基于多星座的客机位置网络事后差分系统研究

为了获取高精度的客机位置数据，本文将手持GNSS接收机带上客机，在飞机飞行过程中接收卫星数据，然后利用专用网络事后差分系统对接收到的GNSS数据进行事后差分。由于手持GNSS接收机放置在客机玄窗旁，只能接收到半边天的卫星数据，因此需要对事后差分算法进行优化。将优化后的结果与地面RTK差分结果进行比较结果表明：利用本文算法可以达到分米级高精度定位的效果。     

姿态型GPS在无线电罗盘试飞中的应用

无线电罗盘是飞机常备的导航设备之一。阐述了姿态型GPS在无线电罗盘飞行试验中应用的有关问题，介绍了利用姿态型GPS鉴定无线电罗盘方位精度和作用距离的方法。     

精度和完备性在GALILEO局域监测网中变化规律研究

完备性是飞机飞行安全的重要指标之一。本文在网形固定的情况下,利用GALIEO模拟数据,计算飞机的精度和垂直保护水平(VPL),并分析飞机在监测网中不同位置时,精度和垂直保护水平的的变化规律,得到影响精度和垂直保护水平的因素。     

无人机动态飞行轨迹的检测处理

无人机无线电测量定位系统的精度，一直无法进行准确、定量检测。通过对飞机飞行轨迹进行监测，并记录其相关数据与无人机无线电测量定位与系统输出的数据进行自动对比分析的“无人机动态定位检测系统”，解决了无人机动态定位精度不能进行定量检测的技术难题。本文叙述了某型号无人机的无线电测量定位系统定位精度误差检测系统和检测方法，给出了无人机动态定位检测系统的硬、软件组成方式，并介绍了研制和测试中遇到的问题及解决措施。     

多传感器与道路网数据用于汽车导航的研究

对车载导航系统中GPS接收机，车论计数器和电子罗盘传感器数据与导航电子地图所提供的道路网络数据进行了综合处理，建立了道路网络数据的网络拓扑关系，在此基础上提出了基于道路网络拓扑关系，利用GPS接收机，车轮计数器和电子罗盘传感器对汽车进行实时定位的算法。最后，对导航中汽车的定位误差进行了分析。实验证明，GPS接收机，车轮计数器和电子罗盘传感器与道路网络数据综合，在导航过程中能够补偿GPS信号技失，实时、高精度、高可靠性地确定汽车的位置。     

SWDC-4航摄相机导航屏升级实施方法研究

在航摄工作中,飞机上的机载定位系统定位精度较低,且无法与航摄仪内置GPS位置信息同步,而SWDC-4航摄仪没有飞行员导航屏,飞行员在飞行过程中无法实时获取飞机位置信息,导致了飞行轨迹、高度和设计的航线及高度存在较大的误差。针对SWDC-4航摄仪这一缺点进行升级改造,通过对VGA视频传输信号的分析,结合航摄仪内部的相关传输路线,研究了航摄仪可升级添加飞行员导航屏的具体方法。     

GPS设备海上动态定位精度检测新方法

为解决GPS设备海上动态定位精度检测的问题,提出了利用高精度全站仪对GPS设备动态跟踪进行动态定位精度评定.阐述了检测基准数据的采集和处理,以及利用惯性测量设备提供的姿态数据将GPS定位数据归算到检测基准.简要介绍了进行动态定位精度评定所采用的方法,并对系统的误差进行了分析.最后通过实验验证了新方法的有效性.     

利用徕卡GS18仪器进行高精度RTK定位试验与分析

目前，GNSS和IMU（惯性测量单元）传感器融合领域的快速发展，给高精度RTK定位带来了新的机遇。传统倾斜补偿的解决方案大多是使用磁力计和INS（惯性导航系统），对电磁干扰十分敏感并且需要现场校准，倾斜补偿的角度范围通常限制在15°；以内。为了克服上述的缺点，徕卡GS18 GPS倾斜机使用基于工业级别微电子机械传感器MEMS的IMU来补偿测杆倾斜情况的位置改正。本文通过试验检验了徕卡GS18仪器在大角度倾斜和不同复杂环境下的定位精度，结果表明GS18倾斜机能较好实现倾斜补偿，在有信号遮挡等场景下仍能获得厘米级定位精度。     

神经网络在SINS/GPS组合定位中的应用

地籍测量中,单一系统无法满足定位要求,组合定位技术应运而生. 其中,捷联惯性导航系统(SINS)和GPS组合定位应用最为广泛.在卫星信号受到干扰失效区域,系统进入纯SINS解算,定位误差会逐渐累积,无法满足定位精度要求. 针对此问题,提出一种长短期记忆(LSTM)神经网络辅助的组合定位算法. 根据LSTM神经网络能够有效运用于长距离时间序列的特性,在GPS有效区域,用卡尔曼滤波(KF)算法对SINS/GPS信号进行数据融合得到精确定位信息,同时利用惯性测量单元(IMU)、GPS和SINS输出信息对神经网络进行训练;在GPS失效区域,利用训练好的神经网络预测GPS位置信息,使得系统能继续用卡尔曼滤波器滤波. 最后结合地籍测量特点,设计了仿真实验,证明了该算法在GPS信号失效时可以有效抑制系统误差发散、提高定位精度,在不同运动状态下依然可以满足定位精度要求、鲁棒性强.      

经纬仪工业测量系统在标定圆形GNSS天线中的应用

根据移动测量系统中惯性导航(简称惯导)坐标系与G PS天线相位中心坐标位置的高精度标定要求,基于Axyz/MTM工业测量系统设计一套针对传感器(文中以圆形天线头相位中心标定为例)的无接触测量方案,采用电子经纬仪高精度测角的原理,两台电子经纬仪进行空间前方交会单点坐标测量.根据惯导底部8个特征点建立惯导坐标系,利用GPS天线接缝处做辅助线的方法计算出其相位中心,坐标转换得出GPS天线相位中心在惯导系下的坐标,用于工作中实时纠正惯导的漂移,取得良好的效果.     

GPS/INS navigation precision and its effect on airborne radio occultation retrieval accuracy

An airborne radio occultation (RO) system has been developed to retrieve atmospheric profiles of refractivity, moisture, and temperature. The long-term objective of such a system is deployment on commercial aircraft to increase the quantity of moisture observations in flight corridors in order to improve weather forecast accuracy. However, there are several factors important to operational feasibility that have an impact on the accuracy of the airborne RO results. We investigate the effects of different types of navigation system noise on the precision of the retrieved atmospheric profiles using recordings from the GNSS Instrument System for Multistatic and Occultation Sensing (GISMOS) test flights, which used an Applanix POS/AV 510 Global Positioning System (GPS)/Inertial Navigation System (INS). The data were processed using a carrier phase differential GPS technique, and then the GPS position and inertial measurement unit data were combined in a loosely coupled integrated inertial navigation solution. This study quantifies the velocity precision as a function of distance from GPS reference network sites, the velocity precision with or without an inertial measurement unit, the impact of the quality of the inertial measurement unit, and the compromise in precision resulting from the use of real-time autonomous GPS positioning. We find that using reference stations with baseline lengths of up to 760?km from the survey area has a negligible impact on the retrieved refractivity precision. We also find that only a small bias (less than 0.5% in refractivity) results from the use of an autonomous GPS solution rather than a post-processed differential solution when used in an integrated GPS/INS system. This greatly expands the potential range of an operational airborne radio occultation system, particularly over the oceans, where observations are sparse.     

Performance of GPS and GPS/SINS navigation in the CE-5T1 skip re-entry mission

A CE-5T1 spacecraft completed a high-speed skip re-entry to the earth after a circumlunar flight on October 31, 2014. In addition to the strapdown inertial navigation system (SINS), a lightweight GPS receiver with rapid acquisition was developed as a navigation sensor in the re-entry capsule. The GPS receiver effectively solved the poor accuracy problem of long-term navigation using only the SINS. In contrast to ground users and low-earth-orbit spacecraft, numerous factors, including high altitude and kinetic characteristics in high-speed skip re-entry, are important for GPS positioning feasibility and were presented in accordance with the flight data. GPS solutions started at nearly 4900 km orbital altitude during the phases of re-entry process. These solutions were combined by an inertial measurement unit in a loosely coupled integrated navigation method and SINS navigation initialization. A simplified GPS/SINS navigation filter for limited resources was effectively developed and implemented on board for spacecraft application. Flight data estimation analyses, including trajectory, attitude, position distribution of GPS satellite, and navigation accuracy, were presented. The estimated accuracy of position was better than 42 m, and the accuracy of velocity was better than 0.1 m/s.     

北斗卫星导航系统动态定位精度测试与分析

随着北斗卫星导航系统的建设与发展推动全球卫星导航事业在民航的发展。介绍了卫星导航系统的定位误差通过与作为真值数据的组合导航定位数据进行比较仿真分析了实测数据下精度因子与可见星数目的占比分布北斗卫星导航系统在低海拔平原地区和高海拔山脉地区均可以提供实时导航定位服务且定位结果均符合《北斗卫星导航系统公开服务性能规范》标准,满足用户的定位要求。      

GLS完好性故障监测性能研究

卫星着陆系统(GLS)作为先进的航空新技术,其主要功能是为终端区精密进近的机载设备提供信号修正增强服务,为实现整个系统高精度离场和精密进近的功能发挥着重要作用. GLS完好性是终端区进近着陆引导应用的重要参数,是可靠性的重要依据,然而目前普通用户只关注导航定位的精度而没有考虑定位结果的可靠性,航空导航领域的机载对定位结果的可靠性要求极高,因此针对完好性故障监测性能展开研究分析,提出了一种接收机钟差调整策略并对其有效性进行仿真验证,并验证了完好性故障排除及未排除两种情况对定位精度及完好性的影响,进而证明完好性故障监测可保障GLS的系统性能、运行能力和安全性能达到预期要求.      

光纤陀螺在组合导航系统中的应用前景评述

卫星导航-惯性导航组合系统近几年来得到大力发展。组合系统充分利用了GPS和INS互补的特点，能有效提高系统的精度，同时降低了系统的成本，是飞行载体最理想的导航系统之一。本文简单介绍了光纤陀螺的基本原理，对光纤陀螺在惯性导航和组合导航中的应用状况进行了分析，并对其在组合导航中的发展前景做了展望。     

基于GPS／BDS组合的浅海AUV定位性能分析

针对水下机器人在浅海工作时定位误差大的问题,在浅海电磁波信号衰减不大的情况下,文中重点介绍一种基于GPS/BDS双模组合定位技术的浅海水下机器人高精度定位导航系统,为了比较双模定位系统的定位性能,设置了GPS和BDS单模定位系统作对比,提出了使用中值滤波算法和卡尔曼滤波算法相结合的定位数据处理方法,通过对双模定位系统测试数据的滤波处理,得出系统的定位性能。测试结果表明,双模定位系统的定位精度要高于单模定位系统;中值滤波和卡尔曼滤波相结合算法的应用能够明显提高双模定位系统的定位精度。      

改进Sage-Husa算法在飞机组合导航中的应用

针对机载组合导航系统,考虑不同飞行阶段的气压高度,提出一种改进的Sage-Husa自适应滤波算法,以提高组合导航系统定位精度. 该算法通过引入气压高度,实时计算并修正滤波异常判定的调节因子,以满足飞机不同飞行阶段的滤波需求. 通过捷联式惯性导航系统(SINS)、全球卫星导航系统(GNSS)定位误差特性仿真、卡尔曼滤波组合算法仿真、以及改进的Sage-Husa自适应滤波算法仿真,并对相关结果进行比较验证. 仿真结果表明,改进Sage-Husa自适应滤波可以提高滤波的自适应性,降低组合导航系统定位误差,取得较好的效果.      

Design of a low-cost attitude determination GPS/INS integrated navigation system

Due to their complementary features of GPS and INS, the GPS/INS integrated navigation system is increasingly being used for a variety of commercial and military applications. An attitude determination GPS (ADGPS) receiver, with multiple antennas, can be more effectively integrated with a low-cost IMU since the receiver gives not only position and velocity data but also attitude data. This paper proposes a low-cost attitude determination GPS/INS integrated navigation system. The proposed navigation system comprises an ADGPS receiver, a navigation computer unit (NCU), and a low-cost commercial MEMS IMU. The navigation software includes a fault detection and isolation (FDI) algorithm for integrity. In order to evaluate the performance of the proposed navigation system, two flight tests have been performed using a small aircraft. The first flight test confirmed the fundamental operation of the proposed navigation system and the effectiveness of the FDI algorithm. The second flight test evaluated the performance of the proposed navigation system and demonstrated the benefit of GPS attitude information in a high dynamic environment. The flight test results show that the proposed ADGPS/INS integrated navigation unit gives reliable navigation performance even when anomalous GPS data is provided and gives better navigation performance than a conventional GPS/INS unit.