卫星导航系统功率增强子星座优化设计与性能分析

作     者：吕志成 李峥嵘 牟卫华 黄龙 欧钢 LYU Zhicheng;LI Zhengrong;MOU Weihua;HUANG Long;OU Gang

作者机构：国防科技大学电子科学学院湖南长沙410073 

出 版 物：《国防科技大学学报》 (Journal of National University of Defense Technology)

年 卷 期：2021年第43卷第4期

页      面：9-16页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081601[工学-大地测量学与测量工程] 0816[工学-测绘科学与技术] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(41604016 61601485) 

主　　题：卫星导航系统 功率增强技术 星座设计 

摘      要：卫星功率增强技术是提高区域导航信号抗干扰性能的一种有效措施,在卫星导航全星座中优选出卫星数量少、服务性能优的功率增强子星座,是新一代卫星导航系统建设迫切需要解决的问题。因此提出基于卫星数最少准则的功率增强子星座优化设计方法,详细介绍设计流程、数学模型及最优解搜索策略;定义了可用性水平、精度水平和覆盖范围等指标评估功率增强子星座性能;以GPS为例,分别针对覆盖点目标和区域目标两种应用背景进行功率增强子星座优化设计及性能评估。分析结果表明:全球范围内任意目标点进行功率增强需要12~17颗卫星;实现对我国沿海地区的连续覆盖需要18颗功率增强卫星;覆盖整个亚太地区则需要全星座24颗卫星都具备功率增强能力,这样才能满足其连续性和精度要求,此时最优功率增强子星座的服务范围可扩充至全球区域。