导航定位过程中的一种高效卫星组合选取策略
2018-07-05丰泽斌马龙华朱国杰
航天控制 2018年3期
关键词:信号
丰泽斌 马龙华 朱国杰
1.国家开发银行辽宁省分行,沈阳 110014 2.浙江大学宁波理工学院,宁波 315100 3.浙江大学, 杭州 310027
无论是在实际应用还是仿真平台实验过程中,导航定位都涉及到在可见卫星中选星的过程,传统的选星算法运算过于复杂,对此,国内外就如何改进选星过程做了很多研究,Bo Wang、Shunting Wang[1]等人提出用GPS姿态确定的改进选星算法,M.R. Masavi[2]提出用遗传算法更加准确高效地选星, Miaomiao Wei、 Ju Wang[3-4]等人通过重新选择删除的卫星以及利用卫星的比较以及分布特征改进了准最佳选星法,Miaoyan Zhang和Jun Zhang[5]提出了利用可见卫星子集选星的一种新的准最佳选星方案,还有基四选星算法[6],基于加权行列式的选星算法[7]等。本文针对传统选星法的问题提出自己的一系列解决方案。
1 卫星选择策略
为了实现选星策略的高精度和高效率,本文主要关注可选卫星的仰角、信号质量以及几何分布因子的相关信息。
1.1 卫星的仰角选择
首先考虑可见卫星的仰角信息,在东北天地理坐标系中,假设有一载体位置为A,卫星位置为B,其位置情况如图1所示:

图1 仰角和方位角的定义

(1)
(2)
相对于接收机位置而言,如果1颗卫星的仰角小于0,则被认为是不可见星,其信号无法被接收。如果其仰角大于0但是过小,则其传递路径因离地面较近会受到过多干扰,因此多径效应会增大而可靠性变低。所以在可见星中需要将仰角过低的那些卫星排除掉,通常将门限设为10°。
在导航系统解算得到第一个定位结果后,根据卫星星历信息,可得出各卫星的仰角信息,进而便可优先在此刻可见星的范围内进行卫星的捕获。……
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