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基于双天线谱估计的GNSS干扰源测向定位
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作者 胡铁乔 梁永超 《导航定位学报》 北大核心 2025年第2期118-125,共8页
针对全球卫星导航系统(GNSS)受到干扰会对民航飞行导航造成严重的影响,且传统监测设备体积大、干扰源定位过程繁琐等问题,对课题组设计的无线电采集设备进行二次开发,设计实现GNSS干扰源实时定位系统:系统由采集处理端和监测端组成,具... 针对全球卫星导航系统(GNSS)受到干扰会对民航飞行导航造成严重的影响,且传统监测设备体积大、干扰源定位过程繁琐等问题,对课题组设计的无线电采集设备进行二次开发,设计实现GNSS干扰源实时定位系统:系统由采集处理端和监测端组成,具有采集处理模式、高速数据传输模式、回溯模式和空闲模式;采集处理模式和回溯模式包括测向算法模块,用于解算干扰来向;根据测向的结果,使用交叉定位法对干扰源实现定位,并将定位结果显示在上位机定位界面的地图中。实验结果表明,通过对全球定位系统(GPS)的L1频段连续波干扰信号和周期脉冲干扰信号分别测向定位测试,系统定位成功率可为96.43%,定位最大误差均值在13.64 m,验证了该系统的实时性和可靠性。 展开更多
关键词 ZYNQ-7020芯片 AD9361射频收发芯片 全球卫星导航系统(gnss) 交叉定位法 阵列天线
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星基GNSS掩星事件预报方法分析
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作者 刘宾 张绍成 +1 位作者 何友林 虢盛 《导航定位学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期51-58,共8页
针对全球卫星导航系统(GNSS)星基掩星观测时长通常仅有几十秒,特别是在升星掩星观测中,需要快速实现负高度角卫星信号的捕获跟踪,才能获得及时有效的掩星观测时长的问题,基于先验轨道信息辅助的开环跟踪技术,提出一种基于切线高度的掩... 针对全球卫星导航系统(GNSS)星基掩星观测时长通常仅有几十秒,特别是在升星掩星观测中,需要快速实现负高度角卫星信号的捕获跟踪,才能获得及时有效的掩星观测时长的问题,基于先验轨道信息辅助的开环跟踪技术,提出一种基于切线高度的掩星事件快速预报方法,以辅助掩星接收机快速捕获和跟踪GNSS掩星信号,从而保证掩星观测数据质量和有效观测时长:对地球局部曲率中心进行修正,得到更为精准的切线高度;然后设置掩星事件的判决条件,采用极值的方式快速预报出符合阈值的掩星事件;最后对全球内曲率中心和曲率半径进行分析。实验结果表明,曲率中心的修正距离最大值可至45 km,曲率半径波动范围可达到65 km,足以影响掩星探测的准确预报。基于气象、电离层和气候星座观测系统(COSMIC-2)实测数据的仿真结果表明,掩星预报的全球定位系统(GPS)掩星漏报率低于3%,格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)掩星漏报率约14.5%,且预报掩星开始时间大多提前5~10 s;证明基于切线高度的掩星预报方法能够有效地应用于星基掩星事件的预报,以辅助接收机准确捕获和跟踪信号,提升掩星观测资料的数据量和有效观测时长。 展开更多
关键词 全球卫星导航系统(gnss)掩星 掩星预报 地球曲率改正 开环跟踪 气象、电离层与气候星座观测系统(COSMIC-2)
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多GNSS掩星大气探测卫星星座设计 被引量:5
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作者 梁斌 王珏瑶 +1 位作者 李成 魏世隆 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期334-340,共7页
为减少无线电掩星(RO)大气探测星座的卫星数量并增加探测数据量,将北斗(BD)和GPS、Galileo、GLONASS共同作为探测信源,提出一种多全球导航卫星系统(GNSS)掩星大气探测星座概念和优化设计方法。融合先验大气模型和二维射线追踪算法,建立... 为减少无线电掩星(RO)大气探测星座的卫星数量并增加探测数据量,将北斗(BD)和GPS、Galileo、GLONASS共同作为探测信源,提出一种多全球导航卫星系统(GNSS)掩星大气探测星座概念和优化设计方法。融合先验大气模型和二维射线追踪算法,建立兼容多GNSS信源的掩星事件前向模拟算法,实现掩星事件快速精确仿真;给出多GNSS掩星大气探测星座参数对探测性能的影响特性,降低了星座模型的复杂度;并利用改进的蚁群算法实现星座参数寻优。设计结果与COSMICII星座相比,卫星数量减少2颗,探测数据量增加了40%,探测均匀性提高了67%。 展开更多
关键词 全球导航卫星系统 无线电掩星 低轨卫星 卫星星座 蚁群算法
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GNSS信号模拟器通道群时延标定方法 被引量:2
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作者 李世光 寇艳红 +1 位作者 杨军 王伟 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期2328-2334,共7页
传统的全球导航卫星系统(GNSS)信号模拟器通道群时延标定方法有相位翻转点法和相关峰法两种,两者均在零伪距或固定伪距的特殊仿真场景下进行测量,且在通道传输特性非理想的情况下测得的群时延均存在偏差.提出了基于闭环伪距测量的模拟... 传统的全球导航卫星系统(GNSS)信号模拟器通道群时延标定方法有相位翻转点法和相关峰法两种,两者均在零伪距或固定伪距的特殊仿真场景下进行测量,且在通道传输特性非理想的情况下测得的群时延均存在偏差.提出了基于闭环伪距测量的模拟器通道群时延标定方法,并设计实现了GNSS信号模拟器通道群时延标定系统.首先,采用高速直接射频采样存储系统对模拟器正常星座动态仿真场景下输出的导航信号和秒脉冲(1 PPS)信号同时进行记录.其次,使用软件接收机对信号进行捕获跟踪,利用三次样条插值判定1 PPS上升沿位置作为伪距观测历元时刻,对软件接收机的伪距观测量和模拟器仿真的伪距记录值做数据比对,得到模拟器的群时延标定值.最后,分别利用上述方法对两种商用模拟器的群时延进行了标定,实验结果表明,闭环伪距测量法有效可行,测量不确定度优于0.7 ns. 展开更多
关键词 全球导航卫星系统(gnss)信号模拟器 群时延 直接射频采样 软件接收机 三次样条插值
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基于USRP的缩比GNSS干扰测向误差分析系统设计 被引量:2
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作者 陈建华 陈树新 +1 位作者 吴昊 陈礼波 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2018年第10期68-72,共5页
针对在实际尺度下研究GNSS干扰测向误差难度较大的问题,提出采用缩比模型研究测向误差的方法,设计并实现了基于USRP的缩比测向误差分析系统。首先借用缩比的思想将实际尺寸的GNSS干扰系统按比例缩小到与教室相当的尺度;其次采用USRP模拟... 针对在实际尺度下研究GNSS干扰测向误差难度较大的问题,提出采用缩比模型研究测向误差的方法,设计并实现了基于USRP的缩比测向误差分析系统。首先借用缩比的思想将实际尺寸的GNSS干扰系统按比例缩小到与教室相当的尺度;其次采用USRP模拟GNSS干扰信号源产生并发射干扰信号;最后改变模拟干扰源位置,借助喇叭天线测量干扰信号角度信息并与测向误差理论值作对比,分析研究了测向误差的特点规律及其影响因素。实验结果表明,在合理的系统和人为误差范围内该结果与理论研究吻合,且测量结果的偏差方向与天线的转动方向一致。 展开更多
关键词 卫星导航干扰源 通用软件无线电设备 缩比模型 测向误差
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应用于GNSS射频芯片的小数分频电路设计
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作者 杨毅 黄海生 +1 位作者 李鑫 董明月 《导航定位学报》 CSCD 2020年第1期78-83,共6页
为了有效提高全球卫星导航系统(GNSS)的芯片性能,设计1种应用于GNSS射频芯片的小数分频器电路,能够实现16~255之间的小数分频:利用MASH1-1-1 Sigma-delta调制器的特性解决分频电路产生的小数杂散;并通过在调制器输入端加入1个由变形m序... 为了有效提高全球卫星导航系统(GNSS)的芯片性能,设计1种应用于GNSS射频芯片的小数分频器电路,能够实现16~255之间的小数分频:利用MASH1-1-1 Sigma-delta调制器的特性解决分频电路产生的小数杂散;并通过在调制器输入端加入1个由变形m序列产生的抖动电路,解决调制器的结构寄生问题;然后在ADS软件上针对GPS L1频点,以及4.092 MHz的中频信号与13、16.35、24.55 MHz外部参考频率之间不同的分频比,对调制器电路进行建模仿真;最后电路使用Verilog硬件语言设计实现,用Modelsim软件进行了功能仿真。仿真结果表明,小数分频器功能正确,且加入抖动后的调制器能够输出平滑、无毛刺的调制序列,能有效提高芯片性能。 展开更多
关键词 全球卫星导航系统 射频芯片 小数分频器 MASH1-1-1 Sigma-delta调制器 抖动
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COSMIC-2近实时廓线反演对流层延迟及其质量分析
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作者 胡方鑫 叶世榕 +3 位作者 罗佳 夏朋飞 曾旭平 马鑫程 《导航定位学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期27-35,共9页
为了进一步提高全球大气探测和极端天气预报的精度,提出一种气象、电离层与气候星座观测系统2代(COSMIC-2)近实时廓线反演对流层延迟方法:指出随着气象、电离层与气候星座观测系统2代(COSMIC-2)掩星探测深度的加深,通过掩星手段为地表... 为了进一步提高全球大气探测和极端天气预报的精度,提出一种气象、电离层与气候星座观测系统2代(COSMIC-2)近实时廓线反演对流层延迟方法:指出随着气象、电离层与气候星座观测系统2代(COSMIC-2)掩星探测深度的加深,通过掩星手段为地表全球卫星导航系统(GNSS)观测站提供近实时先验天顶对流层延迟(ZTD)产品成为可能;采用COSMIC-2掩星Level 2近实时产品wetPf2大气湿度廓线获取掩星ZTD,并以欧洲中期数值天气预报中心第五代再分析资料(ERA5)作为参考,分高程、纬度、季节评估其反演精度。结果表明,COSMIC-2掩星反演天顶对流层延迟ZTD整体精度较高,10 km高程以下全球定位系统(GPS)信号反演ZTD精度较格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)信号更优;掩星反演ZTD精度随高程增加而提升,在0~1 km高程范围内精度最低,均方根(RMS)分别为11.33 mm(GPS)、11.54 mm(GLONASS);中低纬度区域(25°N—35°N)反演ZTD精度低于低纬(15°N—25°N)和中纬(35°N—45°N)区域,其中中纬区域精度最高,RMS分别为4.74 mm(GPS)、4.70 mm(GLONASS);掩星反演ZTD精度同样受季节影响,GPS/格洛纳斯全球卫星导航系统(GLONASS)双模信号均在夏季反演精度最差,冬季反演精度最高,冬季RMS分别为4.15 mm(GPS)、4.18 mm(GLONASS)。 展开更多
关键词 气象、电离层与气候星座观测系统2代(COSMIC-2) 全球卫星导航系统(gnss)近实时掩星 天顶对流层延迟 质量分析
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GRO和LRO掩星事件模拟研究 被引量:1
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作者 王树志 柳聪亮 +10 位作者 朱光武 白伟华 杜起飞 孙越强 夏俊明 孟祥广 王先毅 赵丹阳 王东伟 蔡跃荣 吴迪 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期207-213,共7页
GRO(Global Navigation satellite system Radio Occultation)和LRO(Low Earth Orbit Radio Occultation)联合组网探测地球大气是无线电掩星探测技术的主要发展方向.本文根据掩星事件的数学判据,仿真分析了LEO卫星主要轨道参数对CRO和LR... GRO(Global Navigation satellite system Radio Occultation)和LRO(Low Earth Orbit Radio Occultation)联合组网探测地球大气是无线电掩星探测技术的主要发展方向.本文根据掩星事件的数学判据,仿真分析了LEO卫星主要轨道参数对CRO和LRO掩星事件数量和全球分布情况的影响.研究表明:卫星轨道越低GRO掩星事件越多:轨道倾角在30°和75°之间时,GRO掩星事件较多.全球覆盖率也较大;利用极轨卫星进行LRO掩星探测时.LRO掩星事件较均匀地分布在各纬度带.研究成果对GRO和LRO联合星座设计具有参考价值. 展开更多
关键词 掩星事件 GRO LRO LEO 轨道参数
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风云三号C星GNOS北斗掩星电离层探测初步结果 被引量:4
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作者 杨光林 孙越强 +4 位作者 白伟华 张效信 杨忠东 张鹏 谭广远 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期36-45,共10页
利用风云三号卫星C星GNOS掩星探测仪电离层数据,分析了2013年10月FY-3C GNOS探测的北斗掩星电离层廓线分布,将2013年10月1日至2015年10月10日期间FY-3C GNOS观测的F_2层峰值电子密度(N_mF_2)与地面电离层测高仪观测结果进行对比,验证了F... 利用风云三号卫星C星GNOS掩星探测仪电离层数据,分析了2013年10月FY-3C GNOS探测的北斗掩星电离层廓线分布,将2013年10月1日至2015年10月10日期间FY-3C GNOS观测的F_2层峰值电子密度(N_mF_2)与地面电离层测高仪观测结果进行对比,验证了FY-3C GNOS北斗电离层掩星的探测精度.结果表明,FY3-C GNOS北斗电离层掩星与电离层测高仪探测的N_mF_2数据相关系数为0.96,平均偏差为10.21%,标准差为19.61%.在不同情况下其数据精度有如下特征:白天精度高于夜晚;夏季精度高于分季,分季精度高于冬季;中纬地区精度高于低纬地区,低纬地区精度高于高纬地区;BDS倾斜同步轨道(IGSO)卫星精度高于同步轨道(GEO)卫星和中轨道(MEO)卫星.FY-3C GNOS北斗电离层掩星与国际上其他掩星电离层数据精度的一致性对GNSS掩星探测资料的综合利用具有重大意义. 展开更多
关键词 掩星 全球导航卫星掩星探测仪 北斗卫星导航系统 电离层
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