接收机五参数定位算法研究

章红平; 杨蜀江

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接收机五参数定位算法研究

章红平, 杨蜀江

文章导航 > 武汉大学学报 ● 信息科学版 > 2009 > 34(11): 1312-1315

章红平, 杨蜀江. 接收机五参数定位算法研究[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2009, 34(11): 1312-1315.

引用本文:

章红平, 杨蜀江. 接收机五参数定位算法研究[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2009, 34(11): 1312-1315.

ZHANG Hongping, YANG Shujiang. The 5-Parameter-Model for GPS Receiver Fast Positioning[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2009, 34(11): 1312-1315.

Citation:

ZHANG Hongping, YANG Shujiang. The 5-Parameter-Model for GPS Receiver Fast Positioning[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2009, 34(11): 1312-1315.

接收机五参数定位算法研究

章红平^1,2,
杨蜀江²

¹武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室,武汉市珞喻路129号,430079;²武汉大学卫星导航定位技术研究中心,武汉市珞喻路129号,430079

基金项目: 国家973计划资助项目(2009CB724002)；国家863计划资助项目(2009AA12Z321,2006AA12A109)；武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室专项科研经费资助项目

详细信息

作者简介:
章红平,博士,副教授,主要从事GNSS数据处理与应用研究。

中图分类号: P228.41

The 5-Parameter-Model for GPS Receiver Fast Positioning

ZHANG Hongping^1,2,
YANG Shujiang²

¹State Key Laboratory of Information Engineering in Surveying,Mapping and Remote Sensing,Wuhan University,129 Luoyu Road,Wuhan 430079,China;²Research Center of GNSS,Wuhan University,129 Luoyu Road,Wuhan 430079,China

Funds: 国家973计划资助项目(2009CB724002)；国家863计划资助项目(2009AA12Z321,2006AA12A109)；武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室专项科研经费资助项目

摘要: 介绍了卫星钟差数据仿真方法以及基于星间双向测距的导航卫星两步滤波时间同步算法。仿真数据结果表明,与一步滤波方法相比,两步解算方法的时间同步精度有一定提高。
- 星间链路 /
- 自主运行 /
- 时间同步 /
- Kalman滤波 /
- 导航卫星
Abstract: In the condition of weak signals,GPS receiver's baseband cannot lock on the modulated data in L1 signal to get accurate transmit time,but only get the fraction under 1 ms,or get 1 ms and the fraction under 1 ms but can not get 20 ms navigation-bit stream. On the other hand,while GPS module is embedded into mobile or other devices with time maintaining functional designed,GPS receiver starts working with a roughly initial time. With this initial time,we can estimate GPS signal transmit time's ambiguity (number of 1 ms or 20 ms) instantly as long as we get fraction time in GPS baseband processing and ephemeris from GPS signal or outside aiding information. At this time,the 5-parameter-model is used for positioning.This paper first addresses the algorithm in detail. Then we design two groups of starting test experiment using software receiver and log the middle-frequency data from RF output. Post-processing technology simulates the starting test with two groups of 950 trials and 600 trials,corresponding to 42 dBHz and 32 dBHz. The results show that even if in high power status,the N bit resolution with acceptable positions is successful at a rate of 90%. In middle-or low-power level (about 32 dBHz),the success rate is about 60%. These results indicate that strict quality control algorithm should be introduced into engineering development for the 5-parameter solution.
- GPS baseband /
- 5-parameter-model /
- position and navigation /
- least square /

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[2]	白燕, 卢晓春, 高天. 基于单点伪距归算的星间链路时间同步改进算法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2021, 46(7): 1044-1052. doi: 10.13203/j.whugis20190256
[3]	蔡洪亮, 孟轶男, 耿涛, 谢新. 北斗三号卫星星地星间联合精密定轨初步结果 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2020, 45(10): 1493-1500. doi: 10.13203/j.whugis20180499
[4]	刘韬, 徐爱功, 隋心, 王长强. 新息向量的抗差Kalman滤波方法及其在UWB室内导航中的应用 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2019, 44(2): 233-239. doi: 10.13203/j.whugis20170067
[5]	宋会杰, 董绍武, 王燕平, 安卫, 侯娟. 基于渐消因子的改进Kalman滤波时间尺度估计算法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2019, 44(8): 1205-1211, 1219. doi: 10.13203/j.whugis20180065
[6]	唐桂芬, 杨伟锋, 苏冉冉, 夏爱民. 基于星地/星间联合观测的时间比对方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2018, 43(2): 183-187. doi: 10.13203/j.whugis20140266
[7]	杨元喜, 任夏. 自主卫星导航的空间基准维持 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2018, 43(12): 1780-1787. doi: 10.13203/j.whugis20180169
[8]	张倩倩, 韩松辉, 杜兰, 归庆明. 星地时间同步钟差异常处理的Bayesian方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2016, 41(6): 772-777. doi: 10.13203/j.whugis20140666
[9]	杜玉军, 王甫红, 王泽民, 刘万科. 导航卫星自主定轨星座旋转误差的地面校正算法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(4): 534-539. doi: 10.13203/j.whugis20140506
[10]	郑坤, 董绪荣, 杨洋, 李晓宇. 一种基于GEO星间链路的导航系统时间同步新体制 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2014, 39(10): 1163-1167.
[11]	张卫星, 刘万科, 龚晓颖, 王甫红. 导航卫星自主定轨中光压模型精化方法及其影响研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2013, 38(6): 700-704.
[12]	李瑞锋, 王元明. 星地双向时间同步技术在COMPASS中的应用 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2013, 38(7): 842-844.
[13]	何正斌, 聂建亮, 吴富梅, 张菊清. 利用随机系数矩阵的GNSS/INS组合导航Kalman滤波算法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2012, 37(9): 1036-1040.
[14]	石磊玉, 周益, 王东会, 欧钢. 一种适用于卫星导航系统星间链路的可抢占时隙TDMA体制 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2012, 37(6): 714-718.
[15]	黄飞江, 卢晓春, 吴海涛, 边玉敬. 基于星间距离变化的动态双向时间同步算法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2010, 35(1): 13-16.
[16]	宋小勇, 毛悦, 贾小林, 吴显兵. 基于星间测距的分布式自主星历更新算法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2010, 35(10): 1161-1164.
[17]	刘万科, 龚晓颖, 李征航, 王甫红. 综合星间和地面测距数据的导航卫星联合定轨 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2010, 35(7): 811-815.
[18]	刘万科, 李征航, 龚晓颖, 王甫红. 潮汐摄动对导航卫星自主定轨中的星座整体旋转误差的影响分析 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2009, 34(12): 1394-1398.
[19]	陈金平, 焦文海, 马骏, 宋小勇. 基于星间测距/轨道定向参数约束的导航卫星自主定轨研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2005, 30(5): 439-443.
[20]	阚昊宇, 胡志刚, 吕逸飞, 谢新, 周仁宇, 赵齐乐. 利用不同时间同步体制钟差评估北斗三号星载原子钟性能 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 0, 0(0): 0-0. doi: 10.13203/j.whugis20210286

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接收机五参数定位算法研究

章红平^1,2,
杨蜀江²

¹武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室,武汉市珞喻路129号,430079;²武汉大学卫星导航定位技术研究中心,武汉市珞喻路129号,430079

作者简介:
章红平,博士,副教授,主要从事GNSS数据处理与应用研究。

收稿日期: 2009-09-18
修回日期: 2009-09-18
刊出日期: 2009-11-05

中图分类号: P228.41

关键词:

摘要: 介绍了卫星钟差数据仿真方法以及基于星间双向测距的导航卫星两步滤波时间同步算法。仿真数据结果表明,与一步滤波方法相比,两步解算方法的时间同步精度有一定提高。

English Abstract

The 5-Parameter-Model for GPS Receiver Fast Positioning

¹State Key Laboratory of Information Engineering in Surveying,Mapping and Remote Sensing,Wuhan University,129 Luoyu Road,Wuhan 430079,China;²Research Center of GNSS,Wuhan University,129 Luoyu Road,Wuhan 430079,China

Funds: 国家973计划资助项目(2009CB724002)；国家863计划资助项目(2009AA12Z321,2006AA12A109)；武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室专项科研经费资助项目

Received Date: 2009-09-18
Rev Recd Date: 2009-09-18
Publish Date: 2009-11-05

Keywords:

Abstract: In the condition of weak signals,GPS receiver's baseband cannot lock on the modulated data in L1 signal to get accurate transmit time,but only get the fraction under 1 ms,or get 1 ms and the fraction under 1 ms but can not get 20 ms navigation-bit stream. On the other hand,while GPS module is embedded into mobile or other devices with time maintaining functional designed,GPS receiver starts working with a roughly initial time. With this initial time,we can estimate GPS signal transmit time's ambiguity (number of 1 ms or 20 ms) instantly as long as we get fraction time in GPS baseband processing and ephemeris from GPS signal or outside aiding information. At this time,the 5-parameter-model is used for positioning.This paper first addresses the algorithm in detail. Then we design two groups of starting test experiment using software receiver and log the middle-frequency data from RF output. Post-processing technology simulates the starting test with two groups of 950 trials and 600 trials,corresponding to 42 dBHz and 32 dBHz. The results show that even if in high power status,the N bit resolution with acceptable positions is successful at a rate of 90%. In middle-or low-power level (about 32 dBHz),the success rate is about 60%. These results indicate that strict quality control algorithm should be introduced into engineering development for the 5-parameter solution.

章红平, 杨蜀江. 接收机五参数定位算法研究[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2009, 34(11): 1312-1315.

引用本文:

章红平, 杨蜀江. 接收机五参数定位算法研究[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2009, 34(11): 1312-1315.

ZHANG Hongping, YANG Shujiang. The 5-Parameter-Model for GPS Receiver Fast Positioning[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2009, 34(11): 1312-1315.

Citation:

ZHANG Hongping, YANG Shujiang. The 5-Parameter-Model for GPS Receiver Fast Positioning[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2009, 34(11): 1312-1315.