联合定轨技术发展综述及其在基于双星定位系统的近地卫星精密定轨中的应用

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利用双星定位系统和雷达高度计的航天器初轨确定算法

利用双星定位系统和雷达高度计的航天器初轨确定算法
星定位 系统和 雷达 高度 计组 成 天基 测控 系统 ,对航 天 器进 行初 轨确 定 ,并设 计 了基 于级数 的初 轨
计算算法,充分利用 了双星定位 系统资源,拓展 了其应用范围。仿真 实验证 明,该算法可快速确 定航天器初轨 , 位置误差约为 4 0 2 .m,速度误差约为 3 .m s 有效地提 高了航天器的初轨确定 3 0 /, 5
b s nd u l t le s o igss m ( P ) drdr t t ein d w c a eue ae o o bes e i i nn t DS S a a i e i d s e , h hC b sd d a lt p t o i y e n a a me r s l g i n
d t r n r l n r r i r p d y a d i r c so n a c s l P st n e r ro i y tm ee mi e p e m a y o b t a i l sp e ii n i e h i i n t s n e a 1 o i o ro f h ss s d we . i t e i s
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dee mi to s c ns me y a e t d by g o ty d srb i f g o d sa o .A &c yse tr na n i o u dl f c e e me r t ut i i i on o r un tt ns i Tr s t m

简述导航系统的分类并举例

简述导航系统的分类并举例

我国及世界各国导航卫星发展状况综述China and the world of the development of navigationsatellite摘要:随着当代科技技术的提高,越来越多新兴产业占据了市场的主导作用,特别是卫星技术的发展。

作为航天技术的产物,导航卫星技术渐渐的在民用和军用领域中起到了决定性的作用。

与此同时,在测绘领域,新兴的卫星导航技术渐渐的取代了传统的测量方式,不仅方便快捷,而且更加精确。

目前世界上采用的定位系统主要是中国的“北斗一号”导航系统,美国的全球定位系统(GPS),俄罗斯的全球定位系统(GLONASS)以及欧洲的伽利略系统(GALILEO)。

关键词: GPS GLONASS 伽利略全球卫星导航定位系统“北斗一号”导航系统一、GPS全球定位系统GPS全球定位系统是英文Navigation Satellite Timing and Ranging Global Positioning System的字头缩写词NAVSTAR/GPS的简称它的含义是:利用导航卫星进行测时和测距,以构成全球定位系统。

GPS是以卫星为基础的第二代精密卫星导航与定位系统。

第一代是子午卫星导航与定位系统。

全球定位系统(GPS)包括三大组成部分,即空间星座部分、地面监控部分和用户设备部分。

GPS全球定位系统GPS全球定位系统是美国从1973年开始研制的,历时20年,耗资200亿美元,在进行了方案论证、系统试验阶段后,于1989年开始发射正式工作卫星,并于1993年12月全部建成并投入使用。

具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的导航、定位和定时的功能,能为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间。

GPS全球定位系统的特点如下:1)定位精度高采用载波相位进行相对定位,精度可达10~。

实践已经证明,GPS相对定位精度在50km以内可达10一,100~500km可达10_’,1000km以上可达10~。

《基于SINS-BDS-GPS组合导航信息融合算法研究》范文

《基于SINS-BDS-GPS组合导航信息融合算法研究》范文

《基于SINS-BDS-GPS组合导航信息融合算法研究》篇一基于SINS-BDS-GPS组合导航信息融合算法研究一、引言随着科技的发展,导航技术已成为现代社会不可或缺的一部分。

特别是对于SINS(捷联式惯性导航系统)、BDS(北斗卫星导航系统)和GPS(全球定位系统)等导航系统的应用,其准确性和可靠性对于各种应用场景至关重要。

然而,单一导航系统往往存在局限性,如信号遮挡、多径效应等。

因此,本文提出了一种基于SINS/BDS/GPS组合导航信息融合算法的研究,旨在提高导航的准确性和可靠性。

二、SINS、BDS和GPS的基本原理及特点1. SINS原理及特点:SINS是一种基于惯性测量单元(IMU)的导航系统,通过测量物体的加速度和角速度来计算物体的姿态、速度和位置。

其优点在于不依赖外部信号,具有自主性,但长时间积累的误差会导致导航精度降低。

2. BDS原理及特点:BDS是中国自主研发的全球卫星导航系统,其原理与GPS类似,通过接收卫星信号计算位置信息。

BDS 具有较高的定位精度和较强的抗干扰能力。

3. GPS原理及特点:GPS是全球应用最广泛的卫星导航系统,通过接收来自多个卫星的信号,计算接收机和卫星之间的距离,从而确定接收机的位置。

GPS具有全球覆盖、高精度、实时性等特点。

三、SINS/BDS/GPS组合导航信息融合算法为了充分发挥各导航系统的优势,弥补其不足,本文提出了一种基于SINS/BDS/GPS的组合导航信息融合算法。

该算法通过将SINS、BDS和GPS的数据进行融合,实现优势互补,提高导航的准确性和可靠性。

具体而言,该算法首先对SINS、BDS和GPS的数据进行预处理,包括数据采集、滤波和同步等步骤。

然后,通过设计合适的权重系数,将三种导航系统的数据进行加权融合,得到最终的导航信息。

在融合过程中,采用卡尔曼滤波等算法对数据进行优化处理,以减小误差。

四、实验与分析为了验证本文提出的组合导航信息融合算法的有效性,我们进行了实验分析。

利用星载GPS数据进行海洋2A卫星快速精密定轨

利用星载GPS数据进行海洋2A卫星快速精密定轨

利用星载GPS数据进行海洋2A卫星快速精密定轨郭南男;周旭华;吴斌【摘要】针对海洋2A(HY2A)卫星快速精密定轨的需求,本文基于非差动力学方法,利用国际GNSS服务组织(IGS)和上海天文台GNSS数据处理中心(SHA)提供的超快速星历产品IGU和SHU,对HY2A卫星进行快速精密定轨研究.计算结果表明,以法国国家空间研究中心(CNES)提供的精密轨道作为参考轨道,联合超快速星历SHU 和IGU的预报星历,可以确定径向厘米级精度的快速轨道.同时利用卫星激光测距(SLR)数据检核快速精密轨道,得到SHU和IGU预报星历确定的快速精密轨道站星距方向残差的RMS分别为2.9和4.8cm.可见,利用SHU和IGU预报星历组合可以得到厘米级的快速精密轨道,对HY2A卫星的海洋环境监测和海洋灾害预警具有一定应用价值.【期刊名称】《宇航学报》【年(卷),期】2015(036)007【总页数】7页(P797-803)【关键词】非差动力学定轨;快速精密定轨;超快速精密星历;星载GPS;海洋2A卫星【作者】郭南男;周旭华;吴斌【作者单位】中国科学院上海天文台,上海200030;中国科学院大学,北京100049;中国科学院上海天文台,上海200030;中国科学院上海天文台,上海200030【正文语种】中文【中图分类】P228.410 引言海洋2A(HY2A)是我国第一颗海洋动力环境卫星。

高精度且快速的轨道确定是HY2A卫星完成监测和调查海洋环境计划任务的关键。

为满足厘米级的精密定轨需求,HY2A卫星上装载了星载GPS接收机、DORIS接收机、SLR反射棱镜三种精密跟踪系统。

星载GPS、DORIS和SLR三种数据可作为独立或联合手段实现其精密定轨[1-3]。

当前,除CNES外,国内还有四个单位参与其精密定轨工作,确定的轨道径向精度为1~2厘米,三维位置精度优于10厘米[2-3]。

虽然定轨精度较高,但确定的轨道时延约为一天,影响了HY2A卫星的快速应用。

卫星网联合定轨的多结构非线性参数建模及精度仿真

卫星网联合定轨的多结构非线性参数建模及精度仿真
a d c r i s u wo ki s f s mul to e p rm e t .Si n a re o t t nd o i ai n x e i n s mul to o p t to r s ls h w t a ul — a i n c m u ai n e u t s o h tm t i
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2 1 年 4月 01 第 7卷 第 2期
系 统 仿 真 技 术
S se S m u a in T c n l g y t m i l t e h o o y o
Ap ., 01 r 2 1
Vo . . 1 7 No. 2
中 图 分 类 号 :T 9 P3 1
文 献 标 识 码 : A
研 究 的范 畴 。据 此 建 立 了 基 于 双 星 定 位 系统 的 近 地 : 网 联 合 定 轨 的 多 结 构 非 线 性 回 归 模 型 , 过 引 入 加 权 因 子 卫星 通
讨 论 定 轨 模 型 的加 权 与 参 数 估 计 问题 , 计 了卫 星 网 联 合 定 轨 的多 结 构 非 线 性 回归 模 型 的 最 优 加 权 算 法 , 进 行 了 设 并
Mut-tu t r l n l e rP r me e s Mo eig o t l e- l- r c u a i s No - n a a a t r d l fSa e l ・ i n i t

GPS原理与应用PPT课件

GPS原理与应用PPT课件
来适应车队管理的需要。
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最近,越来越多普通消费者买得起的GPS接收器出 现了。随着技术的进步,这些设备的功能越来越完 善,几乎每月都有新的功能出现,但价格在下跌, 尺寸也越来越小了。
消费类GPS手持机的价格从几百元到几千元不等, 它们基本上都有12个并行通道和数据功能。有些甚 至能与便携电脑相连,可以上传/下载GPS信息,并 且使用精确到街道级的地图软件,可以在PC的屏幕 上实时跟踪你的位置或自动导航。
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6.信号干扰
要给予你一个很好的定位,GPS接收器需要至少 3~5颗卫星是可见的。如果你在峡谷中或者两边高 楼林立的街道上,或者在茂密的丛林里,你可能不 能与足够的卫星联系,从而无法定位或者只能得到 二维坐标。同样,如果你在一个建筑里面,你可能 无法更新你的位置,一些GPS接收器有单独的天线可 以贴在挡风玻璃上,或者一个外置天线可以放在车 顶上,这有助于你的接收器得到更多的卫星信号。
Colorado springs
5 5
Hawaii
Ascencion
Diego Garcia
kwajalein
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3.GPS信号接收机 GPS 信号接收机的任务是:能够捕获到按
一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号, 并跟踪这些卫星的运行,对所接收到的GPS信号 进行变换、放大和处理,以便测量出GPS信号从 卫星到接收机天线的传播时间,解译出GPS卫星 所发送的导航电文,实时地计算出测站的三维位 置,甚至三维速度和时间。
在商业领域,消费类GPS主要用在勘测制图, 航空、航海导航,车辆追踪系统,移动计算机 和蜂窝电话平台等方面。
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勘测制图由一系列的定位系统组成,一般都要求 特殊的GPS设备。
在勘测方面的应用 有:结构和工程勘测、道路测 量和地质研究。收集到的数据可以以后再估算, 也可以在 野外实时使用。制图过程中使用大量的 GIS数据库的数据,还有纸质地图的数据。 许多 商业和政府机构使用GPS设备来跟踪他们的车辆 位置,这一般需要借助无线通信技术。一 些GPS 接收器集成了收音机、无线电话和移动数据终端

样条模型在近地卫星精密定轨仿真中的应用


r s l h w a h s meh d c n g i et rL O r i d t r i a in p e i in b v i i g a p o i t i e rt e ut s o t t i s h t t o a a n b t E o b t e e n t r c so y a o d n p r x mae l a i e m o n y o e i t x n a e c a a t r t ff se o u a i n a d h s e t i t . fd sg mar ,a d h st h r c e s i o t rc mp t t n ih rsa l y n i h i c a o b i
关键词 : 样条模 型; 节省参数建模 ; 精密定轨仿真
中图分类号 :4 7+ 6 V 1 . 文献标识码 : A
Ap lc to fS ln o e o LEO r c s pi ai n o p i eM d l t P e ie Or i De e mi a i n S m u a i n bt t r n to i l to
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国际星基增强系统综述

国际星基增强系统综述邵搏;耿永超;丁群;吴显兵【摘要】由于单频技术体制的制约,现有星基增强系统均为到达一类精密进近性能指标的要求.为了满足航空用户对星基增强系统在精度、完好性、连续性和可用性上的要求,目前全球的星基增强系统都在开展由单频单系统向双频多系统的过渡,并成立了相应的工作组来制定双频多系统星基增强系统的定义文档和空间信号接口文档.同时,各星基增强系统也在着手准备地面系统的升级工作,计划在2020年前后提供初步的双频星基增强服务.我国为了推进北斗星基增强系统的国际化进程,已经启动了频率国际协调工作和国际化标准制定工作.【期刊名称】《现代导航》【年(卷),期】2017(008)003【总页数】5页(P157-161)【关键词】SBAS;WAAS;EGNOS;MSAS;GAGAN;SDCM;KASS;BDSBAS【作者】邵搏;耿永超;丁群;吴显兵【作者单位】中国电子科技集团公司第二十研究所,西安 710068;中国电子科技集团公司第二十研究所,西安 710068;中国电子科技集团公司第二十研究所,西安710068;中国电子科技集团公司第二十研究所,西安 710068【正文语种】中文【中图分类】TN96.1全球导航卫星系统(GNSS)作为主要导航手段,已经进入了快速发展和应用阶段。

为了提升GNSS系统的性能,需要相应增强系统满足不同用户对高完好性和高精度的需求。

星基增强系统(SBAS)能够满足从航路、终端区到一类精密进近(CAT-I)各阶段的导航需求。

由大量分布广泛的监测站(位置已知)对导航卫星进行监测,由地球同步卫星(GEO)向用户播发改正数信息(星历误差、卫星钟差、电离层延迟)和完好性信息(用户差分距离误差、格网电离层垂直误差),实现对卫星导航系统定位精度的改进和完好性性能的提高。

星基增强系统构成包括空间段、地面段和用户段三部分。

空间段是由GEO卫星构成;地面段包括监测站、主控站、注入站和通信网络;用户段是由能够接收SBAS 信号的设备构成。

北斗双星定位通信系统


(3)用户设备 用户设备是带有全向收发天线的接收和转发器,用于接收卫 星发射的S波段信号,从中提取由主控站发送给用户的数 字信息。用户设备简单,仅有接收和转发设备,成本低。 用户设备的特点: 1)快速开机定位功能:用户开机几秒钟可定位,其他系统 需要几分钟。 2)位置报告功能:用户与用户、用户管理部门,以及地面 中心之间均可实行双向报文通信,传递位置及其他信息, 目前其他系统不具备该功能。 3)双向授时功能:其他系统不具备该功能。 北斗系统采用有源定位体制,使得系统在用户容量、定位精 度、隐蔽性和定位频度等方面受到一定限制,无测速功能, 不能满足远程精确打击武器的制导要求。 优点是投资少,具有其他系统不具备的位置报告功能,性价 比较高,具有中国特色。
用户坐标改正数向量为
2(Y1 Y0 ) (Y1 Y0 )
01

01
(Y2 Y0 )
02
cos B0 sin L0
北斗双星导航定位系统服务区域
双星定位系统解算方法
双星导航定位系统的定位原理为三球交会测量原理:地面中 心通过两颗卫星向用户广播询问信号(出站信号),根据 用户响应的应答信号(入站信号)测量并计算出用户到两 颗卫星的距离;根据中心存储的数字地图或用户字带测高 仪测出的高程,计算出用户到地心的距离。根据三个距离 确定用户的位置,并通过出站信号将定位结果告知用户; 授时与报文通信功能也在出入站信号的传输过程中实现。 1、系统基本工作过程:由地面中心向卫星1和卫星2同时发 送出站询问信号(C波段);两颗工作卫星接收后,经卫 星上的转发器变频放大后,向服务区内的用户广播(S波 段);用户响应其中一颗卫星的询问信号,并同时向两颗 卫星发送入站信号(L波段,包括用户的申请服务内容), 经过卫星转发给地面中心(C波段);地面中心接收解调 用户发送的信号,分别测量出用户所在点至两颗卫星的距 离,再根据用户申请服务内容进行相关数据处理。

基于双星定位系统的两类联合定轨模型及其等价性分析


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2 0年 7月 01
系 统 仿 真 技 术
S se S mu a in T c n l g y t m i l t e h oo y o
J 1 2 l u .. 0 O
Vo. No 3 1 6, .
第 6卷 第 3期
中 图 分 类 号 : P3 1 T 9
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道估计 精度 的影 响 。

基于天基测控的联合定轨技术是随着天地基综合信息网的建立和精密轨道确定技术的发展而产生的 种 新 的定 轨技术 。它通过 天地基 的联 合测 量 、 合定 轨模 型 的综 合 构建 和联合 定轨 策 略 的融 合应 用 , 联 实
现多种观测体制 以及多种定轨策略的融合与联合 , 从而获得尽可能精确 的航天器轨道。本文对联合定轨 概念 的产生与发展 、 联合定轨理论与方法的研究现状进行了综述 , 提出了基于观测数据层 、 模型结构层、 策 略融合层的联合定轨分层次研究方法 , 并以基于双星定位系统的近地卫星联合定轨为例 , 重点讨论 了基于
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Ke r s S a e b e T y wo d p c . a d T &C;C mb n d O b tD tr n t n;Hirr h c l Sr cu e Mo e s o ie r i e emi ai o ea c ia t t r d l u
( eat n fM te ai n ytm Sine N tnlU iesyo e neT c nl y C agh , n nPoic 10 3 D pr t a m tsadSs c c , ai a nvri fD f s ehoo 。 hnsa Hua rvne4 07 ) me o h c e e o t e g
术的分层 次研 究方法 , 并以基 于双 星定位 系统 的近地卫 星精 密定轨为例 , 点讨来自 了基于模 型结构层 的联合定 重
轨 建模方 法及 实现算法。
关键 词 天 基 测 控 : 合 定轨 ; 层 次 结 构 模 型 联 分
中 图分 类 号 : 5 6 V 5
文 献标 识码 : A
0 引 言
随着在轨卫星数量和航天测控任务 的不断增加 , 高负荷的数据传输与处理对基于传统地面站 的测控 与管理方式提出了严峻挑战。为了克服区域地基测控站对近地卫星跟踪时问短、 利用率低 的缺点 , 一种可 能策略是利用天基测控站代替地面测控站 , 发展基于天基测控的近地 卫星精密轨道确定技术。 目前国外 对基于 T R S的天基测控 、 DS 基于 G S的近地卫星 自主定轨和基于卫星星座的星问相对测量等技术进行了 P 大量的研究 引。国内天基测控技术发展的一种可行方案是利用现有的双星区域导航定位系统, 建立基于 双星定位系统和近地卫星天地基信息融合的定轨卫星网, 实现双星定位系统对近地卫星的精密定轨和 自 主管理。对于双星定位系统和近地卫星的天基测控精密定轨问题 , 为空间观测站的 2颗静地卫星星历 作 误差是影响近地卫星定轨精度的主要因素之一。为满足近地卫星的高精度应用需求 , 以采取联合定轨 可 策略 , 利用星问和星地测量信息对静地卫星和近地卫星同时定轨 , 以抑制静地卫星星历误差对近地卫星轨
Ab ta t T i p p r s mmaie h e mia in a d d v lp n fCOD c n e t e e rh sau fCO t e re s r c h s a e u r s t e g r n t n e eo me to z o o c p ,r s ac tt s o D h o s i a d meh d .a d p t o w r ir r h c lrs ac t o n C e h oo y n t o s n u s fr a d a he a c i a e e r h meh o OD tc n lg .T e h a e ih i hs a C d h n t e p p r h g l t OD g mo ei g meh n n i l me t t n ag rtm a e n mo e t cu el y rtk n n e a l EO’ p e i r d l to a d a n d mp e n ai l o h b s d o d l r t r a e a i ga a x mp e L o i su s s r cs o — e
维普资讯
第2 5卷
第 2期
飞 行器 测控 学报
J u n l fS a e r f o r a p c c a tTT&C c n l g o Te h oo y
V0.5 No 2 12 .
Ap . 0 6 r2 0
20 0 6年 4月
De eo me to mb ne b tDee m i a in v lp n fCo i d Or i t r n to
Te h oo y a d IsAp l a i n i c n l g n t p i to n LEO c POD s d Ba e
联 合定 轨 技 术 发 展 综述 及 其在 基 于双 星 定 位 系统 的近 地 卫 星精 密定 轨 中的应 用
赵德 勇 王炯琦 潘晓刚 王正明
( 国防科技大学 数学与 系统科学系 ‘ 湖南长沙 。 10 3 407 )


对联舍定轨概念的产生与发展 、 联合定轨理论与方 法的研 究现状 进行 了综述 , 出了一种联合 定轨技 提
o h ub e sa sto i g S se n t e Do l -t r Po ii n n y t m
Z HAO D — o g W ANG Jo gq P a -a g W AN Z e g mig eyn in - i AN Xiog n G h n - n
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