曾庆化,刘建业,胡倩倩,杨 迪

(南京航空航天大学导航研究中心,江苏南京210016)

0 引 言

现有的四大全球导航卫星系统分别是:我国正在建设的北斗第二代卫星导航系统、美国GPS、俄罗斯GLONASS和欧盟的GALILEO系统。由于各独立卫星导航系统的星座定位精度使用权限有所限制,因此可靠性得不到保障,并且可见星受到应用环境影响较大[1],用户在可见星数目较少的情况下,难以得到满足精度要求的结果,甚至无法进行定位解算。为了有效地发挥四个导航定位系统综合优点,将北斗与其他定位系统进行组合导航,获得高精度、高可靠性的用户定位精度[2-3]具有重要意义。研究了将不同星座统一并进行多星座组合导航解算的方法,同时利用最小二乘法实现多星座定位解算[4]仿真,仿真结果表明,多星座组合导航定位算法能够有效提高卫星导航定位精度和可靠性。

1 多星座组合导航定位原理及其参数分析

北斗、GPS、GLONASS和GALILEO组合导航定位,即接收机同时接收北斗、GPS、GLONASS和GALILEO的导航电文信息[5-6],根据接收到的导航电文信息计算得到卫星在空间的瞬时位置坐标,结合测量获得的用户到卫星的相对距离,利用多球定位原理计算出用户在空间的位置,实现高精度的定位和导航。需要注意的是,由于各系统之间存在时间偏差,以及坐标系不同,在多星座组合导航中首先要统一时间和空间参考系。

在多星座组合定位系统中,由于不同的坐标系得到的数据格式和结果都有差别,必须将四者转换到统一的时间和坐标基准下进行解算。……