BDS空间信号监测精度分析

为了验证BDS空间信号精度,借鉴Galileo空间信号监测精度SISMA的原理,采用亚太区域仿真的测站数据评估BDS空间信号性能。分析结果表明,利用亚太局域完好性监测网络对经过亚太上空的BDS在轨健康卫星的SISMA监测结果,满足生命安全服务SOL(Safety-Of-Life)要求,可信度为100%(除C12是97.92%以外)。     

GALILEO系统局域完备性监测设计与实现

根据GALILEO系统局域完备性概念和网络RTK的基本理论,建立导航系统局域网络完备性监测理论和算法。算法主要包括网络系统完备性算法和用户完备性算法,内容包括网络误差模型的建立、插值算法的选择、误差改正数完备性指标的计算、完备性指标的验证和用户保护水平的计算等。仿真结果表明,采用网络RTK技术和完备性监测算法,飞机的平面保护水平和垂直保护水平均小于完备性告警门限值,可以满足飞机Ⅱ类和Ⅲ类精密进近的完备性要求,为卫星导航系统在民航中的应用提供完备性理论基础。     

卫星导航系统完备性指标SISA的计算和分析

根据GALILEO系统的完备性指标概念,采用基于轨道误差和卫星钟差协方差矩阵计算完备性指标的方法,利用GPS星历数据计算和分析了空间信号误差(SISE)和完备性指标(SISA)的变化和分布情况。结果表明,GPS卫星各分量中误差相差较大,对于不同的卫星应分别计算其完备性指标;不同GPS卫星的SISE随时间的变化幅度不同,呈明显的随机性;在中国区域内,SISA的变化具有一定的规律性,在低纬高经度地区SISA具有较小的数值,在同一高纬地区SISA的数值相近;针对GPS系统的SISA计算结果,GALILEO系统需大幅提高轨道和钟差预报精度才能满足生命安全服务要求。     

卫星导航系统完备性指标SISA的计算和分析

根据GALILEO系统的完备性指标概念,采用基于轨道误差和卫星钟差协方差矩阵计算完备性指标的方法,利用GPS星历数据计算和分析了空间信号误差(SISE)和完备性指标(SISA)的变化和分布情况.结果表明,GPS卫星各分量中误差相差较大,对于不同的卫星应分别计算其完备性指标;不同GPS卫星的SISE随时间的变化幅度不同,呈明显的随机性;在中国区域内,SISA的变化具有一定的规律性,在低纬高经度地区SISA具有较小的数值,在同一高纬地区SISA的数值相近;针对GPS系统的SISA计算结果,GALILEO系统需大幅提高轨道和钟差预报精度才能满足生命安全服务要求.     

基于星间链路的完好性参数SISMA计算方法

地基完好性监测是利用四个或四个以上的精确坐标的监测站对卫星进行监测,计算其星历及星钟误差。该方法需满足四重以上监测站覆盖条件,对于自主导航和区域布站的导航系统不能实现导航卫星的全弧段完好性监测。对于不满足上述覆盖条件的卫星,采用基于星间链路的监测方法,利用四个或四个以上的具有一定坐标误差的卫星对该卫星进行监测。通过星历数据和星间测距数据计算SISMA,从而进行导航卫星全弧段的完好性监测。     

卫星自主完备性监测及其在提高GPS用户工作性能方面的应用

卫星自主完备性监测方法(SAIM)是将完备性监测功能直接设置于导航卫星之中,每个卫星的SAIM子系统只用于监测该卫星本身的测距信号(码、相位/信号、导航信息等),而不像广域增强系统(WAAS)、空基增强系统(SBAS)、地基增强系统(GBAS,LAAS)那样必须同步处理12颗或更多颗卫星的信息。因此SAIM可以在1s之内完成对该卫星信号的完备性监测,并向用户发出完备性监测信息。它可以满足几乎所有用户对完备性的要求,甚至不用任何增强也能满足民航部门CAT Ⅰ级精密进近的技术指标。对于完备性监测要求十分高的应用,例如民航CAT     

不同系统的电离层完备性监测研究

针对电离层延迟在卫星导航定位过程中造成的影响及其本身的复杂性,同时考虑到完备性监测的重要性,该文利用河北省CORS网的实测数据进行电离层完备性监测。通过计算双差电离层延迟、电离层残差完备性监测(IRIM)指标、电离层残差内插不确定性(IRIU)指标来探讨GPS/BDS组合系统和单系统下电离层完备性监测的情况。结果表明,IRIM、IRIU值均在cm级精度,精度较高,说明测区上空的电离层情况稳定。而且GPS/BDS组合系统的监测效果要好于GPS、BDS单系统的监测效果,说明BDS的加入提高了电离层完备性的监测性能。     

GPS／BDS／GALILEO多系统融合伪距单点定位性能分析

针对在不同截止卫星高度角的情况下,GPS、BDS、GPS／BDS、GPS／GALILEO、BDS／GALILEO 、GPS／BDS／GALILEO间伪距单点定位精度的差异,本文对多系统融合伪距单点定位的数学模型和误差项处理方法进行了研究,以香港CORS站HKMW站点全天的数据为实验数据,在截止卫星高度角10°、15°、20°、30°、40°的情况下,进行了GPS、BDS、GPS／BDS、GPS／GALILEO、BDS／GALILEO、GPS／BDS／GALILEO伪距单点定位解算。结果表明,GPS／BDS／GALILEO组合系统在X、Y、Z各方向的定位精度都优于单系统,定位结果更加稳定,尤其在截止高度角达到30°、40°时,单系统的定位精度急剧下降,历元可用率降低,而GPS／BDS／GALILEO组合系统仍能满足定位的要求。      

GNSS接收机自主完备性监测高级算法的有效性验证

针对RAIM的高级算法———ARAIM,使之应用于对GNSS完备性和生命安全要求更高的领域,基于GNSS实测数据对ARAIM算法下的垂直保护水平、精度、有效监测阈值、连续性风险进行了研究,并对ARA-IM算法下GNSS的可用性进行了评估。结果表明,相对于GPS系统而言,GPS/GLONASS系统下的垂直保护水平、精度、有效监测阈值、连续性风险及可用性完全满足LPV-200阶段的导航性能要求,验证了ARAIM算法在预测垂直保护水平、精度、有效监测阈值、连续性风险方面的有效性。     

地球资源环境动态监测技术的现状与未来

针对国家全球化战略和迫切需要解决的全球环境和资源问题,本文阐述了国内外地球资源环境动态监测技术主要研究进展,发现存在地球资源环境监测高精度产品缺乏、动态监测能力不完备、遥感信息服务及时性和便携不足等主要问题。在此基础上,提出中国迫切需要发展面向全球和重点区域的持续、动态观测能力,建立全球视野的资源环境动态监测产品和应用系统,突破全球资源环境研究的理论和关键技术,建立全球资源环境遥感监测指标和技术体系,形成全球立体协同观测、资源汇聚优化、信息智能处理、云平台业务应用的自主技术体系,完善支撑任务驱动的数据汇聚、模型调度、产品生成等在线遥感信息服务能力,发布全球、洲际和全国高质量空间要素遥感信息产品、专题应用系统、技术报告等成果。最终为全球资源环境研究提供知识发现的数据和服务,支撑中国在全球资源环境监测评估、重大灾害事件监测预警、应对国家安全与全球变化等领域的服务。     

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。     

卫星导航完备性监测的最新进展

自从美国于2000年取消GPS SA政策并开始实施GPS现代化,以及欧洲伽利略导航系统正式开始启动以来,在完备性监测技术方面出现了许多新的发展和动向,本文将对其作简要的介绍。GPS和伽利略的完备性监测新技术主要包括:卫星自主完备性监测(SAIM)、星载和星间完备性监测、伽利略完备性能力评估(GIPA)的概念、用户自主完备性监测(UAIM)等。     

多系统多频率的EGNOS系统完备性模拟分析

推导了EGNOS系统不同频率情况下的完备性算法。针对GPS和GPS/Galileo组合导航的情况,模拟计算了EGNOS增强系统能为多频用户提供的完备性能。分析结果表明,EGNOS能够使GPS/Galileo系统的双频用户满足Cat-Ⅰ飞行阶段的完备性要求。     

GALILEO局域增强完备性监测网布设研究

完备性是飞机飞行安全的重要指标之一。我国在各种网的布设中一般只注重精度,而忽略了完备性。本文利用GALILEO模拟数据,在飞行轨迹固定的情况下,通过增减监测站的数量以及变换监测网的形状,计算飞机的精度和垂直保护水平(VPL),并分析飞机在不同监测网中精度和垂直保护水平的的变化规律,可以知道飞机在正方形网形的整体精度好于在其他网形中的精度,飞机在在正方形网形中的VPL虽大于在五边网形中的VPL,但两者相差很少。综合考虑,正方形网形是局域完备性监测网的最优布设网形。     

GPS和Galileo系统下RAIM算法可用性分析

介绍了RAIM算法中故障检测及其完好性保证的原理,采用STK仿真得到GPS和Galileo系统的卫星坐标及中国区域内的格网点坐标,结合航空用户对完好性需求,比较了GPS和Galileo系统下、不同类型导航性能需求的RAIM算法的可用性结果,分析了截止高度角、可视卫星数对故障检测可用性的影响。结果表明:当截止高度角越低、可视卫星数越多,故障检测的可用性越高;相同截止高度角条件时,Galileo系统下的RAIM可用性要高于GPS系统;单一的GPS导航系统难以满足垂直引导进近和精密进近等高等级的航空需求。     

SISA完备性监测与WUL可靠性算法

详述了Galileo完备性概念,分析了空间信号有效参数完备性监测系统和监测机理,给出Galileo系统中描述SISA预报形式和算法模型。基于空间信号完备性参数的算法,优化计算最坏用户位置方法,建立了算法模型,得出相应结论。算法和结论初步验证适用于全球,为进一步研究Galileo系统完备性算法和估计用户保护水平奠定基础。