基于非导航随机信号的组合导航技术研究
2021-04-17王超奇邵会兵黄鹏宇
王超奇,邵会兵,张 康,张 超,黄鹏宇
(1.北京控制与电子技术研究所,北京 100038;2. 清华大学,北京 100084;3.西安电子科技大学,西安 710071)
0 引言
全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)目前已经广泛部署并取得了巨大成功,最具代表性的系统包括美国的全球定位系统(Global Positioning System,GPS)、欧洲的伽利略(Galileo)系统、俄罗斯的GLONASS和中国的北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System,BDS)。卫星导航定位系统的精度在一般情况下可以满足不同服务对象的定位要求。尽管定位技术已成熟,但卫星系统自身的一些特点仍会对定位产生不利影响,例如经过远距离传输,接收到的信号较弱,对接收机要求较高;信号在传输过程中会受到电离层的干扰,增加了定位的复杂度;卫星高速运动会产生多普勒效应,且其位置的不固定性也会导致增加和校对对应的定位参数,从而增大导航电文和设备开销。卫星定位最早始于军用,且常用于在开阔地带定位,而随着民用范围的扩大,在城市和室内定位的应用逐渐增多,但卫星定位服务并不理想,其在市区和室内等多径环境下实现高精度定位难度较大或代价很高[3-4]。
地面数字电视广播(Digital Television Terrestrial Multimedia Broadcasting,DTMB)信号则不存在上述这些不利因素,而且DTMB本身就广泛应用于人口聚居地,其信号相对于GNSS信号接收功率较高、频率较低、频带较宽,有些体制还采用正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术,使其相对有天然抗多径的优势。所以利用DTMB信号在上述环境中进行定位,在技术层面上具有可能性,从而可以成为卫星定位的有力辅助和补充手段。从应用层面来说,除完成其基本功能以外,DTMB信号作为一种无线电辐射资源,与其他无线资源如蜂窝网络、传感网络一样,亦可被考虑应用于各种军事和民事领域。……
