BLMS算法在GNSS天线抗干扰中的应用

首先,简要介绍了国内外卫星导航抗干扰研究现状,结合BLMS(Block Least Mean Square)算法在GNSS抗干扰方面的应用,给出了其硬件实现的方框图和信号流程图,并对实现中存在的问题进行了分析;其次给出了一种实验室条件下模拟干扰环境,进行抗干扰算法研究的方法,即用信号发生器模拟干扰源和卫星信号,使其通过由功分器和合路器搭建的模拟阵列信号单元模拟干扰环境;最后,用单频干扰和扫频宽带干扰测试算法的抗干扰性能,并用Matlab编写的基带处理程序对算法的输出进行码相关,测量输出信号信干噪比(SINR)变化,以检验其有效性.数据表明,该算法具有良好的抑制干扰能力,为GNSS抗干扰研究提供了参考.     

模糊度二维搜索的姿态测量改进算法

值域算法由于采用遍历姿态角的方式建立搜索空间,从而会造成初始化时间较长的问题,故提出了一种基于窄巷组合的模糊度二维搜索算法:首先基于卫星空间几何关系对参考星与两颗主星间的窄巷主模糊度范围进行约束,利用其与姿态角之间的关系推得全体候选姿态角,从而以一种非遍历且不遗漏正确候选姿态角的途径得到搜索范围。然后基于值域二维搜索模型求解各候选姿态角相对应的窄巷模糊度浮点解,就近取整后依次采用模糊度整数特性法、基线先验信息法以及基线残差平方和最小准则固定整周模糊度。试验结果表明:文中算法相比原算法,不仅初始化时间由先前的153 s缩短至76 s,而且姿态精度总体提高近15%。     

改进新息自适应交互多模的GPS/SINS组合导航滤波算法

针对量测噪声统计特性未知会影响GPS/SINS组合导航滤波精度的问题,提出了一种改进新息自适应的交互多模滤波算法:在估计新息协方差矩阵时,将在不同长度估计窗下得到的估计值进行加权组合,优化了估计窗口的选取;然后估计系统的量测噪声阵,并以该估计值为中心对称地构建交互多模模型集,再进行交互多模滤波,该方法解决了传统交互多模算法在噪声统计特性未知情况下模型数量与计算速度之间的矛盾。仿真结果表明:相比于标准卡尔曼滤波和单一估计窗口新息自适应交互多模滤波,该方法具有更高的滤波精度和抗干扰性。     

BDS/GPS四频组合观测值系数选择方法与分析

长波长、弱电离层延迟、低噪声的线性组合观测值能够实现整周模糊度的快速确定,而组合的波长、电离层延迟系数及观测噪声都由组合系数决定。在用频率因子、电离层延迟因子和观测噪声因子表征组合波长、电离层延迟系数及观测噪声大小的基础上,利用搜索法得到了适合于整周模糊度解算的BDS/GPS B1、B2、L1、L2四频组合观测值系数,利用函数法得到了观测噪声最优时组合观测值系数和与频率因子及电离层延迟因子的函数关系,结果表明,0,-1,0,(1)、-1,0,1,(0)和-1,-1,1,(1)3组系数确定的组合观测值具有较长的组合波长,较小的电离层延迟误差和观测噪声,有利于整周模糊度的解算。     

PLLB多路径误差分析方法

传统单路镜面反射模型能够对多路径误差进行广泛评估,但不能准确描述实际环境中多条反射信号形成的多路径误差影响。针对这一问题,提出了视距(LOS)条件下基于锁相环偏差(PLLB)的多路径误差分析方法,分别推导了伪距和载波相位多路径误差的估算公式,研究了伪距多路径的历元间相关性,分析了动态条件下载波相位多路径的类随机噪声特性,实验结果表明:伪距多路径具有历元间相关性,利用历元间相关性对伪距多路径改正后,双差伪距误差减小了52.7%,动态载波相位多路径具有的类随机噪声特性,会增大动态条件下载波相位误差。     

INS辅助的BDS伪距率一致性欺骗信号检测方法

传统INS辅助的伪距检测模型难以敏感低于惯导漂移误差的位置拉偏,针对这一问题,提出了INS辅助的BDS伪距率一致性欺骗信号检测方法。利用惯导误差发散缓慢的速度信息,构造经INS校准后的伪距率,与实际测得的卫星伪距率差分获得一致性检验量,并采用故障检测的思想制定欺骗信号检测方案,分析得出检测门限。实验结果显示,相较于随时间发散严重的伪距模型,所提方法同时适用于对位置欺骗和速度欺骗的检测,降低了检测误警率,能够在较长时间内保证检测灵敏性,且高精度的惯导系统辅助能够有效提高检测性能。