摘要：针对联合降相关算法中存在的缺陷,提出了改进的联合降相关算法。该算法在降相关每个模糊度之前先查找精度最高的模糊度进行降相关,并将条件方差按照大致降序顺序排列。对联合降相关算法和改进的联合降相关算法进行仿真计算,结果表明,改进的联合降相关算法能降低方差-协方差矩阵的相关性,减少降相关过程所花费的时间,有效地提高条件搜索的速度。

摘要：为统一北斗三类卫星的历书拟合算法，提出基于第二类无奇点根数进行历书参数设计的方法，设计了以倾角向量变率作为摄动参数的历书参数模型，并给出新的历书模型的用户使用算法。利用覆盖2013年全年的实际在轨卫星的数值轨道进行了历书拟合试验。结果表明，地球静止轨道（GEO）和倾斜地球同步轨道（IGSO）卫星的拟合位置误差为2～4km，拟合用户距离误差（URE）约为1km，中圆地球轨道（MEO）卫星的拟合位置误差为1～2km，拟合URE约为500m。通过分析6个轨道根数和2个摄动参数全年的变化范围，对新历书模型进行量化单位和占用比特位的通信接口设计，定量分析量化单位对历书表达精度的影响。结果表明，参数截断后对位置误差的影响小于50m，对URE误差的影响小于5m。因此，历书量化误差对信号捕获以及首次定位时间带来的影响可以忽略不计。

摘要：针对传统的观测值域恒星日滤波在卫星精密单点定位(precise point positioning,PPP)应用中存在的问题,提出球面多路径格网的恒星日滤波算法并应用到静态PPP中,设计了确定格网大小的统计方法,给出了算法的实施步骤。利用全球分布的10个IGS监测站接收的GPS卫星实测数据进行了试验验证,结果表明,本文算法能够明显削弱地面连续运行监测站载波相位观测量的多路径误差;应用本文算法后,1~3h的静态PPP定位精度得到明显提高,E、N、U三方向RMS分别提高41.59%、38.60%、36.96%。

摘要：当卫星轨道异常发生时,用动力学方法所确定的卫星轨道与卫星实际轨道偏差较大,如不能及时发现将会严重影响用户的导航定位精度。在几何法定轨的基础上提出了基于小波分析的GEO卫星异常识别方法,设计了固定分组法和移动开窗法两种方案,并结合COMPASS卫星机动期间几何法定轨结果进行了分析。研究结果表明:两种方案均能准确判断卫星发生异常的时间,判定精度均优于5 s。

摘要：卫星导航系统是现代多兵种联合体系化作战中不可或缺的因素。结合导航对抗能力发展概况分析,从攻击方式、攻击目的、攻击强度和实施手段等方面对比分析了典型导航对抗方式的优劣,进而围绕信号层和信息层2个维度开展了安全防护与对抗场景设计需求分析,提出了一种卫星导航系统的对抗体系设计构想,给出了卫星导航系统地面段和空间段的毁伤效能评估模型,为导航对抗能力分析、关键要素识别、打击策略选取和对抗场景设计等提供了参考建议。

摘要：利用无几何模型求解GPS模糊度实数解是不以基线分量为未知数的线性模型,码观测量几乎直接用于确定模糊度,即使在较短的观测时间内,也不会出现设计矩阵复共线性,对模糊度求解具有明显优势。利用Krone-cker乘积导出了利用无几何模型求解三频模糊度及其协方差矩阵的表达式,分析得到该协方差矩阵只与伪距噪声和相位噪声之间的结构以及采用的历元数相关,与接收机和卫星之间的几何构形无关;整数变换Z矩阵只与伪距噪声和相位噪声之间的结构相关的有益结论。最后利用无几何模型分别计算了单频、双频、三频模糊度求解的成功率,得出对于双频和三频只需少数历元即可成功固定模糊度,特别对于三频观测,甚至单历元即可成功固定模糊度。

摘要：历书参数可同时用于辅助常规导航和自主导航的信号捕获。延长历书参数的有效期不但可以使地面接收机启动时充分利用历书数据,对于基于星间链路观测的自主导航,历书参数的有效期还决定了地面注入历书的频度和占用的星上存储资源。通过对北斗3类导航卫星主要摄动力及其对轨道根数的长期项和长周期项的影响分析,设计了以6个轨道根数和5个摄动参数为播发参数的历书拟合模型。以一个自主运行周期90 d为时间尺度,对北斗在轨卫星进行了长弧段历书拟合试验,并同时分析了卫星位置和速度的拟合精度。结果表明新的历书拟合模型提高了历书拟合的精度,尤其对于地球静止轨道和倾斜地球同步轨道卫星,拟合精度提高显著。对于GEO和IGSO卫星,位置拟合误差大约从200 km降低至十几千米甚至几千米,速度拟合误差大约从15 m/s降低至0.6 m/s,新方法拟合精度提高了约20~30倍;对于中圆地球轨道卫星,无论采用哪种历书模型,位置拟合误差都在5 km左右,速度拟合误差都在0.6 m/s左右,新方法拟合精度提高约15%。针对星间链路卫星10 km位置误差上限的使用需求,对比了新老历书模型的拟合弧长,常规模型最大拟合弧长约为14 d,而新历书模型的最大拟合弧长可延长至45 d,新历书模型延长了历书使用期限,优化了北斗历书模型设计。

摘要：本文利用地球非球形引力、日月第三体引力摄动分析解理论综合分析了导航卫星广播星历参数设计的物理意义,从理论上确定了其取值范围.并通过"共振"效应的综合分析,对GPS开普勒广播星历参数对IGSO、GEO卫星的适用性进行了深入研究,最后通过理论分析指出小倾角、J2,2项共振等因素是引起上述广播星历算法不适用于GEO卫星的主要原因.针对GEO卫星星历参数拟合法方程严重病态以及部分接口参数超限的问题,提出了动态加权的带参数约束条件平差算法.通过实际算例证明,该方法能有效稳定星历拟合结果,解决Δn等星历参数超限的问题.

摘要：导航卫星信号的非理想特性会引起伪距测量产生偏差,具体表现为相同类型接收机具有相同伪距偏差,不同类型接收机的伪距偏差不一致.当提供导航定位服务产品的接收机技术状态与用户端不一致时,伪距偏差将引起导航定位服务性能降低.本文利用超短基线双差伪距O−C(Observation Minus Computation)方法计算了BDS(Beidou Satellite Navigation System)的伪距偏差,发现在早期试验卫星阶段的不同状态接收机之间存在较大的伪距偏差现象,设计了接收机环路参数调整、改变抗多径算法和卫星预失真滤波器参数调整三种减弱伪距偏差的方法.分别试验验证结果表明,接收机环路参数调整能大幅降低卫星之间的伪距偏差,B1I各颗卫星伪距偏差标准差由0.63 m降低至0.36 m;抗多径算法会造成额外的伪距偏差,窄相关算法能大幅减小伪距偏差,B1I各颗卫星伪距偏差标准差由0.36 m降低至0.18 m;调整卫星预失真滤波器参数能在一定程度上减小伪距偏差,单颗卫星伪距偏差降低约0.3–0.4 m.最后,针对BDS卫星伪距偏差解算无固定参考基准的问题,设计了一种基于外频标非实时双差O−C方法,利用该方法分别处理了BDS和GPS(Global Positioning System)数据,并对两个系统卫星伪距偏差的特性进行比较分析.结果表明,BDS和GPS卫星都存在伪距偏差;GPS卫星L2C伪距偏差与BDS-3卫星B1C数据支路相当;GPS卫星L1CA伪距偏差与其兼容互操作的BDS-3卫星B1C导频支路相当;L5C与其兼容互操作的BDS-3卫星B2a信号相比伪距偏差更大.

摘要：区域北斗星基增强系统提供等效钟差改正数统一修正星历和钟差误差。随着系统的建设发展,新一代北斗星基增强系统将区分星历和钟差误差改正信息,以提高差分改正精度。由于北斗卫星混合星座设计及区域监测网的局限,星历和钟差误差的高精度分离计算面临着新的挑战。对北斗星基增强系统的星历和钟差改正算法进行了研究,分别采用动力学和运动学模式计算了卫星星历和钟差改正数,并基于北斗实测数据,对两种处理模式的差分改正精度进行了对比研究。试验结果表明,采用动力学和运动学差分方法,得到的双频伪距实时定位精度分别为1.76m和1.78m,定位精度与WAAS及EGNOS相当。利用运动学和动力学差分改正数后均可得到分米级的精密单点定位(precise point position,PPP)结果,其中采用动力学广域差分改正数,收敛后定位精度可达到15cm;采用运动学广域差分改正数,收敛后定位精度可达45cm。