当前位置:主页 > 科技论文 > 信息工程论文 >

基于高轨航天器的GNSS接收机技术

发布时间:2018-10-31 16:02
【摘要】:全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)应用于高轨航天器时,因轨道高于导航卫星,可见星数量急剧减少,空间信号功率微弱,信号的快速捕获和跟踪十分困难。文章对高轨地球同步轨道(Geosynchronous Earth Orbit,GEO)接收技术进行了研究。以中国实践十七号卫星为研究对象,采用官方正式发布的发射天线方向图对GEO下GNSS信号特征及可用性开展研究分析,并针对高轨道航天器GNSS信号微弱的特点,采用长时间积分处理的梳状滤波方法、差分相干累加比特同步算法和基于动力学模型补偿的扩展卡尔曼滤波自主定轨算法设计GNSS接收机,并在半物理仿真平台进行了测试验证。试验结果表明:GNSS接收机捕获灵敏度优于-173dBW,跟踪灵敏度优于-175dBW,定轨位置精度优于50m,速度精度优于0.01m/s。
[Abstract]:When (Global Navigation Satellite System,GNSS (Global Navigation Satellite system) is applied to high orbit spacecraft, the number of visible satellites decreases sharply and the power of space signal is weak because the orbit is higher than that of navigation satellite, so it is very difficult to quickly capture and track signals. In this paper, the receiving technology of (Geosynchronous Earth Orbit,GEO (high-orbit geosynchronous orbit) is studied. Taking the Chinese practical 17 satellite as the research object, the characteristics and availability of the GNSS signal under GEO are studied and analyzed by using the officially released launch antenna pattern, and aiming at the weak GNSS signal of the high orbiting spacecraft, The GNSS receiver is designed by using comb filter with long time integral processing, differential coherent cumulant bit synchronization algorithm and extended Kalman filter autonomous orbit determination algorithm based on dynamic model compensation, and tested on the semi-physical simulation platform. The experimental results show that the acquisition sensitivity of GNSS receiver is better than -173dBW, the tracking sensitivity is better than -175dBW, the accuracy of orbit determination is better than 50m, and the velocity accuracy is better than 0.01m / s.
【作者单位】: 北京卫星信息工程研究所;
【基金】:国家自然科学基金青年科学基金“月球及深空航天器GNSS微弱信号处理技术研究”(616011036)
【分类号】:TN965.5

【参考文献】

相关期刊论文 前6条

1 苏悦;王建辉;;GNSS弱信号两级快速傅里叶变换捕获方法[J];中国空间科学技术;2014年04期

2 闻长远;岳富占;仇跃华;;高轨GPS信号可用性分析[J];电子设计工程;2014年02期

3 李新山;郭伟;谢先斌;;一种高动态、弱信号GPS比特同步方法[J];电子与信息学报;2011年10期

4 柳丽;董绪荣;郑坤;王威;;星载GNSS确定GEO卫星轨道的积分滤波方法[J];中国空间科学技术;2011年01期

5 秦红磊;梁敏敏;;基于GNSS的高轨卫星定位技术研究[J];空间科学学报;2008年04期

6 周宇昌,李孝强,曹桂兴;导航卫星有效载荷技术现状及发展趋势[J];空间电子技术;2003年03期

相关会议论文 前1条

1 张万威;徐其超;;基于GNSS的地球静止轨道卫星自主定轨仿真研究[A];第五届中国卫星导航学术年会论文集-S3 精密定轨与精密定位[C];2014年

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 覃有堂;林贤坤;覃柏英;;精细积分阻尼谱修正迭代法在病态线性方程组中的应用[J];广西科技大学学报;2017年03期

2 郭小波;李松涛;;基于流动噪声干扰消除的水坝传感信号定位[J];计算机工程与设计;2017年06期

3 高阳;王猛;刘蕾;车欢;张骞;;基于高轨航天器的GNSS接收机技术[J];中国空间科学技术;2017年03期

4 邹琦萍;林基明;;基于双源联合非线性滤波的无线网络定位算法[J];计算机工程与设计;2017年05期

5 袁晓波;张超;杜兰;;基于第一类无奇点根数的LEO历书参数设计[J];测绘科学技术学报;2016年06期

6 韩圣东;薛长斌;;星载信息处理箱的地面检测设备的研制[J];电子设计工程;2017年04期

7 孙兆妍;王新龙;;高轨环境中GNSS可见性及几何精度因子分析[J];航空兵器;2017年01期

8 赵敏;杨涛;胡波;;一种基于CDMA2000 1x EVDO微弱信号的捕获算法[J];太赫兹科学与电子信息学报;2016年06期

9 胡雨;谢凯;阮宁君;伍鹏;贺建飚;刘从浩;;基于三维曲波变换的弱信号恢复方法研究[J];计算机工程与应用;2016年18期

10 赵彦珍;;基于GPS/北斗组合系统的高轨卫星定位技术研究[J];空间科学学报;2016年01期

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 秦红磊;梁敏敏;;基于GNSS的高轨卫星定位技术研究[J];空间科学学报;2008年04期

2 赵齐乐;刘经南;葛茂荣;施闯;;CHAMP卫星cm级精密定轨[J];武汉大学学报(信息科学版);2006年10期

3 刘海颖,王惠南;基于GPS的中、高轨道航天器定轨研究[J];空间科学学报;2005年04期

4 杜兰;郑勇;王宏;张云飞;;地球静止卫星精密测定轨技术的现状及发展[J];飞行器测控学报;2005年06期

5 曾桢,胡雄,张训械,万卫星;电离层GPS掩星观测反演技术[J];地球物理学报;2004年04期

6 于洪喜,崔骏业;中国导航卫星有效载荷技术的进展[J];空间电子技术;2002年01期

7 周宇昌,李孝强;下一代导航星——GPS ⅡF[J];空间电子技术;2002年01期

8 余江林,柳东升;利用GPS对地球静止轨道卫星定轨的可行性[J];中国空间科学技术;2000年04期

9 孙宝祥,黎涌,高益军;GPS自主定姿定轨技术在新一代大型静止轨道卫星上的应用[J];航天控制;1999年03期

10 张志,袁建平,陈士橹;GPS的空间应用[J];宇航学报;1996年03期

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 季宇虹;王让会;;全球导航定位系统GNSS的技术与应用[J];全球定位系统;2010年05期

2 赵法彬;;为GNSS产业发展把脉——“中国全球定位系统技术应用协会2010年会”在北京召开[J];数字通信世界;2010年12期

3 赵玉滨;GNSS的现状及其发展方向[J];电力系统通信;2001年08期

4 曹冲;;全球导航卫星系统(GNSS)竞争格局和发展趋势研究[J];全球定位系统;2006年03期

5 张训械;邵连军;王鑫;孙强;胡雄5;;GNSS-R地基实验[J];全球定位系统;2006年05期

6 曹冲;;GNSS软件无线电接收机及典型案例[J];全球定位系统;2007年01期

7 ;精准时代,聚焦新一代GNSS集成应用[J];数字通信世界;2007年05期

8 胡晓;高伟;李本玉;;GNSS导航定位技术的研究综述与分析[J];全球定位系统;2009年03期

9 刘海波;吴德伟;卢艳娥;戴传金;;GNSS抗干扰实验室平台搭建与测试方法研究[J];系统仿真学报;2011年09期

10 严凯;战兴群;秦峰;王启玮;;GNSS脆弱性环境仿真系统设计[J];传感器与微系统;2013年02期

相关会议论文 前10条

1 张慧君;李孝辉;;GNSS系统时间偏差及其监测与预报[A];2009全国时间频率学术会议论文集[C];2009年

2 ;Supporting capability analysis of present spectrum management resources to GNSS IDM in China[A];第三届中国卫星导航学术年会电子文集——S01北斗/GNSS导航应用[C];2012年

3 朱旭;;全球导航卫星系统(GNSS)在空中交通管理中的应用进展[A];中国通信学会第六届学术年会论文集(上)[C];2009年

4 董绍武;;GNSS时间系统及其互操作[A];2009全国虚拟仪器大会论文集(二)[C];2009年

5 孙晓波;李冶天;;多模GNSS高精度授时在电力系统中的应用分析[A];经济发展方式转变与自主创新——第十二届中国科学技术协会年会(第四卷)[C];2010年

6 胡晓;高伟;李本玉;;GNSS卫星导航系统关键技术的研究与思考[A];《测绘通报》测绘科学前沿技术论坛摘要集[C];2008年

7 高井祥;闫文林;王坚;;矿山变形灾害GNSS现代化监测技术研究[A];《测绘通报》测绘科学前沿技术论坛摘要集[C];2008年

8 马利华;韩延本;;全球卫星导航系统(GNSS)概述[A];中国地球物理学会第二十三届年会论文集[C];2007年

9 ;A study of ionospheric scintillation effects on Differential GNSS[A];第三届中国卫星导航学术年会电子文集——S08卫星导航模型与方法[C];2012年

10 甄卫民;韩超;杜黎明;陈丽;;我国GNSS开放服务中的干扰检测与减缓计划[A];第三届中国卫星导航学术年会电子文集——S01北斗/GNSS导航应用[C];2012年

相关重要报纸文章 前10条

1 王娜;我GNSS技术打破国外垄断[N];科技日报;2007年

2 陶渝;重庆建成国土资源GNSS网络信息系统[N];中国测绘报;2011年

3 记者 谢必如 特约记者 白文起 通讯员 陶渝;重庆建成国土资源GNSS网络系统[N];中国国土资源报;2011年

4 王岩;包头用GNSS管理市政布局[N];中国建设报;2010年

5 甘勃;“天眼”迈进GNSS时代[N];大众科技报;2007年

6 王立彬;中国全球卫星导航系统,夺下千万美元大单[N];新华每日电讯;2007年

7 通讯员 彭祥荣;“陆态网”民勤GNSS基准站投入试运行[N];中国气象报;2010年

8 记者 裴蕾;测绘气象共建GNSS基准站[N];四川日报;2010年

9 王雅丽;实施国际化战略[N];中国测绘报;2010年

10 记者 张敏霞 通讯员 王存林;陆态网沱沱河GNSS基准站建成并试运行[N];格尔木日报;2011年

相关博士学位论文 前10条

1 江鹏;地基GNSS探测2D/3D大气水汽分布技术研究[D];武汉大学;2014年

2 徐韶光;利用GNSS获取动态可降水量的理论与方法研究[D];西南交通大学;2014年

3 李磊;基于GNSS的电离层总电子含量的预测与应用研究[D];大连海事大学;2015年

4 陈良;机载GNSS/SINS组合精密导航关键技术研究[D];国防科学技术大学;2013年

5 郭瑶;惯性辅助的高动态GNSS基带信号跟踪技术[D];国防科学技术大学;2013年

6 甘雨;GNSS/INS组合系统模型精化及载波相位定位测姿[D];解放军信息工程大学;2015年

7 李俊毅;GNSS动态相对定位算法研究[D];解放军信息工程大学;2013年

8 任烨;多场景下的GNSS完好性监测方法研究[D];中国科学院研究生院(国家授时中心);2016年

9 陈华;基于原始观测值的GNSS统一快速精密数据处理方法[D];武汉大学;2015年

10 郭博峰;单站高频GNSS求解同震位移的新方法及联合强震仪的地震预警应用研究[D];武汉大学;2015年

相关硕士学位论文 前10条

1 刘成;GNSS-R应用于测量表层土壤湿度及软件设计[D];中国地质大学(北京);2015年

2 高荣祥;基于GNSS信号的无源雷达目标探测研究[D];中国地质大学(北京);2015年

3 陈闻亚;基于Internet的GNSS高精度位置服务平台研究与实现[D];西南交通大学;2015年

4 杨晨云鹂;GNSS在地震矩反演中的应用研究[D];西南交通大学;2015年

5 张U,

本文编号:2302794


资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/xinxigongchenglunwen/2302794.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户f7924***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com