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平方根滤波/平滑/双向滤波在LEO星载GPS定轨中的应用

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武汉大学学报（信息科学版） 2009年第10期34卷 1176-1180页

作者：秦显平杨元喜信息工程大学测绘学院郑州市陇海中路66号450052 西安测绘研究所西安市雁塔路中段1号710054

讨论了平方根滤波、卡尔曼平滑和双向滤波对卡尔曼滤波的改进,采用平方根滤波/平滑/双向滤波3种算法计算了两颗GRACE卫星轨道。采用GRACE(gravity recovery and climate experiment)卫星的星载GPS观测数据进行了定轨计算,并用JPL提供的G... 详细信息

讨论了平方根滤波、卡尔曼平滑和双向滤波对卡尔曼滤波的改进,采用平方根滤波/平滑/双向滤波3种算法计算了两颗GRACE卫星轨道。采用GRACE(gravity recovery and climate experiment)卫星的星载GPS观测数据进行了定轨计算,并用JPL提供的GRACE卫星轨道及KBR(K-band ranging system)观测数据进行了外部检验。

关键词： GPS 卫星定轨平方根滤波平滑

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随机模型对解算西安流动SLR站坐标的影响

武汉大学学报（信息科学版） 2019年第12期44卷 1765-1770页

作者：秦显平杨元喜地理信息工程国家重点实验室陕西西安710054 西安测绘研究所陕西西安710054

合理的参数估计及精度评定不仅需要可靠的函数模型,而且需要正确的随机模型。从权函数和粗差编辑两方面,研究了不同随机模型对西安流动卫星激光测距(satellite laser ranging,SLR)站坐标解算的影响,采用全球Lageos-1卫星观测数据计算了... 详细信息

合理的参数估计及精度评定不仅需要可靠的函数模型,而且需要正确的随机模型。从权函数和粗差编辑两方面,研究了不同随机模型对西安流动卫星激光测距(satellite laser ranging,SLR)站坐标解算的影响,采用全球Lageos-1卫星观测数据计算了西安流动SLR站坐标。计算结果表明:①西安流动SLR站的观测精度和坐标解算精度均达到厘米级。②随机模型直接影响SLR站坐标的解算结果及可靠性;对于相同的计算弧段,抗差方差分量估计得到的站坐标精度最高、结果最稳定,残差加权均方差最小,观测资料利用率也最高;对于相同的计算方案,采用的SLR数据越多,坐标估计精度越高。

关键词：卫星激光测距随机模型抗差方差分量估计 Lageos-1卫星流动SLR站

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星载GPS的毫米级编队卫星相对定位

宇航学报 2010年第2期31卷 369-372页

作者：秦显平杨元喜信息工程大学测绘学院郑州450052 西安测绘研究所西安710054

在比较分析编队卫星相对定位与陆地相对定位技术的基础上,结合陆地相对定位技术和卫星精密定轨技术提出了基于GPS进行编队卫星相对定位的方法及原理。文章采用2004年4月1日到10日的GRACE卫星实测数据进行了相对定位计算,并采用KBR观测... 详细信息

在比较分析编队卫星相对定位与陆地相对定位技术的基础上,结合陆地相对定位技术和卫星精密定轨技术提出了基于GPS进行编队卫星相对定位的方法及原理。文章采用2004年4月1日到10日的GRACE卫星实测数据进行了相对定位计算,并采用KBR观测数据对本文相对定位结果和JPL单独定轨结果进行了外部检核,检核结果表明:1.与直接采用单独定轨结果相比,该方法可以明显提高卫星的相对位置精度。2.利用本文方法计算的两颗GRACE卫星相对位置精度约为4.5mm。

关键词：编队卫星相对定位 GPS KBR GRACE

利用SLR及伪距数据进行卫星预报钟差精度验证

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武汉大学学报（信息科学版） 2007年第12期32卷 1160-1163页

作者：毛悦贾小林秦显平信息工程大学测绘学院西安测绘研究所西安市雁塔路中段1号710054

论述了综合利用SLR和伪距观测数据进行导航卫星预报钟差精度评估的原理及计算步骤。分析了该方法所能达到的精度,并进行了可行性验证。采用2005年的观测数据对广播星历预报钟差精度进行了评估,给出了有益的结论。

关键词： SLR 卫星钟差导航卫星

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考虑信标运动的水下联合定位算法

哈尔滨工程大学学报 2023年第11期44卷 2036-2043页

作者：秦显平明锋许扬胤地理信息工程国家重点实验室陕西西安710054 西安测绘研究所时空基准与导航研究室陕西西安710054

为融合全球导航卫星系统/声学测量与海底信标之间声学测量优势,同时考虑导航信标因海底洋流等因素而引起的运动,本文提出考虑信标运动的水下联合定位算法,并采用3000 m水深海域的实测数据进行试验计算。试验结果表明:联合定位估计的声... 详细信息

为融合全球导航卫星系统/声学测量与海底信标之间声学测量优势,同时考虑导航信标因海底洋流等因素而引起的运动,本文提出考虑信标运动的水下联合定位算法,并采用3000 m水深海域的实测数据进行试验计算。试验结果表明:联合定位估计的声速模型与声速测量值之间的差异小于0.15 m/s;与全球导航卫星系统/声学定位相比较,联合定位获得的海底导航信标运动轨迹具有更高的精度,全球导航卫星系统/声学定位及联合定位的基线残差统计值分别为-0.302±0.740 m、0.007±0.169 m;试验区海底导航信标水平运动幅度可达3 m,周期性运动模型可以较好地描述试验区海底导航信标的运动轨迹。

关键词：海底导航信标弹性定位全球导航卫星系统/声学定位水下联合定位海底声学测距平均声速声速模型声学导航

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基于自适应滤波的编队卫星实时相对定轨

北京航空航天大学学报 2014年第9期40卷 1195-1199页

作者：秦显平任夏杨元喜西安测绘研究所地理信息工程国家重点实验室西安710054 中国人民解放军信息工程大学导航与空天目标工程学院郑州450052

提出基于自适应滤波的编队卫星实时相对定轨算法,利用2005-12-09—10两颗GRACE(Gravity Recovery and Climate Experiment)卫星的GPS(Global Positioning System)实测数据进行实时相对定轨试验计算,采用JPL(Jet Propulsion Laboratory)轨道对试验结果外部检核,结果表明:1自适应滤波相对定轨通过自适应因子,可以较好地平衡编队卫星的观测信息和相对动力学信息,其相对定轨结果精度优于Kalman滤波相对定轨结果;2自适应滤波相对定轨结果随着星间基线缩短而精度提高;3两颗GRACE卫星采用单频伪距和广播星历进行自适应滤波相对定轨,可以得到精度优于6cm的星间基线.

关键词：编队卫星自适应滤波实时相对定轨伪距广播星历

XAS80到CGCS2000坐标转换的自适应拟合推估算法

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武汉大学学报（信息科学版） 2012年第12期37卷 1434-1437页

作者：曾安敏张丽萍吴富梅秦显平信息工程大学地理空间信息学院郑州市陇海中路66号450052 地理工程国家重点实验室西安市雁塔路中段1号710054 西安测绘研究所西安市雁塔路中段1号710054

借鉴自适应滤波思想,将相似变换作为坐标变换函数模型的趋势项,把模型变换后的残差看成随机场,通过自适应因子调整信号向量与观测向量的先验权比,尝试通过自适应拟合推估法进行坐标变换,并将其应用于1980西安坐标系(XAS80)到2000国家大... 详细信息

借鉴自适应滤波思想,将相似变换作为坐标变换函数模型的趋势项,把模型变换后的残差看成随机场,通过自适应因子调整信号向量与观测向量的先验权比,尝试通过自适应拟合推估法进行坐标变换,并将其应用于1980西安坐标系(XAS80)到2000国家大地坐标系(CGCS2000)的坐标变换。计算结果表明,自适应拟合推估法的坐标变换结果精度明显优于相似变换结果和拟合推估变换结果。

关键词：自适应拟合推估坐标变换 XAS80 CGCS2000

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水下通信导航试验系统框架设计

哈尔滨工程大学学报 2023年第11期44卷 1883-1891页

作者：吴富梅秦显平曾安敏地理信息工程国家重点实验室陕西西安710054 西安测绘研究所陕西西安710054

针对综合定位导航授时体系建设需求,本文提出了水下通信导航试验系统框架设计。介绍了水下通信导航试验系统体系架构,主要包括观测系统、运控系统以及用户系统,以及三者之间的关系;探讨了水下通信导航运控系统的总体设计及其核心——信... 详细信息

针对综合定位导航授时体系建设需求,本文提出了水下通信导航试验系统框架设计。介绍了水下通信导航试验系统体系架构,主要包括观测系统、运控系统以及用户系统,以及三者之间的关系;探讨了水下通信导航运控系统的总体设计及其核心——信息处理系统的组成;面向未来水下定位导航授时发展需求,以构建“协同、可靠、安全、稳健、优化”的运控系统为目标,给出了运控系统发展中需要攻克的空天地海一体化通信技术、基于云平台的大规模数据处理技术、基于人工智能的复杂系统任务调度技术、基于区块链的数据安全共享技术以及弹性化服务等关键技术。

关键词：定位导航授时水下通信导航试验系统运控系统区块链技术人工智能弹性化服务云平台一体化通信

多机构比对融合的分布式InSAR编队星间基线确定

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航空学报 2018年第1期39卷 238-247页

作者：易彬秦显平谷德峰鞠冰国防科技大学文理学院长沙410073 西安测绘研究所西安710054

星间基线高精度确定是分布式干涉合成孔径雷达(InSAR)系统完成科学任务的重要保证,受星载全球定位系统(GPS)接收机连续跟踪弧段短、个别弧段共视GPS卫星个数少或模糊度固定成功率低、频繁轨道机动等因素影响,分布式InSAR高精度基线确定... 详细信息

星间基线高精度确定是分布式干涉合成孔径雷达(InSAR)系统完成科学任务的重要保证,受星载全球定位系统(GPS)接收机连续跟踪弧段短、个别弧段共视GPS卫星个数少或模糊度固定成功率低、频繁轨道机动等因素影响,分布式InSAR高精度基线确定仍有不可靠的风险。通过多机构产品互比来识别基线精度较差的时间段,降低不可靠风险,并通过多机构产品融合进一步提高基线精度。选用重力反演与气候实验(GRACE)卫星数据进行实验,国防科技大学(NDT)和西安测绘研究所(CHS)采用不同的基线处理软件和简化动力学策略,保证了各自的基线产品具有一定的独立性。实验表明,多机构互比对可以有效识别基线精度较差的时间段,NDT和CHS的基线产品之间具有很好的一致性,互比对残差的均方根(RMS)在R、T、N方向分别为0.7、0.9、0.7mm,二者之间没发现明显系统偏差,大约97.86%的基线三维互比对残差量级在2mm以内。两个机构基线产品融合后发现可进一步降低基线产品中的随机波动误差,K/Ka波段测距(KBR)系统校核结果表明融合基线产品精度较NDT基线产品提高8.97%,较CHS基线产品提高29.21%。

关键词：分布式InSAR 航天器编队飞行基线确定多机构融合