LEO星载GPS双向滤波定轨研究

介绍了目前常用的LEO(low Earth orbiter)星载GPS定轨方法,分析了LEO星载GPS双向滤波定轨方法与其他几种主要定轨方法的区别。从卫星运动方程和星载GPS非差定轨观测方程出发,给出了LEO星载GPS双向滤波定轨方法的原理,采用自行研制的定轨软件对两颗GRACE(gravity recovery and climate ex-periment)卫星进行了定轨试验,通过与JPL(Jet Propulsion Laboratory)轨道的对比及KBR(-kband rangingsystem)观测数据的外部检核发现:①双向滤波定轨技术不仅能显著提高单向滤波开始阶段的定轨精度,而且可以从整体上提高卫星的定轨精度;②LEO星载GPS双向滤波定轨方法切实可行,相应的星载GPS定轨软件对GRACE卫星定轨精度在径向、沿轨方向和法向优于5 cm。     

GPS自动物流跟踪接收机

Any Track公司推出一种名为GPS-100跟踪设备。这种能进行自动跟踪的设备可按照用户设定的时间（一天至每分钟）记录到物品的位置信息。用户可通过计算机定期记录,接收到诸如汽车、大型设备、货物及轮船这样的位置信息。记录的历史数据可使用户在他所规定的时间内获得GPS设备位置的信息。     

一种新的软件GPS静态接收机频域跟踪方法

设计一种基于FFT的软件GPS静态用户接收机频域跟踪方案.利用GPS导航电文调制周期为20个C/A码周期的特性,将块叠加(Block Addition)频域捕获的思想应用于GPS信号频域跟踪,从而大幅度节约计算量,为实时跟踪创造条件.     

利用星载GPS历元差分计算的平均加速度反演地球重力场

提出了一个新的重力场反演方法,该方法利用由星载GPS相位数据直接求得的卫星平均加速度来反演地球重力场,而无需计算卫星的几何轨道。该方法的优点在于无需求解模糊度参数,并且相邻历元间的系统误差可以有效消除。利用CHAMP和GRACE卫星数据反演重力场模型的算例显示,利用该方法相比利用几何轨道反演重力场获得的重力场模型质量可提高20%左右。     

基于加速度数据的GPS定轨

未来的空间重力任务都会配备一台或者更多的加速度计。为了合理使用这些观测值,在数据处理之前加速度应对测量予以校正。本文中用加速度数据替代大气阻力和光压等非万有引力模型进行GPS精密定轨中。文中仍然使用经验加速度数据以弥补保守力模型的缺陷,并用经在轨校正的加速度观测值验证利用力模型确定的加速度。沿轨方向的符合程度较好。在太阳活动的高峰期,加入加速度数据的优势是非常明显的。模型化的加速度和经验加速度不能提供在此期间观测数据的高频扰动。处理了GRACE和CHAMP的长期观测数据。GRACE的平均轨道与高质量的JPL参考轨道在几厘米的程度上是符合的,比使用力模型的结果好,利用SLR的残差分析也可以得出这一结论。使用这种技术确定的每天的校正因子有微小的变化。估计过程中不包括经验加速度时,径向和法向的校正因子离散程度较大,轨道符合在分米级水平。     

三星跟踪系统芯片接收机

台湾拓普康（Topcon）定位系统公司新近推出一款名为Paradigm G3 GPS芯片接收机，这种接收机可对GPS、GLONASS和Galileo卫星进行全球信号跟踪，它可接收GPS L1，L2和L5载波频率、C／A码和L2C民用码以及L1和L2频率的P码，它还可以接收GLONASS的L1及L2载波频率、L1及L2C／A码和P码，以及Galileo系统的L1、E1、E2、E5和E6信号。这种芯片接收机具有72个跟踪通道，以低功耗工作。它可用于测绘、建筑测量、商用测绘、民用工程测量、精准农业机械控制、陆基建筑物、摄影测绘和水文测量等工作。     

GPS接收机数字码跟踪环性能研究

从数字码跟踪环的角度研究了高动态体制下GPS接收机性能，对伪码捕获和跟踪过程建立了数学模型；推导出伪码捕获的检测概率和虚警概率，提出改进的双Dwell搜索方法；对高阶DDLL的动态跟踪性能及输入随机噪声影响进行了定量分析。通过MATLAB及Simulink动态仿真结果表明，双Dwell搜索方法能显著缩短平均捕获时间；可根据具体应用环境，选择不同的环路参数，以优化码跟踪环的特性。     

基于GPS单频软件接收机的捕获与跟踪算法实现

在分析基于软件无线电全球定位系统（GPS）接收机结构的基础上,研究了GPS单频软件接收机的捕获和跟踪算法,并基于MATLAB平台在PC上仿真了GPS单频软件接收机样机。信号捕获采用基于快速傅里叶变换（FFT）的并行码相位搜捕算法;信号跟踪联合使用超前滞后非相干延迟锁定环和科斯塔斯环的跟踪环结构。采用实测数据对信号捕获、跟踪算法进行了分析和验证。结果表明：仿真的GPS单频软件接收机具备基本的基带信号处理功能。     

MEMS IMU辅助的高性能GPS接收机设计

高性能稳健性的GPS卫星接收机仍然是当前研究和发展的热点。在高动态条件下,GNSS接收机设计总是涉及到跟踪动态性能所要求的环路带宽和噪声所要求的环路带宽一对矛盾体。以微惯性测量单元(MIMU)辅助的GPS接收机为实例,设计了MIMU辅助的GPS接收机搜索算法和跟踪算法,同时为减少GPS接收机对惯性器件的性能的依赖,设计了基于MIMU辅助的最优GPS接收机的环路带宽。通过仿真和车载试验对所设计的方法进行验证,仿真和试验结果表明,MIMU辅助的GPS接收机动态性能取决于MIMU的性能指标和环路的带宽,而抗干扰性能至少有13 dB的提高;跑车试验中,商用GPS接收机和研制的GPS接收机精度大体相当。同时系统还能够提供姿态角信息。     

GPS软件接收机跟踪通道信号统计分析

传统的基于硬件的接收机由于芯片的封装性很难用来进行通道信号的分析研究,而基于软件无线电技术的软件接收机则很容易做到。软件接收机的跟踪通道信号统计分析可用于接收机算法的测试与比对以及卫星信号性能的分析与评估。这里搭建了GPS软件接收机L1中频数字信号处理平台,对跟踪通道输出的I、Q支路信号进行了均值、标准方差以及均方根(RMS)统计。分析了各统计值与通道对应卫星的高度角、信号强度以及噪声之间的关系。基于统计结果提出了一种估计信道信噪比的方法。最后比较了不同信号采样频率对相关三角形和导航定位解算精度的影响。     

基于FPGA的导航接收机跟踪环路设计与实现

现阶段导航接收机设计的基本架构是FPGA＋DSP或者FPGA＋ ARM 的工作方式。接收机存在研发时间长,研发难度较大的特点,且DSP/ARM 处理环路跟踪的同时需处理协议上的许多操作,在实现上较为复杂,实时性不高。基于SOC技术,利用Xilinx公司提供的协处理器软核代替DSP部分功能,用于在单片FPGA内实现导航接收机的跟踪环路,并根据实际情况,设计了硬件加速器和相关值预处理模块,利用时分复用的方式节约了硬件资源,在单片FPGA上实现了跟踪环路的设计,降低了硬件成本,为高性能导航接收机芯片设计提供了一种思路。     

不同类型GPS接收机天线观测结果分析

由于GPS天线相位中心不一致性,造成不同仪器定位结果的差异。针对不同类型GPS仪器和天线,通过实测数据的计算、分析和比较。研究不同类型仪器对定位结果的影响,为更好地发挥GPS仪器作用提供参考。     

一种改进的GPS微弱信号捕获方法

介绍了GPSL1载波中C/A码的捕获算法,以快速傅立叶变换为基础,采用相关积分和非相关积分对较长的信号进行处理,实现对GPS微弱信号的捕获。为验证这一算法,利用一组在室内采集的GPSL1C/A码IF数据,采用一般的信号捕获方法和改进的信号捕获方法分别进行了处理。结果显示,采用改进的方法捕获到了较微弱的GPS信号,提高了接收机的灵敏度。     

GPS共视接收机短期观测资料处理算法研究

提出了一种新的基于总体最小二乘数据拟合的短期观测资料处理算法,同时考虑测量时刻和时差测量值的不确定性,可提高共视接收机输出的单站数据精度。超短基线单通道共视测量数据表明,使用新算法后,可以提高原始共视数据短期稳定度。     

基于GPS软件接收机的SINS／GPS紧组合系统仿真

为了系统验证SINS／GPS紧组合系统的性能,基于GPS软件接收机,进行了仿真系统构建。仿真系统由轨迹发生器、GPS中频信号模拟器、IMU信号模拟器、GPS软件接收机、SINS导航解算模块、组合滤波算法和导航性能分析模块等部分构成,其中详细设计了GPS软件接收机中的捕获和跟踪算法、SINS解算以及基于伪距和伪距率的组合滤波算法。仿真结果表明：紧组合导航系统收敛性较好,能够一定程度上抑制惯导系统误差的积累,有较好的导航性能。设计的该系统满足紧组合导航系统性能验证的需要,也为后续的超紧组合研究奠定了良好的基础。     

GPS接收机工作原理及发展现状

根据GPS接收机的工作原理,分为连续接收机、序贯接收机和多元接收机。讨论了接收机的应用分类,分别为高精度测量型接收机,导航接收机及授时型接收机。根据GPS卫星信号的情况,介绍了GPS接收机的性能指标。根据GNSS的发展现状和卫星信号的实施论述了新一代多模双频接收机指标,根据测试结果证明：这种接收机将是未来GPS接收机的发展方向。