天文经纬度和天文方位角测定的基本原理

大地天文测量无论在基础科学,还是在国民经济和国防建设中都具有重要的意义。随着空间大地测量技术(VLB、ILLR、SLR和GPS等)的发展,虽然天文测量在应用上有所减少,但在大地测量的绝对定位和中远程武器的发射等领域中仍然是不可替代的技术。本文详细地介绍了天文经纬度和天文方位角测量的基本原理和方法,综述了天文测量目前的发展状况和存在的问题。本文的工作可为天文大地测量的研究提供一定的参考和依据。     

星载光学天文定位的空间目标轨道确定方法

针对地基测量存在时间与空间上的盲区问题,该文研究了天基光学跟踪轨道确定方法,对天基光学测量天文图像处理原理、平台轨道设计问题进行了研究。详细给出了数值法天基光学轨道确定的动力学定轨过程。通过低轨地球轨道(LEO)卫星对中轨地球轨道(MEO)卫星测定轨,在平台轨道误差20 m,测量精度5″,2 d弧长定轨情况下定轨精度达到几十米。LEO平台对地球静止轨道(GEO)平台在平台轨道误差20 m,测量精度5″,轨道确定精度在200 m以内。在LEO跟踪GEO时候,因任务的需求可能会存在单圈次只能短时测量的情况,针对只有单圈30 s的测量弧段,3圈可以达到千米量级,而5圈则可以达到几百米定轨精度。通过对不同场景下的轨道确定精度分析,证实了该文方法的有效性,为相关非合作目标定轨提供一定的参考。     

天文方位角测量中的主要系统误差分析及处理

卫星及航天器发射、陀螺标枝等领域均离不开天文方位角,天文方位角的测量准确性直接影响着上述工作的完成质量.本文研究了影响天文方位角测量准确性的几种主要系统误差源,定量分析了各误差对测量结果的影响大小,并给出了处理措施,对提高天文方位角的测量准确性及作业效率、避免系统偏差的产生具有重要意义.     

TEQC在GPS多路径效应中的观测质量分析

介绍了多路径效应产生的原因及TEQC软件在GPS数据质量检核中的应用。     

接收机天线整流罩对GPS定位精度的影响

研究了整流罩(radom)对天线相位中心的影响与高度角的耦合关系,比较了相同整流罩在不同截止高度角下对相对定位和PPP的影响,分析了相同截止高度角情况下不同整流罩对相对定位和PPP的影响。结果表明,在一个5°天线相位中心变化区间,整流罩对天线相位中心的影响与高度角成正耦合关系;相同整流罩在不同截止高度角下对定位的影响差别不大;相同截止高度角下不同整流罩在相对定位解算的高程方向最大可引起6mm的偏差,而在PPP解算的高程方向最大可引起13mm的偏差。     

利用多星矢量观测信息进行天文导航定位技术的研究

传统的天文导航定位原理都是基于天文定位三角形或高度差法来实现的,但是这两种方法均只能利用天体的高度信息,而不能利用天体的方位观测信息。介绍了与表示天体坐标相关的坐标系及天体位置的矢量表达式,详细推导了双星矢量天文定位模型,并基于此提出了实现多星矢量天文定位的原理。该方法同时利用了天体的方位和高度观测信息,不仅提高了观测量的利用率,而且还能够用于高精度、高自动化、大数据量的天文导航定位。     

数字天顶摄影天文定位测量的工程实现

实现天文大地定位测量仪器的自动化观测,特别是消除传统天文大地测量人仪差影响的全自动测量,一直是我国天文大地测量工作者追求的目标。采用当今先进的恒星CCD成像技术、精密倾斜测量技术、计算机技术等研制而成的一种用于地面点精密天文定位的数字式测量设备,很好地解决了这一问题。本文论述了数字天顶摄影天文定位测量的基本原理,提出了数字天顶摄影天文定位测量仪器旋转轴方向天文坐标解算的技术途径。通过天顶摄影定位测量原理样机研制的工程实践,验证了该技术方法的可行性和正确性。     

历表对天文定向的影响

不同历表计算天体视位置不同,对天文定向产生一定影响,影响程度随着观测天体的不同而不同。通过观测恒星、太阳、金星和火星进行天文定向时,历表对天文定向结果的影响可以忽略;通过观测月亮和土星进行天文定向时,必须考虑历表对天文定向结果的影响;通过观测木星进行天文定向时,在高精度要求下,必须考虑历表对天文定向结果的影响。     

天文定位中几何精度衰减因子最小值分析

天文定位是一种重要的导航定位方法,被广泛应用于大地天文测量、天文航海等领域。该方法中观测恒星的选择会影响最终的定位精度,目前缺少针对同时测定经纬度天文定位算法中最优选星问题的研究。随着观测仪器自动化水平的提高,观测数据的获取变得更加高效,这就要求研究最优的选星方案以达到最高的定位精度。本文借鉴卫星导航中几何精度衰减因子GDOP的概念,研究了天顶距法中恒星的数量以及分布对定位精度的影响,最后通过仿真试验和实测数据验证得到结论:在天顶距观测误差的统计特性一定时,GDOP能够用来描述恒星的分布对定位结果影响的优劣,且观测的恒星方位角均匀分布时定位误差最小。考虑到不同高度的恒星天顶距大气折射改正残差不同,在实际测量中应尽量采用等天顶距且方位角均匀分布的恒星。     

航天器姿态算法在地面天文定位中的应用研究

针对天顶仪地面天文定位算法需要反复差值,计算繁琐的问题,文章将航天器姿态算法应用到天顶仪定位中来,详细研究了3种姿态算法,并为利用姿态算法实现定位给出了从姿态信息计算天顶仪光轴指向的新方法:建立了姿态算法的定位误差模型,结合过蒙特卡洛仿真,研究了姿态算法的定位精度并与原算法进行了比较;最后通过实际观测实验,实际分析了姿态算法和原算法在实验系统中的实际定位精度。结果表明:各姿态算法均能应用于天顶仪定位中,且精度高于原定位算法。     

GPS动态定位中的虚拟观测方程研究

高精度的单历元GPS动态定位由于观测值数目较少而很难确定整周模糊度.为了解算整周模糊度,需要利用已有的坐标、速度等信息.在分析常规GPS参数解算模型的基础上,推导利用虚拟观测值的GPS虚拟观测模型并分析取其相应权的方法,结合已有信息和伪距、相位观测值联合解算来进行单历元坐标分量改正数求解.并通过一个实际算例验证方法有效且可靠地提高整周模糊度解算的成功率.     

基于大视场光学测量设备的多星观测和解算天文经纬度研究

本文提出了一种新的基于大视场光学测量设备和GPS测量点位天文坐标的方法,即测量多个星体方位角相对于主光轴方位角的增量,然后通过非线性最小二乘法解算出点位的天文坐标。采用该方法不仅可以避免讨论大气蒙气差的修正问题,而且能够满足高精度天文坐标的测量要求。     

基于PCA-SMO的CSI指纹定位方法

Wi-Fi信道状态信息(CSI)中包含丰富的特征信息,使得基于CSI的指纹定位方法可以构建更高维度的特征以改善定位精度,但指纹特征中的冗余信息也导致构建的指纹库存储量大、建立定位模型的时间开销变大以及实时定位计算量大等问题.对此,提出使用主成分分析(PCA)的方法对原始指纹特征进行降维,而后利用序列最小最优化算法(SM...     

超宽带双向到达时间测距的室内动态定位方法

针对超宽带室内定位系统中的标准偏差和非视距误差问题,该文设计了一种基于改进卡尔曼滤波动态定位方法。该方法首先针对双向到达时间测距信息进行标定,利用线性拟合剔除测距信息中的标准偏差,针对超宽带平面定位系统中的非线性量测方程推导得到线性化的量测方程,将改正后的测距信息作为改进卡尔曼滤波量测信息,通过设定阈值调整卡尔曼滤波增益,从而剔除非视距误差。实验结果表明,该方法能有效抑制标准偏差和非视距误差的影响,视距环境下能达到厘米级精度,非视距环境下亚分米级精度,实现室内环境下的高精度动态定位。     

北斗三号观测数据质量及定位精度初步评估

开展BDS-3观测数据质量评估对于即将到来的BDS-3应用研究至关重要。本文从载噪比、伪距多路径及观测噪声3方面评估了BDS-3卫星的观测数据质量,在此基础上分析了其标准单点定位和短基线相对定位性能。初步评估结果表明：在载噪比方面,BDS-3卫星的B1I频点比BDS-2卫星高3~4 dB/Hz,B3I频点最高,其余频点大小相当;在多路径方面,BDS-3卫星伪距B2a、B2b和B3I与BDS-2的B3I大小相当,B1I和B1C与BDS-2的B1I、B2I大小相当,且BDS-3各频点的伪距多路径组合中不存在明显的与高度角相关的伪距偏差;在观测值噪声方面,BDS-3卫星与BDS-2卫星各频点大小基本相当。相比于仅使用BDS-2卫星,增加BDS-3卫星可以改善几何图形结构,一定程度上提高伪距单点定位和短基线相对定位的精度。     

基于道路的地球同步卫星定位松驰解法

针对文献中定位方法的弱点，提出了一种通过道路宽度进行强制约束的松驰解法。该方法不仅能提高高等级道路上用户的定位精度，而且在保证方差最小的情况下，使用户总被限制在道路上。     

基于粒子滤波的PDR/地磁指纹室内定位

针对行人航位推算(PDR)定位存在误差累积和地磁指纹不唯一导致的误匹配问题,本文改进了基于粒子滤波的PDR/地磁指纹室内定位方法.在PDR定位过程中利用地图信息控制粒子权重更新,得到较为准确的位置信息后,利用动态时间规整(DTW)算法在PDR推算位置基础上进行快速序列匹配,获取最优位置估计.试验结果表明,融合定位方法有...