GNSS中结合多普勒频移的DS-R定位新方法(英文)

在一些特定的GNSS定位应用中(比如城市或者山区),因为信号的遮挡,接收机无法同时跟踪到4颗以上的卫星以估算三维位置和钟差。提出一种新的DS-R(Doppler Shift-Range)定位算法:在任意历元,同时观测2颗可视卫星的多普勒频移和码相位,可以等效地获得4个观测方程。DS-R算法利用2颗可视卫星就能实现实时的三维定位。结合多频观测和三频相-码组合新方法,DS-R算法具有与标准单点定位相当的定位性能。DS-R算法为位置估算提供双倍的冗余信息,当可见卫星数较小、传统的定位算法失效时,可作为一个较好的替代定位算法。     

中国区域定位系统的水平定位误差分布研究

中国区域定位系统（Chinese Area Positioning System,CAPS）是基于通信卫星的转发式卫星导航系统,基本原理是导航信号由地面导航站上行,经通信卫星转发向地面广播,用户接收机接收导航信号和电文实现导航定位。在试验验证阶段,CAPS仅采用同步轨道通信卫星进行信号的转发和广播,用户接收机利用气压测高技术实现高程辅助下的定位解算。为了描述CAPS水平定位误差的分布,作者定义了高程辅助算法下的东精度衰减因子（Dilution of PrecisionEast,EDOP）和北精度衰减因子（Dilution of Precision North,NDOP）。根据CAPS星座分布,分析系统覆盖范围内高程辅助下EDOP和NDOP数值,结果表明CAPS的EDOP和NDOP是关于赤道南北对称,关于同步轨道通信卫星的平均经度子午圈对称。在平均经度子午圈附近,EDOP出现最小值;在同一纬度圈上,离平均子午圈越远,EDOP数值越大。在CAPS覆盖区域内,任一格点上的NDOP总是大于EDOP,当用户由低纬度地区向高纬度地区移动时,在站心坐标系内卫星在南北方向拉开的距离增大,NDOP变小。利用北京、上海、长春、西安、乌鲁木齐和昆明6个CAPS测站进行仿真分析,结果表明本文提出的EDOP和NDOP可用于估算星座空间布局对用户伪距测量误差的放大程度,并可以解释CAPS接收机在高程辅助下水平定位精度东西方向总是优于南北方向的现象。进一步的实测数据分析表明,EDOP和NDOP可以用来估算南北方向和东西方向的定位精度。     

基于STK的寿命末期GEO卫星轨道演化分析

地球同步轨道上的GEO卫星接近寿命末期时,星上的有效载荷和电子元器件等仍能正常应用,此时如果只做东西方向的位置保持,可以大幅度延长卫星的在轨工作寿命。简要介绍了引起GEO卫星轨道变化的主要摄动力,利用STK软件分析寿命末期GEO卫星的运动规律,并给出这类GEO卫星轨道演化的仿真分析流程,用以指导寿命末期GEO卫星的开发应用工作。     

The New Doppler Shift-and-Range Positioning Algorithm for the Global Navigation Satellite System

Under some circumstances in using the Global Navigation Satellite System （GNSS）, since navigation signals from the satellites are blocked a receiver cannot simultaneously track four or more satellites to estimate its 3-dimensional （3D） coordinates and clock bias. This paper proposes a Doppler Shift-and-Range （DS-R） positioning algorithm with which pseudoranges and Doppler shifts are simultaneously measured. The measurement results are used as inputs to four equations in the algorithm, and the 3D position can be estimated from the equations. Through this approach the algorithm can achieve real-time 3D positioning. By synthesizing multi-frequency observational results and adopting a new method of jointly using code-carrier phases, this algorithm expectably has accuracies similar to those of the standard approach of point positioning.