区域布站对全球导航星座的可见性分析及精度影响

本文针对我国全球卫星导航系统的发展趋势,分析了中国区域布站对全球星座的可见性,计算了导航卫星相对中国区域的不可见弧段长度,估算了不可见时段卫星轨道、钟差的外推精度损失及对系统定位精度的影响,探讨了几种解决区域布站跟踪弧度不足的途径,为我国卫星导航系统发展建设提供参考。     

利用信息融合进行月球卫星自主导航

研究了绕月卫星自主导航方法,提出了由星敏感器、紫外月球敏感器和测高仪组成的多源信息组合导航方案。将Unscented Kalman滤波(UKF)应用于非线性导航系统,采用信息融合技术设计了相关的联邦滤波算法,实现了系统的信息互补,完成了卫星轨道的最优估计。利用数学仿真对这种导航系统的有效性进行了验证,并与基于扩展Kal man滤波(EKF)的信息融合算法进行了比较。仿真结果表明,所提出的UKF融合算法具有良好的稳定性,可进一步提高导航系统的精度。     

GNSS卫星可见性及可用性的概率特征

针对现有平均值指标难以客观地评价具有显著非对称非均匀的全球导航卫星系统可见性及可用性的问题,该文利用概率统计方法和广播星历研究了北斗导航系统、全球导航卫星系统和格洛纳斯系统的可见性及可用性的概率分布特征。结果表明:可见星数、站星高度角及可跟踪因子、几何精度因子值的概率直方图均呈显著的非对称非均匀分布特征。中地球轨道卫星可见概率与高度角为近似线性负相关,随方位角呈现"四叶玫瑰"对称非均匀分布特征且南北向可见概率略高于东西向。北斗导航系统静止地球轨道、倾斜地球同步轨道卫星远高于中地球轨道卫星的可跟踪因子,显著提高了导航星座时间可用性。星空分布图与几何精度因子值均表明导航性能随纬度增大而降低。此外,全球定位系统和全球导航卫星系统在可见性及可用性概率特征基本一致,而北斗导航系统概率分布特征与之具有较高的互补性且在亚太地区较之更适用于受限应用条件。     

旋转载体多天线对GPS卫星可见性分析

利用GPS测量高动态旋转载体飞行轨迹时,一般采用多个天线实现对GPS卫星的连续覆盖。如何选取合理的天线数,在增强天线覆盖特性和降低接收机设计的复杂性等方面达到最优,需要进行分析计算。在综合分析卫星仰角、GPS天线增益以及空间载体旋转对GPS卫星可见性影响的基础上,采用一种新的卫星可见性判断方法,仿真验证了不同天线数在载体旋转条件下对GPS卫星的连续覆盖特性,给出了适用于旋转载体弹道测量的合理的天线数目,具有一定的工程实用意义。     

北斗系统卫星可见性和精度因子分析

北斗卫星导航系统是我国自主建设、独立运行的卫星导航定位系统,建成后将为全球用户提供高精度、高可靠的卫星定位、测速和授时服务。采用卫星工具包软件对北斗卫星导航系统在单点和全球范围内的可见卫星数和精度衰减因子值进行仿真分析。结果表明:北斗卫星导航系统在全球范围内的可见性和精度衰减因子值基本上达到预定的要求,特别是在亚太地区性能更优越。     

Galileo系统卫星可见性和DOP值分析

伽利略系统是欧洲自主的、独立的全球多模式卫星定位导航系统,其可提供高精度、高可靠性的定位服务,同时可实现完全非军方控制、管理。文中利用GSSF V2.0软件模拟出Galileo系统的全球范围的卫星可见性、GDOP、TDOP、PDOP、HDOP、VDOP值,并对其进行了分析。     

低轨卫星增强北斗三号导航星座性能分析

针对低轨卫星星座有待合理化设计的问题,深入研究了低轨卫星星座增强北斗三号系统定位性能。分析轨道高度、轨道倾角、星座构型对星座覆盖性能的影响,仿真北斗三号、GPS和3种不同类型的低轨星座,研究各低轨星座与北斗三号、GPS的组合系统在所选7个测站以及全球范围内的可见卫星数和PDOP值分布。结果表明低轨卫星对北斗三号的增强效果主要与低轨卫星数目有关,且不同轨道倾角的组合低轨星座有利于均衡系统在全球范围内的可见卫星数与PDOP值分布。低轨卫星有望通过改善卫星观测几何构型提高北斗三号系统的定位性能,且增强效果与低轨星座构型密切相关。     

X射线脉冲星导航可见性分析

概述了X射线脉冲星可见性分析需要考虑的影响因素,给出了脉冲星高度角以及第三天体遮挡的计算公式。根据导航需要,按照脉冲星优选准则,选取50颗X射线脉冲星进行了仿真计算。分析了可见脉冲星个数随位置、时间、高度的变化规律,单颗脉冲星在1 d时间内可见性的变化情况,以及日月对脉冲星的遮挡情况。     

组合GNSS系统可见卫星分析

为解决高山峡谷地区及城市建筑群区域,G PS用户接收到的卫星个数少无法满足定位的最低要求的问题,提出组合GNSS导航定位的方法。利用GPS、GLONASS及GAL‐ILEO系统的卫星轨道参数模拟,计算不同卫星高度角下全球范围内单 GNSS 系统及组合GNSS系统的可见卫星数。研究表明：组合GNSS系统增加了可见卫星数,突破了极端条件下卫星高度角对导航定位的限制,扩展了卫星定位的范围。     

STK软件卫星可见性和覆盖分析

利用STK软件强大的数据仿真、分析功能，针对导航卫星星座构成特点，构建仿真场景，对期间两个地面站观测到卫星的进出视场时间、卫星下行波束覆盖区等性能指标进行分析和仿真。     

我国卫星导航应用市场分析

分析了中国卫星导航定位产业特征，并用波特五力分析模型对卫星导航定位产业吸引力进行了分析，得出该产业是颇具吸引力的朝阳产业，该产业中的利益各方正处于从无序到有序的发展过程中的结论；指出了制约产业发展的三大问题和两大发展方向.     

月球软着陆自主组合导航研究

针对惯性测量单元(IMU)存在误差积累的特点,提出了利用探测器上的光学敏感器,通过对预先选定的特征点的测量得出探测器的相对位置,根据这些光学导航信息再结合惯性导航输出轨迹,通过多模自适应滤波完成对IMU导航的修正。对整个导航系统的可观性进行了分析,并通过数值仿真验证了所提出的自主导航方法的可行性。     

伽利略卫星导航定位系统最新进展

作为欧洲卫星导航技术发展的极其重要的战略,伽利略卫星导航定位系统的计划早在20世纪90年代起就由欧共体(GE)、欧空局(ESA)提出。经过多年的论证,欧盟于2002年3月26日通过了伽利略计划。伽利略卫星导航定位系统作为交通方面的一项基础设施,将受控于国际民间组织,系统建成后,能够与新一代GPS系统相兼容,共同构成未来的全球导航卫星系统(GNSS),向全球各类用户提供物流管理及安全等所需的定位、授时服务。伽利略系统将具有以下特点:全天候和全球覆盖;独立的、欧洲人控制的、以卫星为基础的民用导航和定位系统;独立于GPS,但能与GPS兼     

轨道摄动影响GNSS卫星可见性的分析研究

针对GNSS卫星轨道数据受到摄动力的影响产生偏差的现象,研究轨道扰动对卫星可见性的影响．借助STK(Satellite Toolkit)仿真软件,结合TowBoday、J2、J4和HPOP四种轨道预报模型对卫星轨道进行仿真研究;选取TowBoday、J2和HPOP三种模型对星座系统仿真,生成地面测控站对星座卫星的可见性分析报告．仿真结果表明:摄动力会对卫星轨道产生扰动;引入摄动力的轨道方程能解算出更为准确的轨道根数;HPOP模型能更为精确地进行卫星轨道的预报,在该模型下,纬度和经度方向上的最大误差分别为0.076°和0.115°,径向方向上高度最大误差为3.226 km;卫星轨道的扰动对卫星可见性产生一定的影响,最大误差为9.913 s.      

中美卫星导航领域的合作框架分析

本文研究目的是探讨中国与美国在开展卫星导航方面(北斗系统与GPS系统)合作时的整体框架、合作内容, 从而为我方制定可用的立场与策略。相关建议仅供参考。      

欧洲卫星导航应用前景的预测分析

据有关预测,在欧洲,今后几年,与卫星导航相关的产品和技术服务将会有一个明显的飞跃,这主要表现在陆路交通和移动通讯领域。以德国为例,2007年—2017年,涉及导航技术的相关产品和服务预计可达420亿欧元,全欧市场额将达到2700亿欧元。     

全球导航卫星信号体制知识产权分析

对全球导航卫星的信号体制进行了专利检索分析,综合考虑信号调制、多路复用等技术,分别以导航卫星的信号调制方式、信号生成方式、信号编码方式为检索领域,对全球导航卫星系统申请专利进行全面而系统的检索。在初检基础上,以空间段、星上技术为依据进行复检并深入分析,指出该领域未来发展方向。为我国未来全球导航卫星系统信号体制的设计提出知识产权规避措施和发展建议。     

月球卫星重力发展历程和我国月球探测建议

重力场是研究内部构造和星体演化的基本物理量,具有重要价值。概要介绍了新一代地球重力卫星,重点回顾了月球重力测量发展历程,详细地介绍了历史上重要的探月任务及具有代表性的月球重力场模型,指出了月球重力场反演存在的主要困难,最后,提出了我国发展自主探月计划的建议。     

利用卫星跟踪卫星视线加速度确定月球重力场的模拟研究

月球重力场的研究是实施探月工程的前提和基础,但由于目前探月技术不足以及月球特殊的物理环境,现有远月面重力场的精度难以保证探测器远月面登陆。而已在地球重力场研究方面得以成功实施的卫星跟踪卫星技术为解决这一难题提供了可能。本文通过模拟数据研究了卫星跟踪卫星视线加速度确定月球重力场方法的可行性和可靠性,计算了GRAIL卫星轨道参数下的月球全球重力异常,结果表明,卫星跟踪卫星视线加速度能较好地展现月球全球重力场的精细结构。