全球导航卫星系统

摘要： 为了解决高原基础测绘航空摄影测量像控点的高程基准测量难题,获得高原地区GNSS高程拟合的最优方法,本文利用自编MATLAB程序,基于工程试验区GNSS高程数据构建多种高程拟合模型,并分析和评估各种高程拟合方法的精度。结果表明,在诸多GNSS高程拟合方法中,“移去—恢复”高程拟合方法精度最高,可达到6 cm,满足高原基础测绘像控点高程精度要求。

摘要： 随着无人机管制技术的迅速发展,全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)欺骗干扰信号日益增多,严重威胁卫星导航安全。对GNSS欺骗干扰信号识别技术进行了研究,提出了基于小波奇异值与支持向量机(Support Vector Machine,SVM)的GNSS欺骗干扰信号识别算法,搭建了仿真模型并进行了仿真测试验证,最后分析比较了基于北斗导航系统的欺骗干扰识别技术和基于载噪比与经纬度的欺骗干扰识别技术。结果表明,基于小波奇异值和SVM的GNSS欺骗干扰信号识别算法能够有效提高识别准确率,识别准确率可达90%。

摘要： 大气水汽作为重要的温室气体之一,其在全球气候变化研究及极端天气预警中起到重要作用.全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)水汽层析技术作为重构高时空分辨率大气水汽三维分布的重要手段之一,目前得到了快速的发展和应用.但受GNSS观测信号几何特征的限制,传统水汽层析模型仍无法解决观测分布不均和空余体素块多的问题.本文首次利用遥感(Remote Sensing,RS)卫星高水平分辨率信号的观测几何优势,提出一种联合GNSS/RS多源数据的水汽层析方法,用于反演高精度的三维大气水汽分布.利用徐州地区GNSS观测数据与MODIS、MERSI两种遥感水汽数据对该方法的可行性及精度进行验证.结果表明:相比于传统GNSS层析模型,GNSS/RS层析模型的观测信号数量和网格穿刺率分别提高了38.41%和55.56%.分别以研究区域的探空站(58027)水汽廓线和ERA5再分析资料为参考值,发现GNSS/RS层析模型的各类精度指标均优于传统模型,其中平均均方根误差分别提高了29.68%和20.31%,并且在不同高度层上GNSS/RS层析水汽产品质量也优于传统模型,这表明GNSS/RS层析模型可有效改善层析结果质量,反演出精确、可靠的大气水汽三维分布信息.

摘要： 针对全球导航卫星系统(GNSS)如何支持月球探测器导航的问题,根据信号功率电平计算模型,辅助航天器姿态模型信息,全面考虑发射/接收天线增益方向特性、飞行轨道特征、飞行姿态和天线安装位置及指向等因素,改进GNSS信号可见性分析方法,并利用嫦娥-5T1探测器的实测数据验证了改进方法的正确性。以嫦娥五号探测器为例,利用该方法分析了GNSS信号可见性,结果表明:相比单GPS系统,采用GPS+“北斗”双模工作模式,可以显著增加可见卫星数,最大增幅可达100%。对于地月转移轨道段,接收机载噪比门限达到21 dBHz即可满足月球探测器GNSS导航定位的可见卫星数需求。

摘要： 本文针对全球导航卫星系统(GNSS)接收机低信噪比环境下的快速定位需求,在充分分析扩频信号相干积分关键影响要素的基础上,设计了一种低轨卫星高灵敏度辅助定位服务系统。针对空间段信号发射机低相噪信号生成技术所需的参考源、时钟树给出了详细设计及指标分析,通过发射信号误差向量幅度EVM对比测试,所设计的发射信号(EVM)指标可控制在优于1.19%。针对系统服务能力进行了星地一体化性能测试,实验结果表明,该系统可有效实现终端在灵敏度提升12 dB前提下有效定位且辅助定位时间优于3.5分钟。

摘要： 全球导航卫星系统作为国家重要的空间信息基础设施,具备全球、全天候、高精度连续定位、导航和授时的功能,然而,到达地面的GNSS卫星信号非常微弱,存在遮挡、干扰和欺骗三大脆弱性问题,无法在电磁干扰、物理遮蔽等复杂环境下使用,为了保障国家PNT系统的坚韧性,提升导航与位置服务的能力,我国开始推进以北斗为核心的国家综合PNT体系建设,其中多传感器集成、多源异质信息融合是未来PNT技术的重要发展方向,也是从根本上解决单一导航系统局限性和脆弱性的有效途径,为了实现连续可用,精准可靠的PNT服务体系,迫切需要解决多传感器融合的精密定位定姿关键技术。论文主要工作如下。

摘要： 对流层延迟是影响全球导航卫星系统(GNSS)高精度定位与导航的主要误差源之一。利用桂林市2017年6—7月的11个GNSS站观测数据解算的对流层天顶延迟(Zenith Tropospheric Delay,ZTD),对欧洲中期天气预报中心(ECMWF)最新一代的ERA5再分析资料在桂林市计算ZTD精度进行了精度评估。结果表明:①各测站日均偏差基本上保持在2 cm左右,日均均方根误差(RMS)保持在2.2 cm左右;②计算的总体平均偏差为1.4 cm,平均RMS为2.18 cm;③桂林南方地区ERA5计算ZTD的平均偏差和RMS普遍要高于北方地区,且在不同测站高程上(100~770 m)ERA5计算的ZTD信息均具有较好的精度。总体来说,ERA5再分析资料在桂林市计算的ZTD精度较高,这些研究结果可为桂林市的对流层改正模型的建立、研究及其所使用的数据源选择方面提供重要的参考依据。

摘要： 对于利用GNSS测量技术获取的桥面监测数据,研究如何对其进行准确而有效的处理与分析,获取桥梁的运营状态,对桥梁的养护与安全运营具有重要意义。从对桥面GNSS监测数据的处理与分析方法研究出发,利用EMD方法结合频谱分析,得到EMD后的IMF分量的频域范围,有效地分离出含有振动信息的变形量、趋势分量和高频噪声分量。结合SSA、EMD两种信号处理方法的优点,提出了一种新的EMD-SSA耦合模型,将经SSA去噪后的高频IMF分量与低频IMF分量和残余项进行重构。对新的信号处理模型通过仿真信号和桥面监测信号进行验证,试验结果表明,新模型的处理效果较单独的EMD、SSA方法的处理效果有了显著提升。与EMD、SSA方法相比,利用新方法处理信号后信噪比与相关系数增加,偏差减小,验证了新方法的可行性与有效性。

摘要： 针对当前林草行业实现网格化、精细化资源管理的技术需求,系统地分析了森林、草地、湿地、荒漠化管理中时空数据的多样性特点,全面介绍了我国北斗三号全球卫星导航系统的优势,阐述了林草行业北斗应用的现状和问题,展望了北斗三号系统在林草行业广泛应用的前景。

摘要： 北斗卫星导航系统(以下简称北斗系统)是全球导航卫星系统四大核心供应商之一,已于2020年7月正式向全球提供服务。全面加强北斗系统在民航领域的实践应用,是落实党和国家加强航空安全体系建设的关键措施,是推动空管体制改革进程的重要举措,是推动北斗系统全球应用的重要环节,是民航高质量发展的有力保障和民航强国建设的重要技术支撑。

摘要： GNSS-R模拟器是开展GNSS-R项目工程参数设计及物理参数反演的重要工具.针对GNSS-R实验成本高、重复性差的问题,基于GNSS直射信号模拟器研究,设计了一套GNSS海面反射信号硬件模拟器.介绍了系统的总体结构,反射信号建模方法,详细论述了反射信号的生成过程以及各模块的组成和仿真.最后,对不同风速下的模拟器生成信号进行测试,验证了反射信号模拟器的正确性.

摘要： GNSS-R模拟器是开展GNSS-R项目工程参数设计及物理参数反演的重要工具.针对GNSS-R实验成本高、重复性差的问题,基于GNSS直射信号模拟器研究,设计了一套GNSS海面反射信号硬件模拟器.介绍了系统的总体结构,反射信号建模方法,详细论述了反射信号的生成过程以及各模块的组成和仿真.最后,对不同风速下的模拟器生成信号进行测试,验证了反射信号模拟器的正确性.

摘要： GNSS-R模拟器是开展GNSS-R项目工程参数设计及物理参数反演的重要工具.针对GNSS-R实验成本高、重复性差的问题,基于GNSS直射信号模拟器研究,设计了一套GNSS海面反射信号硬件模拟器.介绍了系统的总体结构,反射信号建模方法,详细论述了反射信号的生成过程以及各模块的组成和仿真.最后,对不同风速下的模拟器生成信号进行测试,验证了反射信号模拟器的正确性.

摘要： GNSS-R模拟器是开展GNSS-R项目工程参数设计及物理参数反演的重要工具.针对GNSS-R实验成本高、重复性差的问题,基于GNSS直射信号模拟器研究,设计了一套GNSS海面反射信号硬件模拟器.介绍了系统的总体结构,反射信号建模方法,详细论述了反射信号的生成过程以及各模块的组成和仿真.最后,对不同风速下的模拟器生成信号进行测试,验证了反射信号模拟器的正确性.

摘要： 随着社会的发展和进步,中国水资源工程越来越重要,其工程技术也随着社会的发展在不断进步,3S水文与水资源功率工程技术就是随着社会与水资源项目的不断发展而逐渐兴起的新型水资源技术,3S技术是在现有的先进的科技手段的前提下,兴起的水资源技术,并通过不断地实践和改进,我们的3S技术已经应用到水资源工程中,并得到了广泛的应用.并且,中国的社会政策的要求,使得水文与水资源工程的发展向着3S技术的方向推进,是我们的发展趋势.本文从3S技术在水文与水资源工程中的应用进行分析,并了解其基本概念和基本技术,为中国水文实现自主检测,水资源工程实现质量把控.

摘要： 随着社会的发展和进步,中国水资源工程越来越重要,其工程技术也随着社会的发展在不断进步,3S水文与水资源功率工程技术就是随着社会与水资源项目的不断发展而逐渐兴起的新型水资源技术,3S技术是在现有的先进的科技手段的前提下,兴起的水资源技术,并通过不断地实践和改进,我们的3S技术已经应用到水资源工程中,并得到了广泛的应用.并且,中国的社会政策的要求,使得水文与水资源工程的发展向着3S技术的方向推进,是我们的发展趋势.本文从3S技术在水文与水资源工程中的应用进行分析,并了解其基本概念和基本技术,为中国水文实现自主检测,水资源工程实现质量把控.

摘要： 随着社会的发展和进步,中国水资源工程越来越重要,其工程技术也随着社会的发展在不断进步,3S水文与水资源功率工程技术就是随着社会与水资源项目的不断发展而逐渐兴起的新型水资源技术,3S技术是在现有的先进的科技手段的前提下,兴起的水资源技术,并通过不断地实践和改进,我们的3S技术已经应用到水资源工程中,并得到了广泛的应用.并且,中国的社会政策的要求,使得水文与水资源工程的发展向着3S技术的方向推进,是我们的发展趋势.本文从3S技术在水文与水资源工程中的应用进行分析,并了解其基本概念和基本技术,为中国水文实现自主检测,水资源工程实现质量把控.

摘要： 随着社会的发展和进步,中国水资源工程越来越重要,其工程技术也随着社会的发展在不断进步,3S水文与水资源功率工程技术就是随着社会与水资源项目的不断发展而逐渐兴起的新型水资源技术,3S技术是在现有的先进的科技手段的前提下,兴起的水资源技术,并通过不断地实践和改进,我们的3S技术已经应用到水资源工程中,并得到了广泛的应用.并且,中国的社会政策的要求,使得水文与水资源工程的发展向着3S技术的方向推进,是我们的发展趋势.本文从3S技术在水文与水资源工程中的应用进行分析,并了解其基本概念和基本技术,为中国水文实现自主检测,水资源工程实现质量把控.

摘要： 基于GNSS载波相位的精密测姿技术已成为载体导航领域的研究热点.常用的GNSS测姿模型分为两类:定位域测姿法(the position domain attitude determination.PAD)与观测域测姿法(the measurement domain attitude determination.MAD).传统的MAD(traditional MAD,TMAD)需要依赖载体坐标系下各天线构成的基线的先验值建立测姿模型,通常情况下,该先验值是采用预先标定的方式得到的.然而,在载体动态行进中,基线形变将导致基线值发生波动,其波动范围取决于载体材料、载体尺寸及行进路况(海况)等.该基线形变因素将会导致TMAD法因先验载体基线值失真,而降低测姿性能.为此,本文提出一种顾及基线形变的多天线GNSS载波相位精密测姿技术(modified MAD,MMAD)法,通过实验分析建立基线形变随机模型,补偿基线形变对TMAD法带来的不利影响.

摘要： 基于GNSS载波相位的精密测姿技术已成为载体导航领域的研究热点.常用的GNSS测姿模型分为两类:定位域测姿法(the position domain attitude determination.PAD)与观测域测姿法(the measurement domain attitude determination.MAD).传统的MAD(traditional MAD,TMAD)需要依赖载体坐标系下各天线构成的基线的先验值建立测姿模型,通常情况下,该先验值是采用预先标定的方式得到的.然而,在载体动态行进中,基线形变将导致基线值发生波动,其波动范围取决于载体材料、载体尺寸及行进路况(海况)等.该基线形变因素将会导致TMAD法因先验载体基线值失真,而降低测姿性能.为此,本文提出一种顾及基线形变的多天线GNSS载波相位精密测姿技术(modified MAD,MMAD)法,通过实验分析建立基线形变随机模型,补偿基线形变对TMAD法带来的不利影响.

摘要： 本发明提出了一种多传感器组合的无缝定位方法，适合多种应用领域。利用全球卫星导航系统、惯性器件等多种传感器，构建一种最佳的组合策略，通过在无GNSS信号环境合理使用惯性器件等无线传感器及辅助传感器，同时建立GNSS信号可用性及异常等综合判别准则，进行无缝定位的可用性选择；在此基础上，采用扩展卡尔曼滤波器进行处理，实现无缝定位的最优估计输出。

摘要： 本发明涉及一种用于在多路径误差方面评估全球导航卫星系统中的卫星信号的方法，其中，在进行位置确定的范围内，接收器(7)从多个卫星的卫星信号中确定在接收器(7)和卫星之间的基于输送时间测量的输送时间距离以及在接收器(7)和卫星或基准点之间的基于载波相位测量的载波相位距离，其中，在接收器(7)中形成传输时间距离和载波相位距离的时间导数的差作为评估参量，通过至少一个多路径标准针对多路径误差的存在对该评估参量进行分析处理。

摘要： 本发明提供了一种储存全球导航卫星系统的辅助校正数据的方法及装置，该方法是应用在全球导航卫星系统中以将校正数据的储存最少化的方法。其中储存全球导航卫星系统的辅助校正数据的方法包含：决定接收器位置以及至少卫星位置；依据该接收器位置以及该卫星位置决定一中间点；决定该中间点的目前蜂巢区域以及未来蜂巢区域；以及储存对应于该目前蜂巢区域以及未来蜂巢区域的校正数据。本发明使GPS接收器更有效率地、更可靠地与更有弹性地执行广域扩增系统校正流程以计算出最后的差分位置定位点出来，并且大大地减少所需的存储器空间。

摘要： 本发明公开了一种捷联惯导系统/全球导航卫星系统组合导航滤波系统，由一次装订模块、地球参数解算模块、初始对准模块、捷联惯导解算模块、改进滤波算法参数计算模块、正常模式组合导航滤波模块、故障模式组合导航滤波模块和反馈校正输出模块组成；改进滤波算法参数计算模块根据SINS和GNSS提供的数据，对改进卡尔曼滤波算法所需的状态转移矩阵、系统驱动噪声协方差矩阵、量测噪声协方差矩阵进行计算，并根据结果及状态标志传递至正常模式或故障模式组合导航滤波模块中进行改进滤波计算。本发明将组合导航滤波算法模块化，显著提高了组合导航的精度，加快了组合导航滤波算法的收敛速度，且可有效抑制卡尔曼滤波的发散。

摘要： 本发明是有关于一种利用全球导航卫星系统的导航设备规划导航路线的方法，其可综合一使用者的偏好判定该使用者的驾驶习惯。导航设备储存一驾驶纪录，也就是对应于一驾驶员的行驶调度的多个路线分段，然后导航设备会基于驾驶纪录判别多个路线分段，当导航设备产生一导航路线时，也就会将驾驶偏好的路线分段包含于其中。

摘要： 本发明公开一种用以解码全球导航卫星系统的导航数据的装置和方法。所述装置，用以产生至少一目标字符串或目标子帧，包括解调器以及处理单元。所述解调器用以对接收到的信号进行解调操作以至少产生具有相同字符串索引值的多个字符串或具有相同子帧索引值的多个子帧；所述处理单元耦接于所述解调器，且用以依据所述多个字符串以决定所述目标字符串或依据所述多个子帧以决定所述目标子帧。本发明所公开的用以解码全球导航卫星系统的导航数据的装置和方法，能够增加解码灵敏度，进而改善全球导航卫星系统接收器的首次定位时间。

摘要： 本发明提供了一种储存全球导航卫星系统的辅助校正数据的方法及装置，该方法是应用在全球导航卫星系统中以将校正数据的储存最少化的方法。其中储存全球导航卫星系统的辅助校正数据的方法包含：决定接收器位置以及至少卫星位置；依据该接收器位置以及该卫星位置决定一中间点；决定该中间点的目前蜂巢区域；以及储存对应于该目前蜂巢区域的校正数据。本发明使GPS接收器更有效率地、更可靠地与更有弹性地执行广域扩增系统校正流程以计算出最后的差分位置定位点出来，并且大大地减少所需的存储器空间。

摘要： 本发明公开了一种捷联惯导系统/全球导航卫星系统组合导航滤波系统，由一次装订模块、地球参数解算模块、初始对准模块、捷联惯导解算模块、改进滤波算法参数计算模块、正常模式组合导航滤波模块、故障模式组合导航滤波模块和反馈校正输出模块组成；改进滤波算法参数计算模块根据SINS和GNSS提供的数据，对改进卡尔曼滤波算法所需的状态转移矩阵、系统驱动噪声协方差矩阵、量测噪声协方差矩阵进行计算，并根据结果及状态标志传递至正常模式或故障模式组合导航滤波模块中进行改进滤波计算。本发明将组合导航滤波算法模块化，显著提高了组合导航的精度，加快了组合导航滤波算法的收敛速度，且可有效抑制卡尔曼滤波的发散。

摘要： 本发明是有关于一种利用全球导航卫星系统的导航设备规划导航路线的方法，其可综合一使用者的偏好判定该使用者的驾驶习惯。导航设备储存一驾驶纪录，也就是对应于一驾驶员的行驶调度的多个路线分段，然后导航设备会基于驾驶纪录判别多个路线分段，当导航设备产生一导航路线时，也就会将驾驶偏好的路线分段包含于其中。

摘要： 本发明题为用于检测伪全球导航卫星系统卫星信号的系统和方法。本发明公开了一种用于检测伪全球导航卫星系统(GNSS)卫星信号的系统和方法。伪GNSS卫星信号可恶意地用于控制正在使用GNSS卫星信号进行导航的主体，诸如运载工具或船。在一些实施方案中，GNSS姿态系统用于检测该伪GNSS卫星信号。该GNSS姿态系统在两个或更多个天线处测量该GNSS卫星信号的码相位或载波相位，以检测该伪GNSS卫星信号。在一些实施方案中，该姿态系统计算第一测量载波相位差和第二估计载波相位差，以便检测该伪GNSS卫星信号。该姿态系统可计算该两个天线之间的基线向量的姿态。一旦检测到伪GNSS卫星信号，该方法可包括防止姿态确定系统输出定位或位置数据。