摘要：潜艇只在必要时刻才浮出水面,对实时通信和导航定位造成极大制约。蓝绿激光具有深水穿透性高、衰减系数低等优势,已在机载和星载平台对潜艇通信中得到验证。借鉴GNSS导航信号产生原理,结合蓝绿激光通信测距一体化与低轨卫星自身精密定轨,提出了基于蓝绿激光通信的低轨卫星对潜定位算法。通过在激光通信中增加载波相位调制,实现潜艇激光接收器的伪距测量,联合其高程测量信息实现水下定位。以一带一路海域,特别是中国南海区域为服务对象,优化星座参数设计了3颗卫星组成的低轨稀疏星座。潜艇在星座覆盖区域内保持静态,间隔1~3 min完成至少两次通信测距和导航电文接收,联合两组观测数据、精密星历及高程测量信息进行定位解算。仿真结果显示,在卫星过境期间,考虑卫星定轨精度,激光在空气、水下传播误差等因素,潜艇可在水下实现X、Z方向定位误差优于100 m,Y方向误差约100~150 m的高精度定位,对提升潜艇的战场作战能力具有意义。

摘要：中国主导建设的国际GNSS监测评估系统(iGMAS)相比国际上比较成熟的IGS系统在产品精度等方面存在差别,目前实时精密单点定位应用多采用IGS实时、近实时产品。为改变这一现状,针对iGMAS产品特性以及实时精密单点定位对超快速精密星历的需求,对iGMAS超快速星历的精度和稳定性方面进行评估,设计了iGMAS产品实时/事后下载应用程序,开展了基于iGMAS超快速星历的实时精密单点定位研究,并结合NovAtel OEM617双频接收机进行了GPS实时精密单点定位试验。实验结果表明,在连续观测23 min后定位误差即可收敛到分米级,较接收机原始定位精度高一个量级,且稳定性好,最终在E/N/U方向定位误差均方根分别为7.2 cm、6.4 cm、15.2 cm,与应用IGS超快速星历实时PPP试验取得相近的结果。研究实现了iGMAS数据获取、评估和实时PPP应用的一整套方案,验证了iGMAS超快速产品的性能,对推进iGMAS产品的应用提供了借鉴。

摘要：在有风浪的复杂海况下,需要自主着舰的无人机与舰船两者相对运动带有极大不确定性,为了提高无人机着舰时相对定位以及控制的精度,确保无人机着舰时的安全性与可靠性,提出一种通过差分对流层误差的相对精密单点定位技术(relative precise point position, RPPP)。该技术仅依靠数据链和载波型卫星定位接收机,消除相同环境下卫星定位相同误差,获得精确相对定位。将比例导引与LQR(linearquadraticregulator)控制器相结合,解决了无人机着舰入射角偏差较大的问题,提高了无人机着舰末段高程方向及入射角度的控制精度。对无人机着舰轨迹进行规划,建立无人机着舰的运动模型,设计无人机着舰横向和纵向的控制律,搭建无人机自主着舰的仿真平台。仿真结果表明,采用上述算法着舰误差控制在0.2 m以下,入射角偏差在10-3量级,可满足无人机着舰要求。

摘要：随着传统产业升级和新兴技术的发展,社会生产和生活对分米级、厘米级的实时精准定位需求日益凸显。低轨卫星轨道高度低、信号强度大、短时间内几何构型变化快,因此应用低轨卫星开展导航增强服务成为研究热点。低轨卫星的增强服务性能依赖于星座的快速组网和设计,低轨卫星星座构型、轨道高度、轨道倾角等是影响其覆盖性能和增强性能的关键因素。全面分析了低轨星座设计的关键要素,包括轨道高度、轨道倾角和单星覆盖性、地面人口密度、空间环境等,在此基础上设计了单构型和复合构型低轨导航增强星座,并进一步分析低轨星座的覆盖性能。结果显示:复合低轨导航增强星座可以实现对全球的连续覆盖,同时满足极地高密度覆盖和低纬度的连续覆盖需求,对北斗导航系统的增强效果明显。