻找有效定位平衡点,以规避无效选星并减少计算量,从而大大减少选星时间,有效实现了在组合定位中快速选星.

摘要： 本发明提供一种轨道几何参数高精度检测方法和轨道几何参数高精度检测车，属于数据检测技术领域，轨道几何参数高精度检测车包括车体、轨道轮组、传感器组、倾角仪、数据采集卡、锂电池和工控机，车体包括底板、底部支架、检测梁、座椅、设备放置台和遮阳板，轨道轮组包括前轨道轮和后轨道轮，传感器包括两个激光传感器。轨道几何参数高精度检测方法为先对初始坐标数据依次进行滤波处理和误差校正处理后生成实际几何参数数据，滤波处理有效减小地面与杂草对初始坐标数据造成的干扰，从而保证最后生成的几何参数数据的准确性。

摘要： 本申请提供了一种确定机床的几何精度对定位精度的影响的方法与装置，该方法包括获取机床的几何精度数据，几何精度数据为表征机床的几何精度的数据；获取机床的定位精度数据，定位精度数据为表征机床的定位精度的数据；根据几何精度数据和定位精度数据，计算定位精度与几何精度之间的关联度；根据关联度确定机床的几何精度对定位精度的影响。上述确定机床的几何精度对定位精度的影响的方法，解决了现有技术中难以确定机床的位置偏差对其定位精度的影响大小的问题。

摘要： 本发明提供了一种机载高精度地理指示光电转塔的几何精度校准方法，用以降低现有技术中光电转塔几何精度校准条件、提高校准精度。所述几何精度校准方法，首先在光电转塔装配过程中对两轴四框架陀螺稳定平台通过在内框架安装模拟负载，利用测角误差对安装角度进行校准，然后在正式负载状态下测量角度零位误差并进行补偿，同时建立正式负载状态下的测试基准；基于正式负载状态下的测试基准，测量惯组安装误差及可见光摄像机的安装误差，并根据所测量的误差进行校准。本发明采用单轴水平转台、光电自准直仪、光电经纬仪、陀螺经纬仪来进行测试，降低了对测试条件的需求，同时提高了光电转塔的几何定位精度，且校准数据全面，便于故障排查和设备维护。

摘要： 本实用新型公开了一种用于高精度几何测量设备的多功能现场精度校验块，即本校验块为圆柱体，所述圆柱体中心设有通孔，所述圆柱体顶面设有与所述通孔同轴的沉孔，所述圆柱体底面的平面度为0.01mm，所述圆柱体中心轴与底面的垂直度为0.02，所述圆柱体中心轴与所述沉孔中心轴的同轴度0.02，所述圆柱体和沉孔的圆柱度为0.01mm。本校验块适用于生产现场对高精度几何测量设备的精度校验，提高测量设备的现场检测稳定性，确保实时检测精度满足要求。

摘要： 本发明公开了一种多模接收机系统层几何精度因子最小值计算方法，其包括构建多模接收机系统层设计矩阵，采用分块矩阵求逆方法对相关矩阵进行处理，构建系统层几何精度因子计算模型，分别计算相关部分的对角元素，构建多模接收机系统层几何精度因子最小值计算模型。本发明基于分块矩阵求逆原理，根据设计矩阵的实际意义对相关矩阵进行分块，再通过分块矩阵求逆方法和伴随矩阵计算相关部分的对角元素，最终获得多模接收机系统层几何精度因子最小值，有效地简化了系统层几何精度因子最小值的计算过程。

摘要： 本发明提供一种INS/SAR组合导航的几何精度因子计算方法，包括如下步骤：步骤一、确定INS空中观测点的位置坐标和地面已知点的位置坐标；步骤二、将坐标系转换至观测点地理坐标系再转至导航坐标系；步骤三、建立观测矩阵，获得有高度辅助的量测矩阵和无高度辅助的量测矩阵；步骤四、通过公式计算几何精度因子，具体是：包括计算有高度辅助的INS/SAR组合导航模型的几何精度因子以及计算无高度辅助的INS/SAR组合导航模型的几何精度因子。本发明将GPS几何精度因子分析方法引入INS/SAR组合导航，能够快速估算可观测度和组合导航系统误差。

摘要： 本发明提供一种INS/SAR组合导航的几何精度因子计算方法，包括如下步骤：步骤一、确定INS空中观测点的位置坐标和地面已知点的位置坐标；步骤二、将坐标系转换至观测点地理坐标系再转至导航坐标系；步骤三、建立观测矩阵，获得有高度辅助的量测矩阵和无高度辅助的量测矩阵；步骤四、通过公式计算几何精度因子，具体是：包括计算有高度辅助的INS/SAR组合导航模型的几何精度因子以及计算无高度辅助的INS/SAR组合导航模型的几何精度因子。本发明将GPS几何精度因子分析方法引入INS/SAR组合导航，能够快速估算可观测度和组合导航系统误差。

摘要： 本发明公开了一种多模接收机系统层几何精度因子最小值计算方法，其包括构建多模接收机系统层设计矩阵，采用分块矩阵求逆方法对相关矩阵进行处理，构建系统层几何精度因子计算模型，分别计算相关部分的对角元素，构建多模接收机系统层几何精度因子最小值计算模型。本发明基于分块矩阵求逆原理，根据设计矩阵的实际意义对相关矩阵进行分块，再通过分块矩阵求逆方法和伴随矩阵计算相关部分的对角元素，最终获得多模接收机系统层几何精度因子最小值，有效地简化了系统层几何精度因子最小值的计算过程。

摘要： 本发明公开了一种多模卫星导航系统用户层几何精度因子最小值计算方法，其包括构建多模卫星导航系统中用户层几何矩阵，采用分块矩阵求逆方法对相关矩阵进行处理，构建用户层几何精度因子计算模型，分别计算相关部分的对角元素，构建多模卫星导航系统用户层几何精度因子最小值计算模型。本发明将分块矩阵求逆方法应用于用户层几何精度因子最小值计算，根据几何矩阵对测量矩阵进行分块，再通过分块矩阵求逆方法和伴随矩阵计算相关部分的对角元素，最终获得多模卫星导航系统用户层几何精度因子最小值。

摘要： 本发明公开了一种双星座组合导航系统几何精度因子计算方法；双星座组合导航系统几何精度因子计算公式中当几何矩阵H为方阵时，将几何精度因子计算公式进行转化，通过计算det(HHTW)和tr[adj(HHTW)]得到双星座组合导航系统几何精度因子；本发明将传统的计算公式进行转换，通过分别计算det(HHTW)和tr[adj(HHTW)]，克服了传统计算方法存在的计算量大及计算过程发散等问题，实现了双星座组合导航系统几何精度因子的快速、准确计算。