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增强罗兰导航授时系统应用及发展

海洋测绘 2022年第4期42卷 44-49页

作者：吴苗邸建琛许江宁李方能海军工程大学电气工程学院湖北武汉430033

依据国家未来建设综合PNT体系的需求,增强罗兰(eLoran)系统作为GNSS有效备份已具备信号高功率、强抗干扰性、地面系统易维护和服务高精度等互补特点。但我国eLoran建设进程和关键技术革新与国外相比较为滞后,因此,通过对当前各国eLoran... 详细信息

依据国家未来建设综合PNT体系的需求,增强罗兰(eLoran)系统作为GNSS有效备份已具备信号高功率、强抗干扰性、地面系统易维护和服务高精度等互补特点。但我国eLoran建设进程和关键技术革新与国外相比较为滞后,因此,通过对当前各国eLoran系统建设现状的梳理,总结归纳了eLoran系统的主要关键技术,探究了国内eLoran系统发展存在的问题和与国外系统的差距。分析表明,国内系统现有服务性能指标仍有相当的提升空间,并结合当前国内系统发展特点提出未来eLoran系统发展的建议。

关键词：增强罗兰系统同步罗兰数据信道附加二次相位因子 toa测量包周差

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基于脉冲星和双星定位系统的卫星自主定轨

系统工程与电子技术 2011年第12期33卷 2700-2705页

作者：丰大军许录平张华西安电子科技大学电子工程学院陕西西安710071

提出了一种利用X射线脉冲星辐射到达时间(time of arrival,toa)测量辅助双星定位系统进行轨道卫星迭代定轨方法,建立了双星可见观测弧段内基于双星距离和观测数据与脉冲星辐射toa测量的组合量测方程,并应用于EKF(extend Kalman filter)... 详细信息

提出了一种利用X射线脉冲星辐射到达时间(time of arrival,toa)测量辅助双星定位系统进行轨道卫星迭代定轨方法,建立了双星可见观测弧段内基于双星距离和观测数据与脉冲星辐射toa测量的组合量测方程,并应用于EKF(extend Kalman filter),针对几种量测值组合进行了仿真实验。结果表明,在双星覆盖轨道周期内利用脉冲星辅助一颗双星和辅助两颗双星迭代定轨精度分别达到了100m和50m水平,而在双星不可见弧段可利用脉冲星进行粗定轨,有效增强了全轨道周期内卫星定轨的自主性。

关键词： X射线脉冲星双星定位系统 toa测量近地卫星自主定轨

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关于脉冲星参数的我国VLBI网测量

武汉大学学报（信息科学版） 2013年第4期38卷 386-389页

作者：李金岭郭丽孙中苗中国科学院上海天文台上海市南丹路80号200030 西安测绘研究所西安市雁塔路中段1号710054

根据毫秒脉冲星计时测量和深空导航应用的基本原理,分析了对脉冲星位置、自行和视差等天体测量参数的VLBI测量精度需求,讨论了我国VLBI网的现有观测能力和不足及可能的改进途径,包括天线后端配置、时钟同步和数据互相关处理等。

关键词：毫秒脉冲星 toa测量深空导航 VLBI

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基于脉冲星定时模型的自主导航定位方法

中国科学（G辑） 2009年第2期39卷 311-317页

作者：李建勋柯熙政西安理工大学自动化与信息工程学院西安710048

讨论了脉冲星定时模型的基本原理,在分析脉冲到达时刻(timeof arrival,toa)向太阳系质心传递时的各项时间延迟修正的基础上,给出了航天器进行深空自主定位的一种迭代方法,并推导了定位算法的线性化形式.以航天器初始位置估计作为脉冲星... 详细信息

讨论了脉冲星定时模型的基本原理,在分析脉冲到达时刻(timeof arrival,toa)向太阳系质心传递时的各项时间延迟修正的基础上,给出了航天器进行深空自主定位的一种迭代方法,并推导了定位算法的线性化形式.以航天器初始位置估计作为脉冲星定时模型的输入,计算脉冲toa的预测值和归算值的偏差,通过最小二乘法进行航天器的位置修正.最后,分析了建模误差和参数误差等影响定位精度的主要误差源.

关键词： X射线脉冲星定时模型自主导航定位 toa测量

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X射线脉冲星脉冲到达航天器时间测量

空间科学学报 2008年第4期28卷 330-334页

作者：杨廷高中国科学院国家授时中心西安710600

X射线脉冲星脉冲到达时间(toa)的空间测量是航天器自主导航和用脉冲星钟作航天器时间标准的基础.在简要介绍地面射电观测toa测量方法基础上,重点研究了X射线脉冲星脉冲到达时间的空间测量方法和算法.讨论了利用X射线脉冲星辐射光子到达... 详细信息

X射线脉冲星脉冲到达时间(toa)的空间测量是航天器自主导航和用脉冲星钟作航天器时间标准的基础.在简要介绍地面射电观测toa测量方法基础上,重点研究了X射线脉冲星脉冲到达时间的空间测量方法和算法.讨论了利用X射线脉冲星辐射光子到达时间观测,建立X射线脉冲轮廓的方法;给出了通过观测得到的X射线脉冲轮廓与标准脉冲轮廓比较,精确确定toa的测量方法和实用算法.讨论了削弱多普勒效应对toa测量影响的方法.

关键词： X射线脉冲星航天器自主导航 toa测量

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X射线脉冲星光子到达时间测量电路的设计

X射线脉冲星光子到达时间测量电路的设计

作者：周明薇昆明理工大学

学位级别：硕士

X射线脉冲星导航是未来深空自主导航的一种方法,该方法采用脉冲星X射线脉冲作为导航信号源,具有独立性好、使用权不受限制、能够提供精准的时间参考等优点,因此美国、欧洲以及日本等许多国家都展开了脉冲星导航的研究。X射线脉冲星脉冲... 详细信息

X射线脉冲星导航是未来深空自主导航的一种方法,该方法采用脉冲星X射线脉冲作为导航信号源,具有独立性好、使用权不受限制、能够提供精准的时间参考等优点,因此美国、欧洲以及日本等许多国家都展开了脉冲星导航的研究。X射线脉冲星脉冲到达时间(Time of Arrival,toa)作为脉冲星导航中的关键参数之一,对脉冲星导航定位有重要影响。脉冲到达时间toa的测量由X射线脉冲星光子到达时间的测量、采集与处理等步骤实现。X射线脉冲星光子到达时间的测量具有测量精度高、动态范围大的特点,目前还没有成熟的针对脉冲星光子到达的时间测量电路。本论文研究的内容来自X射线拼接探测器时间测量电路的研制项目,目的在于研究一种可以在航天器导航系统中利用脉冲星X射线光子脉冲的方案,为了解决时间测量电路中难以同时获得大动态与高分辨率存在的难题,本论文主要对时间测量电路技术与方法进行了研究。实现时间测量电路的方法有多种,包括计数器技术、电流积分技术、时间放大技术、游标卡尺等技术以及时间测量专用芯片。上述测量技术由于原理、器件性能或工艺等方面的限制,均无法满足脉冲星X射线到达时间测量的设计要求;时间测量专用测量芯片具有测量精度高的特点,但在动态范围以及针对脉冲星X射线光子到达时间测量的多通道等方面却难以满足要求。本文采用粗时间测量与细时间测量相结合技术,提出了基于延时单元的TDC方法,利用Xilinx公司Virtex-Ⅱ Pro芯片,设计了一种基于现场可编程逻辑阵列FPGA的TDC(Time Digital Converter)时间测量电路。本文所设计的时间测量电路由粗时间测量模块、细时间测量模块、数据缓存模块等多个模块组成。粗时间测量模块产生的粗时间数据和通道中细时间测量模块产生的细时间数据共同构成了时间数据。在细时间的电路模块中利用了 FPGA底层结构中走线及单元电路的延时构成了高精度时间测量的延迟线电路。通过半手动半自动的布线方式调用Slice逻辑单元,实现了延迟线电路的设计。本设计具有测量精度高、动态范围大等的优点,为脉冲星X射线光子到达时间的高精度测量进行了初步探索。

关键词： X射线脉冲星导航 toa测量 TDC FPGA

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MLAT系统定位算法研究及实现

MLAT系统定位算法研究及实现

作者：张万红中国民航大学

学位级别：硕士

多点定位(Multilateration,MLAT)是一种用于场面监视的被动定位技术,具有覆盖灵活、容量大、抗干扰性强、定位精确度高、便于实现等特点。因此MLAT系统成为该领域的研究热点。应答信号到达时间(Time of Arrival,toa)检测是MLAT系统实现... 详细信息

多点定位(Multilateration,MLAT)是一种用于场面监视的被动定位技术,具有覆盖灵活、容量大、抗干扰性强、定位精确度高、便于实现等特点。因此MLAT系统成为该领域的研究热点。应答信号到达时间(Time of Arrival,toa)检测是MLAT系统实现定位功能的前提和基础,对于MLAT系统的研究具有重要意义。本文在研究MLAT系统定位算法的基础上,重点研究toa检测方法,分析toa测量精确度对MLAT系统定位性能的影响。本文的主要研究工作包括:从固定位置、移动目标两个方面分析了测距误差对Chan算法和Taylor算法定位性能的影响,并分析了基站数量对这两种算法定位性能的影响。在研究了差分匹配滤波器法toa测量原理的基础上,针对传统差分匹配滤波器法存在的缺陷,本文提出了基于二次判决的差分匹配滤波器法和基于二次零点检测与判决的差分匹配滤波器法。仿真分析了不同信噪比情况下算法的性能,结果显示改进算法的toa测量精确度要远远高于原始算法。并通过理论和仿真分析了信号采样频率对toa测量精确度的影响。从信号噪声及信号采样频率两个角度,分析了toa测量精确度对MLAT系统定位性能的影响。为了实现在计算机中模拟电磁波空间传输的过程,提出了基于圆锥体构型的电磁波传输模型。通过数学推导和实验仿真分析,证明了基于圆锥体构型的电磁波传输模型可以模拟实现电磁波空间传输的过程,进而实现MLAT系统的定位功能。

关键词： MLAT 时间戳标记 toa测量差分匹配滤波器法定位性能圆锥体模型

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增强型定位报告系统的定位技术

增强型定位报告系统的定位技术

作者：宋育军西安电子科技大学

学位级别：硕士

增强型定位报告系统（EPLRS）是集通信、导航定位、识别于一体的综合性战术系统。导航定位功能是EPLRS的主要功能之一。滤波定位技术在工程应用中,特别是在军事工程应用中,还需要进行很多的研究和探讨。本文在介绍EPLRS基本功能和特性... 详细信息

增强型定位报告系统（EPLRS）是集通信、导航定位、识别于一体的综合性战术系统。导航定位功能是EPLRS的主要功能之一。滤波定位技术在工程应用中,特别是在军事工程应用中,还需要进行很多的研究和探讨。本文在介绍EPLRS基本功能和特性基础上,详细论证了EPLRS的定位技术,设计了系统的定位处理方案及其软件。介绍了系统试验中与定位单元试验验证相关的部分,给出了相关的测试结论。最后,对EPLRS定位技术的研究实现给出了评价,并展望了他的应用价值。按本文方案设计的定位处理软件,目前已用于“十五”EPLRS演示系统中,各项功能已得到验证。经测试表明,该系统的定位技术取得了突破性进展,实现了系统的研制目标,定位精度优于设计指标。

关键词： EPLRS toa测量多边定位最小二乘卡尔曼滤波

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基于X射线脉冲星的空间定位误差仿真研究

科技导报 2008年第20期26卷 55-59页

作者：谷树文王安国海军大连舰艇学院航海系辽宁大连116018

研究了X射线脉冲星脉冲到达时间(toa)测量的原理;基于toa测量,构建了SSB惯性系下空间绝对定位的数学模型,并说明了整周期数向量的求解过程;基于SNR得出了脉冲相位观测时间与toa测量精度的关系。利用仿真脉冲相位观测数据,对X射线脉冲星... 详细信息

研究了X射线脉冲星脉冲到达时间(toa)测量的原理;基于toa测量,构建了SSB惯性系下空间绝对定位的数学模型,并说明了整周期数向量的求解过程;基于SNR得出了脉冲相位观测时间与toa测量精度的关系。利用仿真脉冲相位观测数据,对X射线脉冲星空间定位进行系统仿真,仿真结果表明模糊度搜索效果较好,相位观测时间的选择对位置确定的精度影响较大。

关键词： X射线脉冲星 toa测量整周期数向量相位观测