北斗_罗兰组合导航系统中伪距导航定位解算新算法研究概要VIP专享VIP免费

文章编号:1671-637(200604001603北斗/罗兰组合导航系统中伪距导航定位解算新算法研究王明福,王仕成,罗大成,张安京(第二炮兵工程学院301教研室,西安710025摘要:为提高北斗/罗兰组合导航系统伪距导航定位解算的精度和改善对动态目标的实时跟踪,本文提出了一种新方法,采用镜像映射法解具有病态的矛盾方程组以提高精度,以及将伪距导航定位解算方程模型转换为具有贯序输入输出数据的系统辨识模型,然后用递推最小二乘法,对所求的北斗/罗兰组合导航系统伪距导航定位信息接收机的三维位置参数和时钟误差参数进行动态快速实时估计。关键词:北斗/罗兰组合导航系统;伪距;实时;镜像影射;递推最小二乘法中图分类号:V474.2文献标识码:APseudo-distancenavigationlocatinginBigDipper/LoranintegratednavigationsystemWANGMing-fu,WANGShi-cheng,LUODa-cheng,ZHANGAn-jing(SecondArtilleryEngineeringInstitute,Xi!an710025,ChinaAbstract:Anewmethodispresentedforincreasingtheaccuracyofthepseudo-distancenavigationandimprovingthereal-timetrackingofthedynamicobjectforBigDipper/Loranintegratednavigationsystem.Themethodofmirror-imageisusedtosolveinconsistentequationforimprovingaccuracy,andtheequationofthepseudo-distancenavigationisconvertedintothesystemidentificationmodelwhichhassequentialinput-outputdata.Thenrecursivemethodofleastsquareisusedforfast,dynamicandreal-timeestimationofthepseudo-distancenavigationinformationinBigDipper/Loranintegratednavigationsystem,i.e.tridimensionalpositionalparametersandtimingclockerrorparameter.KeyWords:BigDipper/Loranintegratednavigationsystem;pseudo-distance;real-time;household;recursivemethodofminimumsquare0引言科索沃战争和伊拉克战争表明:信息优势是现代战争的核心优势,准确的信息是赢得未来战争的关键。其中准确的时间信息和精确的位置信息是非常关键的信息,是进行导航战、信息站和远程精确打击的基本保证。在最近一次伊拉克战争中,美英联军使用的精确制导武器占武器总量的90%,其中80%采用了GPS卫星组合导航。充分说明精确制导收稿日期:20050407修定日期:20050516基金项目:国家自然科学基金资助(49974018.60374068作者简介:王明福(1980,男,山东鄄城人,硕士生,主要从事检测技术、智能仪器方面的研究。技术和卫星组合导航系统在未来高技术战争中的重要地位。本文在相关课题研究的基础上,提出了北斗/罗兰组合导航系统方案,它是把已有的导航资源和军用指挥自动化网有机结合、优势互补达到功能提升的目的,为巡航导弹、飞机、舰船和特种车辆等用户提供无源三维导航定位、测速和时间统一服务。北斗/罗兰可解决三维定位导航问题,在有限区域内达到可用精度的三维定位,同时不改变二者的工作模式。伪卫星导航系统是由两颗北斗卫星和6个长河台站组成。伪卫星配置在地面,由若干加伪码调制的伪卫星发射站组成,各站发射的伪码信号不同,便于各站区分,以减少各站之间的干扰。第13卷第4期2006年8月电光与控制ELECTRONICSOPTICS&CONTROLVol.13?.4Aug.2006资源联接起来,实现资源共享、优势互补、扩大功能、提高品质。该系统定位是采用两颗北斗卫星及长河台地面台站组成,长河台站作为地面伪卫星参与导航定位,当两颗北斗卫星与两个或以上的长河伪卫星进行伪距测量时,就可完成三维导航定位。笔者对该系统的伪距测量提出了一种新的解算算法,其基本思想如图1所示,首先用镜像映射法算出导航定位的初始参数,作为递推的初值,再根据实时所选取的最佳星所给出的信息不断地进行最小二乘递推,从而可以实时、快速给出导航定位参数-接收机三维位置参数和时钟误差参数。图1镜像映射法及递推最小二乘法在GPS伪距导航定位解算中的应用示意图1伪距导航定位解算原理由伪距定位原理(顾及卫星钟差可知,观测量与待求参数之间的函数关系式[1]为pj=(x-x+(y-y+(z-z+c#tr-c#tjs(1式中:pj为第j颗卫星的伪距观测值;(xj,yj,zj和tjs分别表示第j颗卫星的位置坐标及该卫星的钟差,均可自导航电文获得,故可认为是已知量;(x,y,z及tr为接收机位置坐标及钟...