摘要：在卫星信号接收的过程中,量化是模数转换的重要环节,信号量化会带来能量损失,对于信号后续的处理产生影响,根据信号特性选取合适的量化位数和系统基准功率可以有效改善这种损失.本文采用量化前后信号信噪比(signal to noise ratio,SNR)对比的形式来直观表示量化损耗,并给出了一般性分析公式.说明了自动增益控制(automatic gain control,AGC)模块在信号量化中的作用,结合量化损耗公式,通过确定最佳增益系数给出了一种基准功率的选取方式,使得不同SNR的信号量化损耗明显降低.仿真结果表明:在低位量化时,该方式对卫星导航信号的量化损耗能改善约1.5 dB.该分析对于接收机的设计以及工程实现具有一定的参考意义.

摘要：高精度对流层延迟先验值有助于加速精密单点定位的快速收敛。基于高精度高分辨率气象数据库,采用深度学习N-BEATS算法,进行了单站对流层天顶总延迟的预报试验。试验选取了9个IGS跟踪站,试验弧段从2002年1月至2019年6月共18.5 a。首先基于N-BEATS算法,设计了3种预报策略,然后基于前17.5 a针对不同预报策略进行模型训练,并对最后365 d的对流层天顶总延迟进行预报。试验结果表明,以该气象数据库为基准,12 h以内预报弧段的预报残差均值量级大多可达亚毫米,2 h、4 h、6 h的预报残差的标准差分别约为5 mm、9 mm、13 mm。

摘要：GNSS/INS组合导航系统已经得到广泛应用。但是在GNSS系统受到环境限制时,松组合方案会失效。星座几何布局频繁变化等原因,会造成紧组合导航定位精度大幅下降。针对这一问题,本文采用基于新息的自适应卡尔曼滤波紧组合导航方法,设计了城市环境车载实验方案。该方法以伪距、伪距率的误差作为观测量,进行滤波估算,同时根据新息的方差理论值与实际值,构建自适应因子,对系统的量测噪声阵进行调整,进一步修正系统误差。通过实验验证,在可视卫星数低于4颗的时间内,此方法的三维定位误差相较于使用传统的卡尔曼滤波方法定位误差降低了约24.2%;在卫星可视条件频繁变化环境中,定位误差最大降低了约60%。结果表明此方法在观测条件较差时,可以对卫星伪距的观测噪声进行调整,降低了状态误差,增强滤波器的鲁棒性,从而提供更精准的位置信息。

摘要：近年来GLONASS更新速度加快,并在全球布设地面站,服务性能大幅提升,2019年8月中俄兼容互操作协定的签署,使GLONASS再次被研究者关注。研究了GLONASS导航信号的捕获、跟踪、星历提取及定位解算方法,设计并开发了GLONASSL1OF信号软件接收机,实测数据定位结果水平精度±6米,高程精度±8米,50%可能性的水平圆误差为2.7272m。分析了GLONASS信号测距和定位性能,在载噪比≥47.60dB时,伪距拟合差≤5m,同URA下,HDOP在2.1736~3.4812范围变化时,水平定位偏差标准差波动7.4092m。经分析精度衰减因子(DOP)和用户测距误差(URE)是最终定位误差主要影响因素。

摘要：二进制偏置载频调制(Binary offset carrier,BOC)调制相比传统的BPSK调制,可以实现频段共用、频谱分离和优越的抗干扰、抗多径等性能,但缺点是BOC信号相关峰存在多峰,接收机捕获时容易造成主峰错锁,从而影响导航定位性能。为解决多峰模糊问题,本文针对时分复合二进制偏置载频调制(Timemultiplexed BOC,TMBOC)信号特点,在分析传统相干鉴相器特点的基础上,提出了一种新的基于自相关旁瓣消除技术(Autocorrelation side-peak cancellation technique,ASPeCT)的TMBOC信号码跟踪环路设计方法。对该码跟踪环路的性能仿真分析和实测数据验证结果表明:相比传统非相干鉴相器,基于ASPeCT的码跟踪环路鉴相器,能够很好地解决稳定跟踪点模糊的问题。本文证明了ASPeCT技术在TMBOC软件接收机中的可用性和有效性,对BOC信号软件接收机的设计有很好的参考价值和指导意义。

摘要：本文设计了一种基于STM32单片机的全球卫星导航系统(GNSS)和加速度计的数据采集设备,其可以实现实时变形监测应用.以STM32F103ZET6为主控芯片,利用GNSS板卡和加速度计采集数据,通过4G模块将数据传输到服务器,从服务器读取数据并用Kalman滤波算法对GNSS数据和加速度数据进行融合处理,从而达到实时变形监测的目的,并通过静态实验进行了验证.实验结果表明:加速度计的基线漂移可以被自动校正,融合后X、Y、Z三个方向位移标准差(STD)均优于1.114 cm,速度STD均优于0.072 cm/s,校正基线漂移后加速度STD均优于0.485 cm/s^(2).

摘要：在全球卫星导航系统(global navigation satellite system,GNSS)导航信号的产生、发射、传播和接收过程中各种环节的异常,都有可能对卫星信号质量产生影响。用户接收到异常信号后,会在一定程度上影响其位置、速度、时间(position,velocity,time,PVT)性能。开展GNSS导航信号监测评估,可以在第一时间及时准确发现异常并快速告警,确保GNSS用户,特别是民航、海事等涉及生命安全领域相关用户的高效、可靠使用。然而,针对GNSS导航信号的各种异常的综合监测评估,目前国内外尚无全面而系统的研究成果,因此无法进行实时或准实时的信号异常自动识别与分析。文中提出建立GNSS导航信号畸变模型库的理念,针对GNSS导航信号的产生、发射、传播和接收过程中各类信号异常,通过仿真分析和实测数据验证,建立一套较完善的数学分析方法,研究GNSS导航信号各类常见畸变产生机理及特点,并在此基础上,定性或定量地给出不同程度的信号畸变对信号质量评估以及对用户定位的影响。本文的研究成果能够为卫星系统故障自动识别与快速定位提供支撑材料。同时,还可为卫星星上信号产生方面的设计者提供参考,在信号设计和优化过程中提供依据。

摘要：2019年12月XIA1站对接收机及天线进行了升级更换,为了分析XIA1新接收机的时间服务性能,实现精密授时,采用共钟精密单点定位时间传递的方式分析XIA1新接收机2019年12月-2020年8月共9个月的钟差和链路时延。结果表明,XIA1接收机钟差的控制阈值较大,超过16 ms;XIA1与NTP1之间链路时延为9个月,STD小于0.5 ns,稳定性较好;基于BIPM提供的NTP1 TAIPPP数据对XIA1跟踪站进行了接收机相对时延校准。分析结果显示,XIA1测站可以为后续开展时间服务工作提供重要支持。

摘要：为了提高区域增强精密单点定位(PPP)系统参考站端非差模糊度的固定效率,设计了一种改进的GPS/Galileo组合区域增强PPP参考站和用户端的核心算法,提出了以消除接收机相关误差的固定单差模糊度作为约束,辅助非差模糊度固定的方法.研究了算法中基准与偏差项在参考站与用户间和不同参数间传递的过程,明确了大气延迟改正数中包含混合基准的具体成分.利用美国CORS站网的观测数据进行区域增强PPP模糊度固定解算实验,评估了GPS/Galileo组合系统可提供的解算效果及其相对于GPS单系统的增益.结果表明:相较于GPS单系统,当使用组合系统时用户PPP模糊度成功固定率提高4.5%,达到96.1%,可以在全天绝大多数时间提供正常服务,同时正确固定率提高2.9%;模糊度固定所需的时间节省了约13%.

摘要：北斗三号系统选择B1C信号作为民用导航信号,并在B1频段采用复杂的恒包络调制,因此,在信号生成过程中极易产生标称失真现象,各卫星标称失真产生的测距偏差不一致现象会直接影响系统定位性能。针对B1C信号提出完整的测距偏差估计方法,首先,以S曲线过零点偏差定量分析B1C信号测距偏差,提出标准相关曲线估计法实现相关曲线尖峰处码相位偏差准确估计;其次,设计算法解决QMBOC信号在接收机跟踪过程中,平台处误锁问题;最后,采用国家授时中心40m高增益天线采集卫星下行信号,分析北斗三号各在轨卫星实际测距偏差及系统星间自然测距偏差随用户接收机不同相关间隔和前端带宽的变化规律,并给出了接收机的建议参数范围。所提策略可扩展到其他MBOC信号测距误差估计,实验结果可为北斗三号接收机研制提供参考。