面向低轨通信星座的导航定位方法比对研究

作     者：陈静茹 胡雨昕 刘玥 雷鸣 徐颖 陈佳佳 袁超 CHEN Jingru;HU Yuxin;LIU Yue;LEI Ming;XU Ying;CHEN Jiajia;YUAN Chao

作者机构：中国科学院空天信息创新研究院北京100094 中国科学院大学电子电气与通信工程学院北京100049 空中交通管理系统与技术国家重点实验室江苏南京210006 宿迁学院信息工程学院江苏宿迁223800 

基　　金：中国科学院青促会优秀会员(E03314020D) 中国科学院科研仪器设备研制项目(YJKYYQ20200069) 空中交通管理系统与技术国家重点实验室开放基金资助课题(SKLATM202108) 

出 版 物：《信号处理》 (Journal of Signal Processing)

年 卷 期：2023年第39卷第3期

页      码：428-438页

摘      要：当前基于低轨卫星的导航定位方法研究成为国内外热点,其中基于低轨通信卫星的导航定位技术更是当前研究的重点方向。然而低轨通信星座较低的时空基准精度给导航定位带来了较大的挑战,针对弱时空基准约束的低轨卫星导航定位体制设计还处在研究的初级阶段。本文针对低轨通信星座的导航定位服务需求,基于LEO通信卫星的伪码测距信号与多普勒测频信号,开展精度因子(Dilution of Precision,DOP)及定位精度均方根误差(Root Mean Square Error,RMSE)分析,并对两类测量体制下的低轨通信星座导航定位服务性能进行分析论证。理论分析与仿真结果表明,在设定低轨通信卫星10 m~30 m弱时空基准误差的约束下,多普勒测频体制具有更优的导航定位精度,其周期平滑后的三维RMSE值为1.28 m,相比伪码测距体制下的三维RMSE值优化了86.8%;二维RMSE值为0.99 m,相比于伪码测距体制提升了52.9%。本文提出了一种较为可靠的低轨通信星座多普勒定位方案,为未来低轨通信卫星用于导航定位服务提供了有益参考。

主 题 词：低轨通信星座 弱时空基准 导航定位服务 

学科分类：08[工学] 080401[080401] 081105[081105] 081601[081601] 0804[工学-材料学] 0816[工学-纺织类] 0825[工学-环境科学与工程类] 0811[工学-水利类] 

核心收录：

D　O　I：10.16798/j.issn.1003-0530.2023.03.006

馆 藏 号：203121044...