简介:Toimprovethereliabilityandaccuracyoftheglobalpositioningsystem(GPS)/microelectromechanicalsystem(MEMS)inertialnavigationsystem(INS)integratednavigationsystem,thispaperproposestwodifferentmethods.Basedonwaveletthresholddenoisingandfunctionalcoefficientautoregressive(FAR)modeling,acombineddataprocessingmethodispresentedforMEMSinertialsensor,andGPSattitudeinformationisalsointroducedtoimprovetheestimationaccuracyofMEMSinertialsensorerrors.ThenthepositioningaccuracyduringGPSsignalshortoutageisenhanced.ToimprovethepositioningaccuracywhenaGPSsignalisblockedforlongtimeandsolvetheproblemofthetraditionaladaptiveneuro-fuzzyinferencesystem(ANFIS)methodwithpoordynamicadaptationandlargecalculationamount,aself-constructiveANFIS(SCANFIS)combinedwiththeextendedKalmanfilter(EKF)isproposedforMEMS-INSerrorsmodelingandpredicting.Experimentalroadtestresultsvalidatetheefficiencyoftheproposedmethods.
简介:由于存在多径干扰,所以差分全球定位系统(DGPS)的定位速度和定位精度都受到了限制。例如,测地测量员需要抑制大约36+20log10SinεdB的多径干扰,这里,ε为正在观察的卫星仰角。利用GPS接收机进行信号处理不能满足这一技术指标要求,因此,需要采用一种接收天线,足以能够抑制从水平方向以下到达的信号。但现有的天线都不能足够地抑制这些信号,而且采用提高天线性能的有效方法,即通过扩大其接地平面来改善天线性能这一种方法也不切合实际。为此,本文设计了一种提高多径干扰抑制性能的小型化无接地平面的双波段GPS天线,并进行了野外测试。这种天线象垂直接线柱,而不象水平母板。在0.1m直径、0.4m高的天线罩内有一个由绕杆式(turnstile)单元组成的垂直阵列。在野外测试中,三单元阵列天线抑制多径干扰平均比0.5m直径的接地平面天线好5dB。五元阵天线似乎要优于0.9m直径的接地平面天线。
简介:本文介绍了有关GPS自适应调零天线的各种研究结果,这些研究是1997年根据MITRE公司倡导的研究计划开展的。根据该计划,MITRE公司已经证明了采用微带片辐射体实现基模和高次模已切实可行,从而能在地平线附近形成一个零点的简单而廉价的自适应天线就应运而生。我们知道,由于在地平线附近的干扰威胁最大,所以对这种天线的研究有很大的实用价值。为了减小GPS微带天线大的后瓣,构建了电阻渐变的若干个接地板,并对其进行了测试。天线就安装在接地板上,而接地板外缘的散射恰恰是使微带天线后瓣变大的原因。采用电阻渐变的接地板的自适应天线后,后瓣可降低10-20dB,因此,这类天线有较好的抗干扰能力。通过按比例缩小模型进行测量和分析所作的种种研究,确定了机载平台对GPS自适应天线抑制干扰性能的限制。我们以典型的1:8比例模型对右旋圆极化GPS天线的方向图进行了测量。为了研究装在巡航导弹上的GPS微带天线对平台的影响,我们也作了大量的电磁分析。通过与测量值的比较,仿真的精度得到了验证。这些研究有助于通过电磁效应定量分析对机载天线阵调零性能的影响。所述的电磁效应涉及平台的有限尺寸及曲率、高路径、蠕缓波以及自适应阵中主阵元与辅助阵元之间的互耦。
简介:军用GPS系统必须能在敌方干扰时工作。由于附近干扰机和远距离卫星源之间存在巨大的功率差,所以GPS信号的扩频增益对实现抗干扰(A/J)保护能力是不够的。本文提出了采用自适应天线调零系统来实现附加的抗干扰(A/J)保护能力,但是目前的系统,如AB-1就不能抑制与安装在飞机上阵列相关的近场多径干扰。本文分析了GPS调零时空自适应(STAP)波束形成器的设计,包括STAP处理器对GPS位置计算的影响,该位置通过测量不同卫星信号的到达时差(TDOA)来计算。本文提出了两种新疑结构,其性能通过在1:4比例大小的F-16飞机上进行的多次测量来模拟确定。
简介:Globalpositioningsystem(GPS)forvehicleapplicationsintheurbanareaischallengedbylowsignalintensity.ThecarrierloopbasedonfastFouriertransform(FFT)canobtainahighsignaltonoiseratio(SNR)gainbyincreasingtheobservationtime.However,thisleadstoamajorproblemthattheaccelerationcannotbeignored.TheperformanceoftheFFT-basedloopwilldeclinewiththeaccelerationincreasing.ThispaperdiscussestheeffectofthedynamiconFFTfirst.ThenahighperformancecarriertrackingloopforweakGPSL5signalsisproposed.Itcombinesdiscretechirp-Fouriertransform(DCFT)andthephasefittingmethodtoestimateDopplerfrequencyandDopplerratesimultaneously.First,asequenceofintegrationresultsisusedtoperformDCFTtoestimatecoarseDopplerfrequencyandDopplerrate.Second,thephaseofthesequenceiscalculatedandusedtoperformlinearfitting.Bythephasefittingmethod,thefineDopplerfrequencyandDopplerratecanbeestimated.ThecomputationcostissmallbecausetheintegrationresultsareusedandthephasefittingmethodneedsonlycoarseestimatesofDopplerfrequencyandDopplerrate.ComparedwithFFTandDCFT,theprecisionofthephasefittingmethodisnotlimitedbytheresolution.Thustheproposedloopcangethighprecisionandlowcarriertonoiseratio(C/N0)trackingthreshold.Simulationresultsshowthisloophasagreatimprovementthanconventionalloopsforurbanweak-signalapplications.