卫星导航多干扰源测向定位技术及应用

针对导航对抗环境下干扰源等难以检测和排查的问题,给出了卫星导航干扰源空地协同测向定位系统设计方案和干扰源查找流程,对该系统采用的空间谱估计和相关干涉仪结合的多干扰源测向技术进行了仿真分析,对该系统进行了实际的测试验证.测试结果表明：车载干扰测向定位系统可同时测向的同频多干扰源数量为4个,测向均方根误差(RMSE)精度为1.4°,系统定位精度为5%,在R以内(R为干扰源与检测点之间的距离),可以满足实际使用需求.     

卫星导航信号电文加密技术研究与评估

全球导航卫星系统民用信号的信号结构公开等特点,使得民用接收机受到了各种欺骗干扰的威胁。针对不同的欺骗干扰攻击,对比分析了不同电文加密技术的鲁棒性。分析表明,电文加密技术不能应对转发式干扰攻击。在对比了椭圆曲线数字签名(ECDSA)和时间效应流丢失认证(TESLA)的基础上,提出了ECDSA和TESLA组合的导航信息认证(NMA)方案。该方案解决了传统NMA的运算量和时间同步等问题。以扩频码身份认证(SCA)技术为例,仿真评估了电文加密身份认证技术的性能。仿真表明,参与身份认证能大大提高接收机的抗干扰性能。      

一种基于功率可行域的卫星导航欺骗干扰评估方法

针对欺骗干扰评估场景复杂、反欺骗策略繁多等所导致的量化评估难度大的问题,建立了欺骗对抗场景到欺骗对抗效果的评估模型和映射过程,并从欺骗对抗场景中的功率空间和欺骗对抗效果中的欺骗有效概率出发,设计了基于欺骗有效功率可行域的评估方法与指标。仿真结果表明,该评估方法可以实现不同反欺骗策略之间性能的量化对比,能够为接收机反欺骗算法选择和优化提供量化评估方法。     

基于接收机位置信息的GNSS干扰源定位技术

全球卫星导航系统（GNSS）目前得到了十分广泛的应用,但是GNSS信号到达地面的功率很低,同时民用信号的格式是公开的,因此极易受到各种无意和人为故意的干扰,会对GNSS定位和授时的精度造成影响．查找和消除干扰源十分重要,目前通用的干扰源查找手段是采用测向设备实现干扰源的交叉定位,但在不知道GNSS干扰源的大致位置时,采用测向设备查找干扰源将耗费很长的时间．如果能够通过提取一些通用接收机的输出量实现干扰源的粗定位,就可以为测向定位提供初始参考位置和大概的查找范围．本文利用几乎所有的通用接收机都能输出的位置信息实现干扰源的粗定位,随着GNSS接收机逼近干扰源,会造成接收机位置信息的丢失,随着GNSS接收机远离干扰源,接收机又会重新获取位置信息,本文利用一定区域内众多受干扰的接收机的位置信息丢失点和位置信息重捕获点来实现干扰源的粗定位．通过仿真验证,分析了该技术的定位误差,仿真结果表明,该方法能够实现GNSS干扰源的粗定位,为进一步准确查找干扰源提供位置参考．      

导航与定位中RTK技术研究

RTK(Real-time Kinematic)技术是卫星导航技术的一个分支,利用卫星信号中的载波相位差分可实现实时动态的精密相对定位,在导航与定位中拥有广泛的应用前景。本文介绍了RTK系统基准站、移动站和数据链三大组成部分和载波相位双差观测的基本原理,利用Lambda算法求解整周模糊度的关键技术,从卫星导航系统、信号传播、RTK系统等方面分析了影响RTK定位精度和可靠性的因素并提出解决措施。最后论述RTK技术在导航与定位领域的应用现状及未来发展趋势。     

国外提升卫星信号在拒止环境下导航定位能力的新技术

在信息化作战环境中,作战平台的时空信息对作战意图能否实现具有至关重要的作用。目前几乎所有的军用系统和作战平台都依靠GPS或基于GPS的组合系统获取时间和空间信息。但卫星导航信号较弱,容易受到干扰且难以穿透固体物质。为了解决在拒止环境下的导航定位问题,外军积极开展了大量的研究工作,开发了诸如微型惯性导航、全源导航、随机信号导航以及室内导航等多种技术,作为卫星导航的有效补充。     

基于六旋翼无人机平台的GNSS干扰源测向与定位系统设计与实现

目前,基于无人飞行器的导航干扰源探测方面的研究主要集中在理论研究与仿真实现阶段[1],文中设计了一种基于六旋翼无人机平台的全球卫星导航系统(GNSS)干扰源测向与定位系统, 并在某飞行场区进行了干扰源定位精度的测试. 该系统主要由六旋翼无人飞行器、干扰源监测测向载荷以及地面站组成. 系统试制完成后,选定开阔环境,通过设置干扰源发射不同的调制方式、不同发射功率的干扰信号,以此来验证干扰源的定位精度.      

基于无人飞行器的导航干扰源探测与定位系统设计与实现

全球卫星导航系统（GNSS）因具有覆盖范围广、使用成本低的特点而被广泛使用,但其多采用中、高轨道卫星,信号落地功率低,易受干扰,因此,为保证卫星导航系统的正常使用,需开展对导航干扰源的探测与定位研究.针对现有地面干扰源排查设备存在的定位精度低、机动性弱、定位时间长、干扰定位对测向环境依赖性高等问题.本文提出了一种基于无人飞行器的导航干扰源探测与定位系统设计与实现方法,通过在无人飞行器上搭载测向载荷,实现空中干扰源探测与定位,该系统具有作用距离远、覆盖区域大和机动性强等优点.      

珞珈一号低轨卫星导航增强系统信号质量评估

低轨卫星导航信号增强能够弥补现有中高轨导航卫星信号收敛慢、信号弱的不足,在下一代导航定位技术中占有重要地位。武汉大学研制的珞珈一号科学实验卫星搭载了导航增强载荷,能够在轨自动计算轨道和钟差,并自主生成和播发双频测距信号,首次实现了低轨卫星平台的导航信号增强。就珞珈一号卫星导航增强信号的质量,包括信号载噪比、伪距和载波相位测量精度以及单星授时精度进行了评估,结果显示,珞珈一号卫星高仰角的伪距和载波相位测量精度分别优于1.5 m和1.7 mm,能够满足导航信号增强的需求。珞珈一号卫星单星授时的精度在10~30 ns量级,证明了珞珈一号卫星星地测距链路的正确性和有效性。     

遥感科学与技术专业本科创新人才培养能力评价体系

通过调查走访,设计、分发、回收纸质、电子问卷,查阅期刊等调查方式收集与遥感科学与技术专业本科创新人才培养能力相关的评价项,将出现次数大于总次数10%的评价项作为最终的专业创新人才培养能力评价指标;根据评价指标含义确定各二级指标对应的评价依据,构建了新时期遥感科学与技术专业本科创新人才培养能力评价体系。该体系可用于遥感科学与技术专业本科创新人才培养能力现状的评价,为后期高校从多方面提高创新人才培养能力提供基础。     

窄带与脉冲干扰对卫星导航信号载噪比的影响

现代电磁环境日趋复杂,导航接收机受到各式各样干扰的风险越来越高,窄带干扰和脉冲干扰就是对卫星导航信号常见的压制干扰手段.不同的干扰信号具有不同的时频域特征,对卫星导航信号造成的影响也有很大差异,这种影响主要体现在信号的载噪比和误码率等方面.针对目前国内脉冲干扰的性能研究不足的现状,通过对比窄带干扰性能评估方法提出了适应...     

测绘项目实施阶段的风险评估研究

系统讨论了测绘项目实施阶段所涉及的主要风险因素,建立风险识别指标体系,运用层次分析法和模糊数学相结合的综合评估法对该项目的风险进行评估,并提出相应的应对措施,为其他同类测绘项目的管理工作提供参考。     

Assessment of a spatial multi-criteria evaluation to site selection underground dams in the Alborz Province,Iran

Most part of Iran is arid and semi-arid; thus in most parts of the region, groundwater is the only source of water. This research presents a method based on a spatial multi-criterion evaluation (SMCE) for designing possible sites of underground dams and ranks them according to their suitability. The method was tested for siting underground dams in the Alborz Province, Iran. At first, screening algorithm was applied using exclusionary criteria, and thirty-one potential areas were recognized in the study area. In the next step, a suitable gorge or valley was recognized using the combination of basic maps and extensive field surveys (long axis of tank level) in each potential area. Subsequently, the analytical hierarchy process was used as a powerful tool for decision-making in the SMCE in order to evaluate different criteria for underground dam sites. SMCE techniques were then applied to combine the criteria, and obtain a suitability map in the study area. These sites were then compared and ranked according to their main criteria such as water, storage, axis and socio-economics. All these criteria were assessed through geographical information system modelling. This method shows passable results and could be used for site selection of underground dams in other regions of Iran.     

GNSS干扰源测向方法对比分析

随着电子设备的种类和数量的日益增多,电磁环境日益复杂,为保证全球卫星导航系统(GNSS)终端设备的正常运行,需要及时查找和排除干扰源,其中干扰源测向技术是核心技术之一.本文对比幅法、比相法、空间谱等多种干扰测向方法的优劣性进行了对比分析,对确定合理有效的干扰源测向技术及相关设备的研制有重要意义.     

基于PXIe总线架构的GPS导航信号模拟源设计及实现

卫星导航信号模拟源为用户终端设备的设计、验证、测试提供输入信号源,是用户终端设备研发和卫星导航信号系统验证的重要工具.早期的射频合成技术产生的信号的精度和通道一致性较差,随后的模拟中频合成技术存在通道间偏差的问题,而目前常用的数字中频合成技术存在相位抖动问题,所以本文基于PXI Express(PXIe)总线的软件无线电架构,设计并实现了一款采用数字基带合成技术的软硬件结合模拟源.模拟源上位机数学仿真软件采用图形化编程语言LABVIEW开发,实现简单,开发效率高,最终生成数字基带合成信号;模拟源硬件则使用美国国家仪器公司(NI)模块化的虚拟仪器,接收并处理上位机产生的数字基带合成信号,最终产生用户终端设备可以接收的全球定位系统(GPS)射频信号.利用频谱分析仪观察模拟源输出信号的频率和带宽,验证了GPS模拟源仿真信号的正确性;利用商用接收机进行定位解算,分析静态和动态场景下的信号质量、定位结果及三轴定位误差,验证了GPS模拟源仿真信号的准确性和有效性.     

提高卫星导航精度的卡尔曼滤波算法应用研究

采用卫星导航对海上航行的船舶进行速度测量是目前最广泛应用的方法,但是卫星导航接收机由于受外界偶然因素的影响,其显示的速度往往包含噪声,且属于随机的高斯白噪声。针对此问题,提出一种基于卡尔曼滤波理论的计算模型,只考虑上一个时刻和当前时刻的关系,大大地减少数据冗余;应用迭代的方法来处理卡尔曼滤波,以更好地简化计算的过程,并根据深圳某航海公司的实际数据对此计算模型进行仿真验证。实验结果表明,对于数据跳跃十分大且明显的噪声数据,经过滤波后,这些数据变得更加平滑和准确。     

车载导航型GPS接收机的性能分析

结合一般GPS接收机性能分析要求,针对导航型GPS接收机主要用于车栽动态导航定位的特点,提出了主要包括一般性能检验、导航精度测试、不同环境下的导航性能测试等较为全面的车载导航接收机的性能综合分析方法.基于此方法对一款导航型接收机进行了综合性能测试,得出了有益的结论.     

Measuring and modeling the speed of human navigation

Navigation, the goal-related movement through space and time to reach a destination, is a fundamental human activity. Geographers, physiologists, anthropologists, and psychologists have long been interested in the spatial and temporal aspects of navigation speed. Hikers, search and rescue teams, firefighters, the military, and others navigate on foot, and their success depends on understanding how the dynamics of foot-based navigation affect individual capabilities. This research modeled the speed of movement of humans engaged in navigation in wooded environments with varied terrain. Movement models were developed using spatiotemporal analysis of multiple subjects’ trajectories. Speed estimates were collected via satellite positioning from 200 subjects engaged in foot-based navigation. Trajectory data were merged with land-cover data to analyze human navigation over varying slopes and terrain. Generalizing these characteristics provided a model of navigational speed of movement from an origin to a destination along an unknown route. Tobler’s hiking function and Naismith’s rule were used in an analysis of the trajectory data. The model created from this study was shown to outperform those classic human movement speed estimators by predicting route completion time within 10% accuracy (M = 11.1min, 95% CI [9.8, 12.4] min). These models help explain the human dynamics of navigation.]     

Demarcation of potential avalanche sites using remote sensing and ground observations: a case study of Gangotri glacier

This study demonstrates the effectiveness of remote sensing and analytical hierarchy process for avalanche hazard mapping. The layers incorporated in this study were of slope, aspect, profile curvature, ground cover and elevation. The accuracy of output was determined using the registered avalanche sites based on ground observations and field-based modelling techniques. 93.35% of avalanche-affected areas came under maximum and moderate hazard zones, thus proving the effectiveness of this technique for Gangotri glacier basin. A parallel study was done to observe the change in the results, if any, by using high-resolution DEM and Cartosat-1 imagery. Similar methodology was adopted and the outcome was having significant improvement over the previous result as 98.8% of the preregistered avalanche area falling within maximum and moderate hazard zones.