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基于北斗双星定位的被动算法研究

夏爽  
【摘要】: 北斗双星定位系统是我国自行研制建立的实时卫星导航定位系统,能为覆盖区域内的用户提供全天候实时导航定位服务。系统由三颗地球同步卫星(两颗工作卫星和一颗备用星)和地面中心站组成。其定位过程基于三球交汇原理,采用时间-测距的双星定位法。目前北斗系统要求定位用户必须发出请求信号以获得自身所在的位置信息,这种主动定位模式易造成定位目标的暴露,不适合军用。同时定位过程中卫星需对用户和中心站的双向无线电信号进行中继转发,卫星资源受用户占用,所以系统容量有限。 针对现有系统主动定位存在的问题,本文根据北斗定位系统的特点和其应用范围的特殊性为无源卫星定位系统建立一种新的三维搜索定位算法。该算法将一种应用于石油工业的微震源定位方法引入到卫星定位中,采用网格搜索算法实现被动定位。 为了适应被动定位的需要,北斗定位系统需要进行一定改造。定位用户配备高精度原子钟和高程测量仪器,接收卫星发送的无线电信号,计算出用户至卫星的伪距;与自身获得的高程数据联立计算出自身所在位置的经纬度,从而达到被动定位的目的。 仿真实验结果证明,该搜索定位算法运算速度快,并且具有较高的定位精度、和较好的收敛性。在加入电离层误差之后,实验结果仍可较好的定位用户位置。本算法基本满足北斗双星被动定位需要,对现有北斗双星主动定位系统是一种可行的改进算法。


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