基于RTK的BDS在农业植保无人直升机中的应用

作者： 卢璐   耿长江   边玥   高斌   宋晓丽   来源： 第八届中国卫星导航学术年会 年份： 2017 文献类型 ： 会议论文 关键词： 农业航空   植保无人机   北斗卫星导航系统BDS   RTK  

描述： 目前,农业航空植保飞行航线精度不高,直接影响了无人机在农业植保方面的应用和推广。植保无人机飞行控制系统结合北斗卫星导航系统,虽然可以解决植保无人机自主航线飞行的现状,但由于飞行航线误差较大仍不能满足精准施药的要求,以致抗干扰性强并且定位精度高的导航系统运用在无人植保机上的需求越来越迫切。本文基于RTK技术结合北斗卫星导航系统优化了植保无人机飞控系统,大幅度提高了航线飞行精度,满足了精确施药和安全施药的要求。

基于RTK的BDS在农业植保无人直升机中的应用

作者： 卢璐   耿长江   边玥   高斌   宋晓丽   来源： 第八届中国卫星导航学术年会 年份： 2017 文献类型 ： 会议论文 关键词： 农业航空   植保无人机   北斗卫星导航系统BDS   RTK  

描述： 目前,农业航空植保飞行航线精度不高,直接影响了无人机在农业植保方面的应用和推广。植保无人机飞行控制系统结合北斗卫星导航系统,虽然可以解决植保无人机自主航线飞行的现状,但由于飞行航线误差较大仍不能满足精准施药的要求,以致抗干扰性强并且定位精度高的导航系统运用在无人植保机上的需求越来越迫切。本文基于RTK技术结合北斗卫星导航系统优化了植保无人机飞控系统,大幅度提高了航线飞行精度,满足了精确施药和安全施药的要求。

基于比率检测的导航信号数字畸变检测技术性能分析

作者： 庄忱   赵洪博   孙超   冯文全   王瑀楠   刘德赟   陈蕾   来源： 第八届中国卫星导航学术年会 年份： 2017 文献类型 ： 会议论文 关键词： 导航信号   数字畸变   相关域   幅度比率检测  

描述： 完好的导航信号是导航卫星系统实现精确定位的前提,卫星导航信号的数字畸变将导致伪距测量出现误差,造成定位精度下降,威胁到民航等涉及生命安全的应用领域。针对导航信号的数字畸变,基于相关域的幅度比率检测是最有效的检测手段。然而,目前尚没有人对幅度比率检测法进行定量分析。本文以提高检测性能为目标,在介绍了幅值比率检测技术的基础上,从畸变程度、相关器间隔、相关器数量、相关时间这几个角度对检测性能进行了定量分析研究。通过仿真分析,当信噪比为-4dB、相关间隔为0.5个码片时,一对相关器的检测灵敏度可以达到0.05,可以检测出畸变程度为0.05的异常信号。而在信噪比为-4dB时,增加相关器的数量至4对,可以进一步使检测灵敏度提升至0.02,可以检测出畸变量为0.02的异常信号。结果表明,减小相关间隔并适当增加相关器的数量可以显著提升检测效率。随着导航信号质量监测系统的日益完善,本文的研究成果可为导航信号的数字畸变检测提供可靠的实现方案。

北斗/GPS东北地区通航服务性能验证分析

作者： 王振华   邓江娜   来源： 第八届中国卫星导航学术年会 年份： 2017 文献类型 ： 会议论文 关键词： 定位精度   通用航空   服务能力   北斗/GPS双模接收机  

描述： 为验证我国北斗卫星定位系统与全球卫星定位系统(GPS)在我国东北地区通用航空的信号服务能力,利用两台诺瓦泰北斗/GPS双模双频接收机在东北地区展开以及动态和静态的定位测试。通过在地面以及在空中完成多模单点定位,取得测试结果,然后在地面工作站上进行数据基线解算和其他后处理,得到可信结果,结果表明,目前在东北地区通航低空空域,我国北斗二代系统与GPS系统的服务能力相当,全天可见星水平接近,水平定位精度水平甚至略优于GPS,定高精度稍逊。

WAAS性能评估

作者： 杨甜甜   李锐   陈杰   高为广   来源： 第八届中国卫星导航学术年会 年份： 2017 文献类型 ： 会议论文 关键词： 完好性   定位精度   广域差分系统   星基增强系统  

描述： 星基增强系统(Satellite-Based Augmentation System,SBAS)是一个利用卫星作为通信媒介,提供全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)改正和完好性监测的增强系统。SBAS的目标是满足民航从航路飞行阶段到垂向引导精密进近阶段的导航系统需求。目前已实现的SBAS主要包括,美国的广域增强系统(WAAS),欧洲的地球同步导航重叠服务(EGNOS),日本的多功能卫星增强系统(MSAS)等。目前国内导航领域中对于广域差分系统及星基增强系统的概念存在一定混淆。针对此问题,本文中对于WAAS用户端定位解算结果开展初步评估。利用2015年的卫星星历和美国地区WAAS观测站的观测文件进行定位解算,对单频GPS、单频WAAS两种定位模式的解算结果性能分析,对WAAS系统的性能增强程度进行评估。初步评估结果表明,WAAS的定位水平精度减小47.01%,垂直精度减小56.18%;而对于置信概率为99.999%的误差分布,WAAS的水平定位精度减小了49.24%,垂直定位精度减小了43.97%;WAAS定位误差的均值更接近零。实测数据表明,WAAS在美国大陆地区,除边缘站均能达到LPV200服务等级的要求。文中结合实测数据和原理分析,揭示了星基增强系统与广域差分系统的差别与优缺点。广域差分系统针对的是定位精度的提高,相应的要对系统的实时性、可靠性做出一定的牺牲;而实测数据可以验证,星基增强系统则是注重高置信度下的定位误差的优化及定位服务完好性的提高。对于民航等对于完好性、可用性等性能要求比较高的用户,星基增强系统的意义就尤为重要了。

GPS空间导航服务域应用前景及其星载天线关键特性影响研究

作者： 杨文丽   张振杰   敬红勇   郑伟   常希诺   来源： 第八届中国卫星导航学术年会 年份： 2017 文献类型 ： 会议论文 关键词： 导航天线   应用前景   GPS卫星   空间导航服务域   关键特性  

描述： GPS卫星最初主要用来服务陆地、海上和航空用户,即导航信号能量集中在对地覆球范围内播发。对于需要完成空中导航服务的用户来说,其能够接收到的GPS信号并不稳定,因此使用起来存在一定风险。虽然高轨和深空用户没有专门提出特殊要求,但是希望能够利用卫星导航天线的主瓣边缘和旁瓣性能提高GPS卫星空间服务域性能。GPSⅢ的A阶段在基于卫星天线相关特性分析基础之上,NASA专门提出了空间导航服务域的性能指标。本文对影响GPS卫星空间导航服务域性能的卫星导航天线关键特性进行了深入分析,并给出了全球四大导航系统在空间服务域功能上存在兼容互操作的潜在可行性。

固定区间平滑算法在组合导航数据处理中的应用

作者： 魏帅   黎湧   闫钧宣   来源： 第八届中国卫星导航学术年会 年份： 2017 文献类型 ： 会议论文 关键词： 最优平滑   组合导航   数据融合  

描述： 惯性/卫星组合导航广泛应用于航空测绘、SAR雷达成像等场合,而传统的实时卡尔曼滤波组合导航算法无法满足其精度需求。针对这些要求离线高分辨率成像能力的场合,提出了双向滤波和RTS平滑两种固定区间平滑算法,充分利用量测期间的全部量测值来估计每一时刻的系统状态参数。针对捷联惯导系统进行误差建模,基于EKF间接滤波算法,用集中式卡尔曼滤波器实现了惯性/卫星实时组合导航系统,进而设计了组合导航数据后处理算法,分别用双向滤波算法和RTS算法对系统状态参数进行了平滑处理。用模拟轨迹下的传感器量测数据对算法进行验证,仿真结果表明,双向滤波和RTS平滑算法的解算精度相比常规卡尔曼实时滤波有显著提高,在出现卫星信号失锁时效果尤其明显。分析固定区间平滑算法对导航参数和惯性器件性能参数的平滑效果,探究了最优平滑算法中的可平滑性问题,从理论上证明了不受系统噪声控制的状态参数无法通过反向平滑提高估计精度,并对反向平滑算法进行了相应简化。

一种基于速度测量结果的GNSS转发式欺骗干扰检测算法

作者： 耿正霖   李峥嵘   黄仰博   聂俊伟   王飞雪   来源： 第八届中国卫星导航学术年会 年份： 2017 文献类型 ： 会议论文 关键词： 欺骗干扰检测   GNSS   测速  

描述： 近年来GNSS欺骗干扰因其隐蔽性强、危害性大的特点备受关注。在各类欺骗干扰检测算法中,利用接收机的定位信息检测GNSS欺骗干扰是一种较为有效的方法。但对于普通用户,接收机准确的位置信息较难利用其他设备获取,而接收机的速度信息则通过接收机载体(如汽车、飞机等)的测量设备获得较为容易,为此本文提出通过接收机速度测量结果来进行欺骗干扰检测的算法。文章研究了在转发式欺骗干扰的条件下,接收机速度测量结果的特性,得到在完全接收到转发式欺骗干扰情况下,接收机的速度测量结果与转发干扰源的速度相同的结论,据此提出了基于速度测量结果的转发式欺骗干扰检测算法。算法通过接收机估计速度与真实速度的比较或者多个接收机估计速度相互比较,利用速度上的差异实现欺骗干扰的检测,最后通过仿真计算验证了该方法的可行性,仿真结果表明,该方法具有良好的欺骗干扰检测性能。