参数加权的Givens变换算法及其在导航卫星广播星历拟合中的应用

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GPS广播星历参数及拟合算法的性能比较

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GPS 广播星历参数及其拟合算法
历参数的偏导数。由于 GPS 广播星历参数产生了变化，用户算法也会相应地发生改变，由此两类 GPS 广播星历参数的偏导数表达式也会有所不同。 cosu k cosΩ k － sinu k cosi k sinΩ k 令 cosu k sinΩ k + sinu k cosi k cosΩ k = I，则： sinu k sini k A 的偏导数为： 1 ）在 GPS16 参数中对槡 r k A （ 1 － ecosE k ） I =2槡 A）（槡在 GPS18 参数中对 ΔA 和 A 的偏导数为： r k = （ 1 － ecosE k ） I （ ΔA ） r k
摘
要
关键词 GPS；广播星历；参数；偏导数； UＲE 中图分类号： P207 文献标识码： A
PEＲFOＲMANCE COMPAＲISON OF GPS BＲOADCAST EPHEMEＲIS PAＲAMETEＲS AND THEIＲ FITTING ALGOＲITHMS
2） 4） Xiao Qinqin1，， Cui Xianqiang1）， Jia Xiaolin3）， Song Yingchun1） and Du Kun1，
第1 期
肖琴琴等： GPS 广播星历参数及拟合算法的性能比较
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参数及其用户算法。但是，最新公布的 GPSICD 文档在原有广播星历参数的基础上做了一些改进，即某些参数的形式发生了变化，且参数个数增加了两［6 ］个。本文将针对这些改进，对 GPS 广播星历参数及其拟合算法的性能进行比较分析。
Based on the comparation of two kinds of GPS broadcast ephemeris parameters and their fitting algorithms ， the influence of some changed parameters on broadcast ephemeris fitting algorithms is analizesd． The calculated results with the method using the orbit interpolated by GPS precise ephemeris indicate that the method is feasible． Key words： global positioning system； broadcast ephemeris； parameter； partial derivative； user range error

复矩阵的Givens变换及其QR分解

复矩阵的Givens变换及其QR分解杜鹃;冯思臣【摘要】实矩阵有成熟的三角分解算法,复矩阵尚无好的三角分解算法.为解决复矩阵的三角分解与QR分解问题,采用科学类比,重新拓展定义,演绎计算的方法,给出复Givens矩阵的定义,推导出了复Givens矩阵是酉矩阵,得到了用有限个复Givens 变换将一个n维复向量旋转到任何一个给定方向的方法,证明了任何一个非奇异复矩阵能够通过有限次复Givens变换,分解为一个酉矩阵与一个复非奇异上三解矩阵的乘积,利用复Givens变换解决了复矩阵的QR分解问题.%There is a mature algorithm of the triangle factorization of the real matrix, but there is not a good one of that of the complex matrix. To solve the problem on the triangle factorization of the complex matrix, This paper uses the scientific analogy, redefinition, extending the definition, and deduction to solve this problem. It gives a definition for the complex Givens matrix. It also deduces that the complex Givens matrix is a Unitary matrix. It gets the algorithm of rotating a complex vector to any fixed direction by finite complex Givens transformations. It proves that any nonsingular complex matrix can be factorized in a product between a Unitary matrix and a complex nonsingular upper triangular matrix by finite complex Givens transformations. It solves the QR factorization of the complex matrix by the complex Givens transformations.【期刊名称】《成都理工大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2011(038)006【总页数】4页(P693-696)【关键词】复Givens变换;Givens矩阵;QR分解【作者】杜鹃;冯思臣【作者单位】成都理工大学管理科学学院,成都610059;成都理工大学管理科学学院,成都610059【正文语种】中文【中图分类】O151.211 预备知识随着现代化科学技术的迅速发展，矩阵的分解在控制理论、信息论、系统识别和信息处理、优化理论、最小二乘问题中都是十分重要的工具。

基于加窗互模糊函数估计的卫星搜救定位技术

基于加窗互模糊函数估计的卫星搜救定位技术郑超;屈德新;张更新【期刊名称】《光通信研究》【年(卷),期】2024()3【摘要】【目的】随着卫星技术的不断发展,将卫星应用于地面信息网络低覆盖区域进行人员搜救已普及,卫星搜救定位技术作为人员和设施位置指示的有效手段,广泛应用于海上、航空和个人遇险救援行动。

而全球卫星搜救系统的发展和研究中,搜救源高精度和快速的定位是其主要目标。

【方法】针对卫星搜救信号突发特点,采用双星时频差定位作为卫星搜救定位方法,其所需的到达时间差(TDOA)和到达频率差(FDOA)参数估计是提高定位精度的关键。

为了提高双星时频差定位技术的参数估计性能和定位精度,文章提出了一种基于时域加窗的互模糊函数(CAF)时频差估计搜救定位技术方案,通过时域加窗CAF来提高时频差估计的精准度,并利用估计值代入双星时频差定位方程组从而解算出搜救信号源位置,即通过高效地提高时频差参数估计精度达到定位精度提高的目的,以准确找到搜救源。

【结果】仿真结果表明,加窗下的CAF时频差参数估计方法可用于搜救定位中,能够获得精确时频差估计值,且加入傅里叶变换后可以减少参数估计时间,进而优化定位性能。

将时差误差控制在4μs内、频差误差控制在0.2 Hz以内时,定位精度可以达到千米量级。

【结论】文章所提方案并入卫星搜救定位技术后定位性能得到改善,能够支持卫星搜救定位技术在搜救系统中的应用,算法结构简单,复杂度低,具有实际可行性。

【总页数】7页(P106-112)【作者】郑超;屈德新;张更新【作者单位】南京邮电大学通信与信息工程学院【正文语种】中文【中图分类】TN927【相关文献】1.利用互模糊函数实现卫星干扰源定位2.一种基于互模糊函数分段相干累加的TDOA／FDOA参数快速估计算法3.利用互模糊函数联合估计的双星高精度定位技术4.一种基于二阶互模糊函数的TDOA/FDOA联合参数估计算法5.一种基于正弦波高精度互模糊函数的通信卫星干扰定位技术因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

GPS广播星历参数拟合分析

GPS广播星历参数拟合分析摘要：本文在GPS广播星历参数的基础上，通过减少其中不同的星历参数(调和项系数)，分别对预报星历进行拟合计算分析，以便对不同的GPS广播星历参数进行质量评估。

结果表明，去掉GPS广播星历中的、两个参数后用剩余的13参数仍能满足普通用户的导航定位较高精度要求。

关键词：GPS广播星历；星历参数；拟合精度GPS Broadcast Ephemeris Parameters Fitting AnalysisAbstract On the basis of the GPS broadcast ephemeris parameters, prediction ephemeris was used to make fitting calculation and analysis in order to evaluate different GPS broadcast ephemeris parameters by using reducing its different ephemeris parameters,. The results showed that the remaining 13-parameter can meet common customers requirements of high precision Navigation and Positioning after removing two parameters about 、in the GPS broadcast ephemeris.Key words: GPS broadcast ephemeris, ephemeris parameter, fitting precision1 引言GPS广播星历由GPS的地面运行控制中心站计算得到，通过卫星转发给用户，精度较低，主要用于实时导航定位，它以广播星历参数的形式提供给用户使用[1]。

基于无奇异变换的卫星广播星历拟合算法

基于无奇异变换的卫星广播星历拟合算法近年来，研究卫星广播星历拟合(SBF)算法在航空定位、航海航行中起到了重要作用。

卫星广播星历涉及到测量精度、误差消除、卫星应用等一系列重要指标，可以为航天历应用提供新的解决方案。

针对卫星广播星历拟合算法，本文提出一种基于无奇异变换(UIT)的全新拟合算法。

首先，我们介绍基于UIT的卫星广播星历拟合算法的基本原理：基于UIT的SBF拟合算法借助无奇异变换技术，通过将单个星历进行联立，以优化参数模型，使各个星历之间达到最佳解，从而实现最佳星历拟合。

其次，本文以微分方式进行星历拟合，在求解参数模型方面，应用了梯度下降优化算法与拟牛顿优化算法，结合代价函数，使星历达到最优解。

此外，为了测试我们提出的卫星广播星历拟合算法的性能，本文结合实际应用，利用历史卫星星历数据，使用MATLAB编程环境进行仿真实验，并做出统计分析。

仿真实验表明，基于UIT的卫星广播星历拟合算法具有较高的测量精度（精度较高），低空间复杂度（模型参数较少），高计算效率（收敛快）的优势，与传统的拟合算法相比，有着明显的性能提升。

最后，本文提出了改进后的UIT星历拟合算法，通过改变算法的收敛条件，改善算法的收敛速度，使UIT SBF拟合算法能够较好地满足实际应用的要求，为后续学术及工程贡献有力。

总之，本文提出基于UIT的卫星广播星历拟合算法，并通过实验模拟和分析，证明了该算法具有测量精度高、误差消除有效、卫星应用实用等优点，同时也为后续学术及工程应用提供了参考，从而实现精准的卫星定位和航海航行。

致谢感谢上海交通大学大气科学学院的资助，本文的研究工作得以顺利完成。

感谢我实验室的老师、研究生和同学们的帮助和支持，在研究过程中提供了宝贵的意见和建议。

一种利用广播星历计算GPS卫星位置的方法[发明专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201610333172.X(22)申请日 2016.05.19(71)申请人苏州铭冠软件科技有限公司地址 215000 江苏省苏州市高新区竹园路209号(72)发明人阳媛　夏钢　夏泽宇　(74)专利代理机构南京纵横知识产权代理有限公司 32224代理人母秋松　董建林(51)Int.Cl.G01S 19/37(2010.01)(54)发明名称一种利用广播星历计算GPS卫星位置的方法(57)摘要本发明公开了一种利用广播星历计算GPS卫星位置的方法，步骤一：计算卫最在轨道平面直角坐标系下的坐标；步骤二：计算其在地固坐标系中的空间直角坐标。

本发明提供的一种利用广播星历计算GPS卫星位置的方法，该算法在利用GPS广播星历计算卫星位置的精度方面有了很大的提高，进而也为高精度的定位和导航等应用提供了很好的前提，提高GPS卫星轨道计算的精确性和实时性。

权利要求书1页说明书3页CN 105938199 A 2016.09.14C N 105938199A1.一种利用广播星历计算GPS卫星位置的方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一：计算卫最在轨道平面直角坐标系下的坐标；步骤二：计算其在地固坐标系中的空间直角坐标。

所述步骤一包括：1a：计算卫星运动的平均角速度n，根据开普勒第三定律，利用广播星历中给出的长半轴的平方根计算出参考时刻TOE的平均角速度n 0，根据广播星历中给定的摄动参数Δn，得到n＝n 0+Δn；1b：根据GNSS时间系统得到归化时间t k ；1c：计算观测瞬间卫星的平近点角M k ，M k ＝M 0+nt k ，M 0为广播星历给定的参考时刻的平近点角；1d：计算偏近点角E k ，E k ＝M k +esinE k ，式中e为卫星轨道偏心率；1e：计算真近点角V k ，式中e为卫星轨道偏心率；1f：计算升交距角Φk ，Φk ＝V k +ω，式中ω为卫星电文给出的近地点角距；1g：计算卫星矢径r k 、轨道倾角i k ：式中i 0为广播星历轨道平面倾角，idot为广播星历轨道倾角变化率；1h：计算卫星在轨道平面坐标系的坐标：步骤二包括：2a：计算观测瞬间升交点的经度：式中Ω0为广播星历升交点赤经，为广播星历升交点赤经变化率，ωe 为地球自转速率；2b：计算卫星在地固坐标系中的空间直角坐标：权　利　要　求　书1/1页CN 105938199 A一种利用广播星历计算GPS卫星位置的方法技术领域[0001]本发明涉及一种利用广播星历计算GPS卫星位置的方法，属于导航定位技术领域。

GPS广播星历参数拟合算法及其分析

ＧＳ卫星实时发播的星历属于广播星历。广Ｐ播星历由ＧＰＳ的地面控制中心在确定卫星轨道的基础上，以卫星的位置作为观测量拟合出广播星历参数再上传给卫星，然后卫星再转发这些星历参数给用户。广播星历参数是卫星导航电文中的重要内容。分析卫星星历的拟合算法有助于分析卫星星历模型的有效性；助于分析和提高导有航电文参数的设计效率。
ＧＰＳ广播星历参数拟合算法及其分析
吕志伟，易维勇，曾志林。
（．息工程大学测绘学院，南郑州１信河４０５；．国慕尼黑工业大学，国慕尼黑５０２２德德８３３０３
３６０１部队，京１０９）．１８北００４
ＬＶＺｈｉｗｅ，ＹＩＷｅ— ｏｎ，ＺＥＮＧ — ｉｉｙｖｙｉｇａｄＭａｐｉｇ，ｎｏｍａｉｎＥｎｎｅｉｇＵｎｖｒｉｙ１ＩｓｉｕｅｏＳｒｅｎｎｐｎＩｆｒｔｏｇｉｅｒｎｉｅｓｔ，Ｚｈｎｚｏ５０２，ｈｎｅｇｈｕ４０５Ｃｉａ２．ｃｎｃｌＵｎｖｒｉｙｏｎｃ，Ｍｕｉｈ８３３，ｒｎＴｅｈｉａｉｅｓｔｆＭｕｉｈｎｃ０３Ｇｅｍｅｙ；
摘要：用地面观测资料定轨确定的卫星位置、而计算出的卫星广播星历参数是进行卫星定位的基础。为利进

北斗GEO导航卫星广播星历拟合算法设计

北斗GEO导航卫星广播星历拟合算法设计
杨晓昆;徐沛虎;胡强
【期刊名称】《现代导航》
【年(卷),期】2017(008)004
【摘要】本文介绍了北斗GEO广播星历参数的最小二乘估计方法,提出了相应的计算过程和计算公式,并给出了部分计算偏导公式.计算结果表明,文中给出的具体计算过程和计算公式是正确的,其拟合精度以特定时间间隔的轨道的误差表示时,RMS 误差精度小于2cm.
【总页数】5页(P263-267)
【作者】杨晓昆;徐沛虎;胡强
【作者单位】中国航天科工信息技术研究院,北京 100070;中国航天科工信息技术研究院,北京 100070;中国航天科工信息技术研究院,北京 100070
【正文语种】中文
【中图分类】TN967
【相关文献】
1.导航卫星广播星历参数拟合算法研究 [J], 刘光明;廖瑛;文援兰;朱利伟
2.GEO导航星广播星历拟合改进算法设计 [J], 高玉东;郗晓宁;王威
3.参数加权的Givens变换算法及其在导航卫星广播星历拟合中的应用 [J], 崔先强
4.基于改进型第二类无奇点根数的北斗GEO卫星广播星历拟合算法及实现 [J], 高生阳;贾小林;朱永兴;
5.关于坐标旋转法进行地球静止轨道导航卫星广播星历拟合的探讨 [J], 阮仁桂;贾小林;吴显兵;冯来平
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ｗｅｇｔｄｐａａｔｒｎｏｎｙｉｔａｙｉｕｒｃｌｃｍｐｔｔｎａｄｅｆｉｎｎｃｌｕｌｔｏｕｌｏｃｎｅｓｌｉｅｉｈｅｒｍｅｅｔｏｌｓｓｅｄｎｎｍｅａｏｕａｉｎｆｉｅｔｉａｃａｉｎｂｔａｓａａｉｙｇｖｉｏｃｔｅｐｉｒｗｅｇｔｏｈｐｍｅｉａａｔｒｎｘｅｉｎｌｋｈｅａｎｒａｖｇｔｏａｅｌｔａａｅｅｓｂｃｈｒｏｉｈｆｔｅｅｈｅｒｓｐｒｍｅｅｓａｄｅｐｄｅｔｙｍａｅｔｂｏｍｌｎａｉａｉｎｓｔｌｉｐｒｍｔｒａｋｅ
Ｇｖｎ变换算法不仅数值稳定性好、ｉｓｅ计算效率高，而且能简单地给出合适的参数先验权，很方便地使超限的导航卫
星广播星历参数估值回落在所要求的范围内。
关键词Ｇｅｓｉｎ变换；ｖ导航卫星系统；广播星历；Ｐ；ＧＳ参数平差
中图分类号：２７Ｐ２
（Ｐ）ａａｔｄｕｔｅｔＧＳ；ｐｒｍｅｒａｊｓｎｅｍ
１引言
导航卫星的广播星历参数拟合是卫星导航系统中的重要技术环节，的选择和设计不仅决定了导它航卫星星历所能达到的精度，且还决定了导航用而
＼）ｉａｅａｈＩｓｔｅＳｒｙｇａｄｐｉ，ｉａ７０５２Ｘ ’ｎｓｒｔｕｕｅｉｎｐｎＸ ’ｎ１０４ＲｅｃｎｉｔｏｖｎｆＭａｇ
／
ＡｂｔａｔＴｅｆｍ１０ｉｎａｓｒａｉｉｅｈｅａａｅｅｈｃｓｄｔｃｎｏｔｅｅｔｔｓｒｃｈｒｕａｆｖｓｔｎｆｍｔｎｗｔｗｉｔｄＤｒｍｔｗｉｉｕｅ０ｔｌｈｓｍａｒｏＧｅｒｏｏｈｇｒｈｓ０ｒｉｏ
第３卷第３０期
２０１０年６月
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
大地测量与地球动力学
ＪＲＮＡＬＯＯＤＥＹＡＮＤＧＥＯＵＦＧＥＳＯＤＹＮＡＭＩＳＣ
Ｖｏ．１３０Ｎｏ．３
Ｊｎ，０１ｕｅ２０
文章编号：６１５４（０００－１７０１７－９２２１）３０４－５
文献标识码：Ａ
ＧＩＶＥＮＳＴＲＡＮＳＦｏＲＭＡＴＩｏＮＩＷＴＨＥＩＨＴＥＤＷＧＰＡＲＡＭＥＴＥＲ
ＡＮＤＴＳＡＰＰＬＩＩＣＡＴＩｏＮＮＩＮＡＶＩＧＡＴｌｏＮＡＴＥＬＬＩＳＴＥＢＲｏＡＤＣＡＳＴＥＰＨＥＭＥＲＩＴＴＩＳＦＩＮＧ
喜
星历生成算法进行了深入研究［－］与此同时，分２６，还析了ＧＳ广播星历算法应用于ＧＯ卫星时可能存ＰＥ在的一些问题，提出了相应的处理措施，并。这
收稿日期：０９１Ｊ４２０ —１Ｄ基金项目：家自然科学基金（０７０１４８１２，０００３；家８３计划项目（０７Ａ１Ｚ３）国４７４０，０４０１４６４０）国６２０Ａ２３１
参数加权的Ｇｉｅｓ换算法及其在ｖｎ变导航卫星广播星历拟合中的应用
崔先强’ ’
，）安大学地质工程与测绘学院，安１长西
＼）２西安测绘研究所，西安７０５１０４
摘要推导参数加权的Ｇｖｎ变换解算公式，ｉｓｅ并用于控制导航卫星星历参数估值。计算结果表明，参数加权的
作者简介：崔先强，，９５年生，男１７工程师，博士生，主要从事动态ＧＳ数据处理及应用研究．ＰＥ—ｍｉｕｘａｑａｇ６．ｅａｌｉｉｉ＠２３ｎｔ：ｃｎｎ
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大地测量与地球动力学
些都为建立同时使用ＭＥＩＳＯ、ＧＯ和ＧＯ卫星进行Ｅ导航的卫星广播星历拟合奠定了基础。
ｉｔｈｅｃｐｉｅｒｎｅ．ｎｏｔｅｐｒｓｒｔｖａｇｉ
Ｋｅｒｓ：ｖｎｔａｓｏａｉｎ；ａｉａｉｎａｅｌｅｙｔｍ；ｂｏｄｃｓｅｈｅｒｓ；ＧｌｂｌｓｔｎｎＳｓｅｙｗｏｄＧｉｅｓｒｎｆｒｔｍｏｎｖｇｔｏｓｔｌｔｓｓｅｉｒａａｔｐｍｅｉｏａＰｏｉｉｉｇｙｔｍｏ
ｒｎｅｏｈｖｇｔｏａｅｌｔｐｍｅｓｐｒｍｅｅｓｉｅｃｄ．ｈｅｒｓｌｓｓｗｈａｖｎｒｎｆｒａｉｎｗｉｈａｇｆｔｅｎａｉａｉｎｓｔｌｉｅｈｅｒａａｔｒｓｄｄｕｅＴｅｕｔｈｏｔｔＧｉｅｓｔａｓｏｅｉｍｔｏｔ
Ｃｕａｑａｇ＇）ｉＸｉｎｉｎ
／）ｏｌｅｏｅｌｙＥｇｎｅｉｎｏｔｓＣａｇ’ ｎＵｉｒｔ，ｉａ７０５＼１ＣｌｇｅｆＧｏｏｎｉｒｇａｄＧｍａｉ，ｈｎａｎｖｓｙＸ ’ ｎ１０４ｇｅｎｅｃｅｉ