检索结果-南通市图书馆

一种全局低偏的视觉/惯性/弱定位辅助融合导航系统

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光子学报 2024年第4期53卷 209-220页

作者：徐宇枫刘沅秩秦明辉赵辉陶卫上海交通大学电子信息与电气工程学院感知科学与工程学院上海200240

以视觉惯性为核心的导航技术在长期运行工况下误差会不断累积,进而产生严重的轨迹偏移。针对该问题,提出一种全局低偏的视觉/惯性/弱定位辅助融合导航系统。该系统以视觉惯性里程计高频率、高局部精度特性为基础,在室内外不同场景中,提... 详细信息

以视觉惯性为核心的导航技术在长期运行工况下误差会不断累积,进而产生严重的轨迹偏移。针对该问题,提出一种全局低偏的视觉/惯性/弱定位辅助融合导航系统。该系统以视觉惯性里程计高频率、高局部精度特性为基础,在室内外不同场景中,提供可选的全局信息辅助方案,融合卫星导航原始信息、超声基站测距信息以及视觉靶标定位辅助信息,实现室内外一体化全局低偏导航。搭建数据平台采集现实数据,基于激光点云匹配方法生成轨迹真值,将本文方法与VINS-Mono方法和ORBSLAM3方法进行导航精度评估对比,证明所提出的系统在全天候室内外不同光照环境中鲁棒性最好,在局部和全局都具备最优的导航精度。

关键词：视觉惯性里程计全球卫星导航系统超声定位视觉靶标室内外一体化

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全球卫星导航系统中欺骗信号优化检测仿真

计算机仿真 2019年第6期36卷 109-113,119页

作者：申成良郭承军电子科技大学电子科学技术研究院

欺骗式干扰严重威胁着全球卫星导航系统(GNSS)民用接收机的安全,必须对接收机所接收到的信号进行欺骗信号优化检测。高级的欺骗式干扰能产生精细化的码相位和载波多普勒,致使传统的欺骗信号优化检测方法失效。针对上述问题,提出了一种... 详细信息

欺骗式干扰严重威胁着全球卫星导航系统(GNSS)民用接收机的安全,必须对接收机所接收到的信号进行欺骗信号优化检测。高级的欺骗式干扰能产生精细化的码相位和载波多普勒,致使传统的欺骗信号优化检测方法失效。针对上述问题,提出了一种基于欺骗信号重构的欺骗信号优化检测方法。方法在最大似然估计(MLE)定位技术基础上,通过最大化MLE的代价函数后进行欺骗信号重构,再从原始信号中减去重构的信号,最后通过检测残留信号的成分,进而检测出欺骗信号的存在。同时利用广义似然比检验(GLRT),给出了该方法的检测性能。仿真结果表明,上述方法能准确检测出欺骗信号,提高了接收机的抗欺骗式干扰性能。与已有的方法相比,提出的方法的检测性能更加优越。

关键词：全球卫星导航系统欺骗信号优化检测最大似然估计广义似然比检验代价函数

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全球卫星导航系统兼容性评估方法研究

中国空间科学技术 2015年第4期35卷 10-16页

作者：张建军薛明中国空间技术研究院北京100094 钱学森空间技术实验室北京100094

目前,卫星导航系统兼容性评估方法主要是计算机仿真验证,难以复制真正的导航系统运行条件,改变任何一个参数都需要重新进行仿真,计算量和分析量很大,并存在较大误差。文章以卫星导航接收机为落脚点研究导航信号的兼容性。首先,根据干扰... 详细信息

目前,卫星导航系统兼容性评估方法主要是计算机仿真验证,难以复制真正的导航系统运行条件,改变任何一个参数都需要重新进行仿真,计算量和分析量很大,并存在较大误差。文章以卫星导航接收机为落脚点研究导航信号的兼容性。首先,根据干扰信号对全球导航卫星系统接收机捕获、载波跟踪、数据解调等的影响,推导了即时相关器输出的信号功率对噪声功率加干扰功率之比的模型,建立了基于频谱隔离系数的等效载噪比模型,利用相对较简单的等式就获得了干扰的一级评估;其次,具体分析了GPS C/A码自干扰时导航信号到达地面的功率、天线增益,以及星座功率增益等参数;最后,给出GPS C/A码自干扰时等效载噪比衰减的测试结果,在信号捕获时,多普勒频移为kHz的整数倍C/A码自干扰对所需GPS C/A码的等效载噪比衰减程度最大,达到9.6dBHz。该方法可以为中国新一代卫星导航系统信号设计提供参考。

关键词：全球卫星导航系统兼容性相关器评估等效载噪比频谱隔离系数

复杂城市环境下的全球导航卫星系统/捷联惯性导航系统组合导航算法

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电子与信息学报 2023年第11期45卷 4150-4160页

作者：刘小汇王怡晨文超李宗楠国防科技大学电子科学学院导航与时空技术工程研究中心长沙410073

针对复杂城市环境下,全球导航卫星系统(GNSS)信号出现频繁短暂失锁或拒止时,对GNSS/捷联惯性导航系统(SINS)组合导航系统的导航精度和鲁棒性影响较大问题,该文提出一种改进的因子图滤波方法。首先使用GNSS接收机内部参数构建信号误差鉴... 详细信息

针对复杂城市环境下,全球导航卫星系统(GNSS)信号出现频繁短暂失锁或拒止时,对GNSS/捷联惯性导航系统(SINS)组合导航系统的导航精度和鲁棒性影响较大问题,该文提出一种改进的因子图滤波方法。首先使用GNSS接收机内部参数构建信号误差鉴别函数,能实时估计出信号受多径干扰、遮挡等情况下的信号测量性能;同时利用载体运动约束条件构造零速修正因子,对GNSS拒止情况下的系统状态进行更新,避免系统导航性能极速下降。实验结果表明,改进的因子图方法相比经典因子图方法,在城市复杂环境下能提高定位精度63.50%和测速精度42.26%,同时也具有更低的存储量和计算复杂度,特别适用于城市车辆辅助驾驶导航设备中,对导航精度、硬件资源和实时性约束强的场景。

关键词：全球卫星导航系统捷联惯性导航系统因子图零速修正

预检测GNSS信号建模方法及Viterbi频率跟踪算法

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北京邮电大学学报 2023年第1期46卷 6-11页

作者：张洪伦陆明泉清华大学信息科学技术学院北京100084

对中频和零中频全球卫星导航系统(GNSS)信号数学模型进行推导,并进一步提出预检测GNSS信号建模方法,针对3种GNSS信号数学模型给出统一的噪声施加方法,通过理论分析和仿真证明基于3个模型的仿真平台具有等效性,预检测仿真平台等效地将数... 详细信息

对中频和零中频全球卫星导航系统(GNSS)信号数学模型进行推导,并进一步提出预检测GNSS信号建模方法,针对3种GNSS信号数学模型给出统一的噪声施加方法,通过理论分析和仿真证明基于3个模型的仿真平台具有等效性,预检测仿真平台等效地将数据采样率降低至1000 Hz左右,降低了运算量,提高了仿真效率。提出基于Viterbi算法的频率跟踪方案,通过回溯法进行频率估计,基于预检测仿真平台进行仿真验证,静态场景下可以跟踪载噪比为10 dBHz的弱信号。

关键词：全球卫星导航系统信号仿真预检测 Viterbi 频率跟踪

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基于自适应噪声方差的卫星定位故障检测法

北京航空航天大学学报 2023年第2期49卷 406-421页

作者：陈含智孙蕊邱明毛继志胡浩亮张立东南京航空航天大学民航学院南京211106 中国航空无线电电子研究所民航空管航空电子技术实验室上海201109

不同观测环境的实际观测噪声可能存在较大差别,因此,固定的噪声方差矩阵可能使基于卡尔曼滤波故障检测法的故障检测效果下降。对此,提出自适应噪声方差的卫星定位故障检测算法,利用滑动窗内的历史新息实时估计观测噪声方差矩阵,在此基... 详细信息

不同观测环境的实际观测噪声可能存在较大差别,因此,固定的噪声方差矩阵可能使基于卡尔曼滤波故障检测法的故障检测效果下降。对此,提出自适应噪声方差的卫星定位故障检测算法,利用滑动窗内的历史新息实时估计观测噪声方差矩阵,在此基础上构建故障检测量与识别量对故障进行检测与识别,利用不含故障的新息更新状态向量并解算出定位结果。实验结果表明:所提算法在静态模式下,可100%检测和识别的最小单阶跃故障为3 m,对持续时间为100 s、斜坡故障增长速率为0.2 m/s的斜坡故障识别比率为51.4%,可100%检测和识别的最小多故障为4 m;在动态模式下,可100%检测和识别的最小单阶跃故障为10 m,对持续时间为200 s、斜坡故障增长速率为0.2 m/s的斜坡故障识别比率为66.25%,可100%检测和识别的最小多故障为12 m。所提算法性能优于基于最小二乘和卡尔曼滤波的故障检测法。

关键词：全球卫星导航系统全球卫星导航系统质量控制故障检测卡尔曼滤波自适应滤波

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基于副峰叠加的BOC导航信号捕获算法

系统工程与电子技术 2023年第7期45卷 2211-2219页

作者：陈林靳云迪黄杰林静然张亚乾中国电子科技集团公司第二十九研究所四川成都610036 电子科技大学信息与通信工程学院四川成都611731 鹏城实验室广东深圳518055 电磁空间认知与智能控制技术实验室北京100083

面向二进制偏移载波(binary offset carrier,BOC)信号,设计了一种基于副峰叠加的捕获算法。通过构造辅助函数并与BOC信号相关,产生相关曲线,其仅在两个固定位置存在等高副峰,再将副峰移位叠加并与BOC自相关曲线相乘获得单峰捕获曲线,实... 详细信息

面向二进制偏移载波(binary offset carrier,BOC)信号,设计了一种基于副峰叠加的捕获算法。通过构造辅助函数并与BOC信号相关,产生相关曲线,其仅在两个固定位置存在等高副峰,再将副峰移位叠加并与BOC自相关曲线相乘获得单峰捕获曲线,实现无模糊BOC捕获。与现有BOC捕获方法相比,该算法更具普适性,适用于任意阶的BOC信号,且单峰捕获曲线主瓣更窄,捕获概率更高。计算机仿真验证了该算法的性能优势。

关键词：二进制偏移载波信号捕获副峰叠加全球卫星导航系统

基于GA-BP的中欧GNSS电离层误差建模与精度分析

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北京航空航天大学学报 2023年第6期49卷 1533-1542页

作者：蒋磊孙蕊刘正午徐成梁的达胡德振南京航空航天大学民航学院南京211106 中国航空无线电电子研究所民航空管航空电子技术实验室上海200241

电离层误差是全球卫星导航系统(GNSS)的主要误差来源之一,改正电离层误差的关键在于确定电离层的总电子含量(TEC)。针对现有电离层误差改正模型中存在的经验模型精度较低、球谐函数模型计算繁琐及其他模型存在的计算效率不足等问题,提... 详细信息

电离层误差是全球卫星导航系统(GNSS)的主要误差来源之一,改正电离层误差的关键在于确定电离层的总电子含量(TEC)。针对现有电离层误差改正模型中存在的经验模型精度较低、球谐函数模型计算繁琐及其他模型存在的计算效率不足等问题,提出了基于遗传算法优化反向传播神经网络(GA-BP)的中欧GNSS电离层误差建模方法,并对模型精度进行了评估。通过国际GNSS服务组织(IGS)提供的TEC数据训练所提模型,挖掘了基于GA-BP模型的GNSS电离层TEC预测规则,并对不同时间和位置处的TEC值进行了短期、中期和长期预测。实验结果表明:基于GA-BP的电离层误差模型的短期预测均方根误差(RMSE)在不同纬度位置相比于自回归移动平均(ARIMA)模型分别提高了67.61%、36.33%、73.68%;在中期预测过程中的提升比例分别达到54.07%、22.36%、78.48%;在长期预测过程中的提升比例分别达到45.53%、43.78%、48.50%,能够更好地预测和拟合TEC随时间的变化情况。

关键词：全球卫星导航系统总电子含量遗传算法反向传播神经网络自回归移动平均模型

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基于多变量约束的GNSS瞬时姿态确定方法

北京航空航天大学学报 2023年第6期49卷 1394-1401页

作者：陈佳佳袁洪徐颖袁超葛建宿迁学院信息工程学院宿迁223800 中国科学院空天信息创新研究院北京100094

传统的直接定姿法或最小二乘法依赖于整周模糊度的成功固定。当卫星数目较少或存在干扰的情形下,模糊度固定成功率会大大降低,进而导致定姿结果不准确。因此,提出基于多变量约束的姿态确定方法,所提方法将整周模糊度和姿态确定视作联合... 详细信息

传统的直接定姿法或最小二乘法依赖于整周模糊度的成功固定。当卫星数目较少或存在干扰的情形下,模糊度固定成功率会大大降低,进而导致定姿结果不准确。因此,提出基于多变量约束的姿态确定方法,所提方法将整周模糊度和姿态确定视作联合问题进行解算且对基线长度没有限制。利用天线的几何信息和姿态矩阵的正交特性对观测模型进行多变量约束,能够有效提升模糊度固定成功率并实现瞬时定姿。仿真结果表明:即使在信号观测精度非常低的场景下,所提方法也能达到75.7%的模糊度固定成功率;即使只有4颗卫星,所提方法也能达到90%以上的成功率。且在使用超短基线的前提下,所提方法能够达到0.93°的定姿精度。

关键词：全球卫星导航系统多天线最小二乘整周模糊度载波相位