多站时差频差高精度定位技术
三站时差定位GDOP影响因素分析
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指挥信息系统与技术
2021 年 6 月
2 个 辅 观 测 站（辅 站）组 成 。 三 站 时 差 定 位 模 型 如 图 1 所 示 ，地 固 坐 标 系 中 ，主 站 位 置 为 S0 ( x0，y0，z0 )， 辅 站 1 位 置 为 S1 ( x1，y1，z1 )，辅 站 2 位 置 为 S2 ( x2，y2，z2 )，目标位置为 T ( x，y，z )。
图 三站时差定位模型 1
设目标发射的雷达探测波到达观测站的时间为 tTOA，tTOA0 为 雷 达 探 测 波 到 达 主 站 的 时 间 ，tTOA1 为 雷 达 探 测 波 到 达 辅 站 1 的 时 间 ，tTOA2 为 雷 达 探 测 波 到 达 辅 站 2 的 时 间 ，因 此 目 标 发 射 的 雷 达 探 测 波 到 达 主站与辅站 1 的时间差为 Δt1 = tTOA1 - tTOA0，到达主 站 与 辅 站 2 的 时 间 差 为 Δt2 = tTOA2 - t 。 TOA0 令 目 标 与观测站的距离如下：
éδ ê
2 ΔR
1
+
2δ2
0
0ù ú
êê 0 ê
δ2 ΔR2
+
2δ2
0úú ú
ë0
（3）
其 中 ，L、B 和 H 分 别 为 目 标 的 经 度 、纬 度 和 高 程 ；N
为 目 标 当 地 卯 酉 圈 半 径 ，随 纬 度 B 缓 慢 变 化 ；e 为 第
一偏心率 。 ［10］
一 般 情 况 下 ，由 式（2）和 式（3）联 立 方 程 组 是 无
法 求 解 的 ，只 有 在 进 行 高 程 假 设 后 方 程 组 才 可 求
2 0z
讨论差分定位的原理和方法
讨论差分定位的原理和方法差分定位（Differential positioning）是一种通过使用多个接收机来提高全球卫星导航系统（GNSS）定位精度的技术。
它可以有效减少接收机和卫星时钟误差、大气误差以及多路径干扰等因素对定位精度的影响，从而实现亚米级甚至亚米级的高精度定位。
在差分定位中，至少需要两个接收机，一个用作基准站（Reference Station），另一个用作流动站（Rover Station）。
差分定位的原理是基于以下两个基本观测事实：1. 接收机之间的卫星信号穿过相同的大气层和多路径环境。
因此，两个接收机测量到的信号误差是相似的。
2. 接收机之间的位置差异相比于测量到的卫星信号误差来说是很小的。
因此，可以通过比较两个接收机的差分测量结果来消除信号误差，从而实现高精度定位。
差分定位主要有两种方法：实时差分定位和后处理差分定位。
1. 实时差分定位：实时差分定位是通过通信链路实时传输基准站观测数据给流动站，然后在流动站上进行数据处理获得高精度的定位结果。
这种方法需要使用差分修正数据（Differential Correction Data）来消除接收机钟差、大气延迟和多路径影响等误差。
差分修正数据可以通过多种方式获得，例如广播星历修正数据（Broadcast Ephemeris Correction Data）、补充星历修正数据（Supplemental Ephemeris Correction Data）、差分基准站观测数据等。
实时差分定位可广泛应用于定位导航、精准农业、航空、航海、地震监测等领域。
2. 后处理差分定位：后处理差分定位是在采集完流动站和基准站的观测数据后，将这些数据保存下来，然后在后续的数据处理过程中进行差分计算，最终得到高精度的定位结果。
后处理差分定位的优势在于可以利用更多的观测数据进行差分计算，从而获得更高的定位精度。
但相比于实时差分定位，后处理差分定位需要更长的计算时间，适用于对实时性要求不高的应用。
多站无源时差定位精度分析
多站无源时差定位精度分析邢翠柳;陈建民【摘要】针对在多站无源时差定位系统中影响目标定位精度的因素,分析了时差测量误差和站址误差对目标定位精度的影响。
影响时差测量精度的因素有接收机热噪声、多普勒效应、站间同步误差、本地时钟误差和大气等因素。
通过分析各个因素对目标定位精度的影响程度,在特定布站方式下,仿真计算得到在固定时差测量误差和站址误差下可能达到的目标定位精度,并根据主要误差来源提出相应的提高定位精度的措施。
%Aiming at the factors which affect on the positioning accuracy of TDOA passive location by multi-station,this paper analyzes the influence on target positioning accuracy by error in time difference measurement and station locations.The influence factors on time measurement accuracy include Johnson noise of receiver,Doppler effect,error on time synchronization between stations,local clockerror,influence by atmosphere and so on.The positioning accuracy is got in special station location with error in time difference measurement and station location by simulation.The methods of improving the accuracy of positioning accuracy are given.【期刊名称】《无线电工程》【年(卷),期】2012(042)002【总页数】4页(P32-34,48)【关键词】时差定位;定位精度;时差测量误差;站址误差【作者】邢翠柳;陈建民【作者单位】中国电子科技集团公司第五十四研究所,河北石家庄050081;中国电子科技集团公司第五十四研究所,河北石家庄050081【正文语种】中文【中图分类】TP960 引言多站无源时差定位(TDOA)又称为双曲线定位，是一种重要的无源定位方式，是通过处理3个或更多观测站采集到的信号到达时间测量数据对辐射源进行定位的。
多基站时差频差无源定位处理方法研究
多基站时差频差无源定位处理方法研究多站无源定位技术是电子侦察、电子对抗的一个重要问题,被广泛应用于雷达、导航、声纳、警戒、无线通信、分布式传感器网络等领域。
相对于有源定位系统,无源定位系统具有隐蔽性好、抗干扰能力强、探测距离远等优点。
相对于简易的单站无源定位系统,多站无源定位系统能够综合利用多组观测信息,实现对目标的高精度联合定位。
本文对多站的时差定位(Time Difference Of Arrival,TDOA)、频差(Frequency Difference Of Arrival,FDOA)和时差联合定位、存在基站误差的时差定位等问题进行了研究。
基于TDOA和FDOA的定位问题是高度非线性的,并且相应的目标代价函数具有非凸特征,这样定位问题并不能够简单直接求解。
定位问题的解决方法按照类型可以划分为线性化解法和非线性化解法。
目前大多数研究主要侧重于线性化解法,这些方法通过线性化非线性的TDOA和FDOA方程组来求解目标位置,特点是计算量小,在噪声较小时定位精度能够达到克拉美罗界(Cramer-Rao Bound,CRLB)。
但线性化非线性方程组必然会带来性能上的损失,即在噪声功率达到一定程度时定位误差快速增加,且定位精度远离CRLB。
本文采用非线性的解法求解TDOA定位问题,相对于线性化解法性能更好,在大噪声环境下定位精度更高。
针对非线性解法在初始值选取较差时,算法容易发散的缺点,提出了一种修正牛顿算法(Modified Newton,MNT)。
MNT算法对初值选取不敏感,即在较差初始值时,MNT算法依然能够精确地收敛到目标位置。
对于运动平台的TDOA和FDOA联合定位问题,提出了一种基于时差、频差的两步牛顿算法,将原迭代算法中位置和速度变量的初值选取问题转化为仅位置变量的初值选取问题。
对于存在接收基站误差的TDOA定位问题,提出了一种基于基站误差的两步牛顿算法,该算法减少了由基站位置误差带来的高维Hessian矩阵求逆运算次数,实验结果表明基于基站误差的两步牛顿算法具有更快的收敛速度,并明显降低了运算量。
GNSS测绘中的差分定位原理与精度分析
GNSS测绘中的差分定位原理与精度分析导论全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System，GNSS）已经成为现代测绘领域不可或缺的工具。
差分定位技术是GNSS测绘中一种常用的技术手段，能够提高定位精度。
本文将介绍差分定位的原理以及对其精度进行分析。
一、差分定位原理差分定位是通过将一个已知位置的参考接收器与需要进行定位的测量接收器进行比较，消除接收器本身的误差。
其中最常用的差分定位技术是实时差分定位和后处理差分定位。
实时差分定位是通过将参考接收器和测量接收器之间的观测数据进行无线传输，对观测数据进行实时处理，实现即时的位置纠正。
这种方法通常使用基准站和流动站两个接收器。
基准站位于已知位置，使用精密的测量设备进行观测，并将观测数据传输给流动站。
流动站利用接收到的基准站数据对自身的观测数据进行纠正，从而得到更为准确的位置。
后处理差分定位是通过将基准站和流动站的观测数据进行离线处理，消除接收器误差。
基准站和流动站的观测数据分别进行处理，通过比对两个接收器的观测数据中的误差，对流动站的位置进行纠正。
这种方法相比实时差分定位更为精确，适用于对测量精度要求较高的情况。
二、差分定位的精度分析差分定位技术可以有效提高GNSS测绘的定位精度，但其精度受到多种因素的影响。
以下将对其中几个主要因素进行分析。
1. 观测条件天气和环境条件对差分定位的精度有显著影响。
恶劣的天气条件，如强风、大雨、雷电等，会导致信号传输的中断或衰减，从而影响定位精度。
此外，大量的遮挡物，如高楼、树木等也会影响信号的传播和接收。
2. 卫星几何卫星几何是指卫星的分布在空间中的位置关系。
当卫星几何不理想时，即卫星分布过于稀疏或过于密集，会导致定位精度下降。
在实际测绘中，选择合适的时间和地点以获得最佳的卫星几何条件对于提高差分定位精度非常重要。
3. 接收器性能接收器的性能直接影响差分定位的精度。
高质量的接收器通常具有较高的灵敏度和抗干扰能力，能够快速且准确地接收信号，从而提高定位精度。
同步卫星无源测轨中的时差定位与精度分析
同步卫星无源测轨中的时差定位与精度分析彭华峰;曹金坤;郑超【摘要】Positioning based on time-delay measurement is one of the most important positioning method. The issue is focused on its usage on geosynchronous earth orbit satellite(GEO) measurement and determination. The principles, algorithm and diagram of positioning with four stations are presented. The equation of error's transmission is derived here. The importance is the error analysis of how the position precision is affected by the measurement precision, the layout pattern of four stations, the length of the baseline, the precision of station's position and so on. Monte-Carlo simulation is achieved on computer which is coincident with the result of the error analysis. The simulation result indicates that all the measurement precision, the layout pattern of four stations, the length of the baseline and the precision of station's position are the key factors of the position precision; the layout like an inverse Y form is the best one, and a rectangle or diamond form is the worst layout form which is not suggested to be used in positioning system. In order to get precision with order of kilometer, the baseline is suggested to be larger than 1 000 km. It is more better if even more larger; the precision of station's position must be better than 1 m.%多站时差定位是最重要的无源定位方法之一.研究了基于四站时差测量的地球同步卫星无源定位和定轨方法.介绍了四站时差定位的基本原理,给出了四站时差定位算法和详细算法流程,推导了四站时差定位精度的误差传播方程.重点分析了测量精度、布站方式、基线长度、站址误差对同步卫星定位精度的影响.通过Monte Carlo仿真,验证了四站时差定位算法与误差分析结果的一致性.仿真结果表明:测量误差、布站方式、基线长度和站址误差均是定位误差的关键影响因素；布站方式以倒Y型布站效果最佳,菱形或矩形布站方式存在奇异区；为达到km量级定位精度,则基线长度应大于1 000 km;采用四站时差测轨时,站址坐标精度水平应优于1 m.【期刊名称】《系统工程与电子技术》【年(卷),期】2012(034)011【总页数】7页(P2219-2225)【关键词】无源测轨;时差;精度分析;同步卫星【作者】彭华峰;曹金坤;郑超【作者单位】西南电子电信技术研究所,四川成都610041;西南电子电信技术研究所,四川成都610041;西南电子电信技术研究所,四川成都610041【正文语种】中文【中图分类】P2880 引言无源时／频差定位是无源定位的热点技术之一［1－6］，具有定位精度高、隐蔽性好、作用距离远等优点，对于提高系统的生存能力具有重要的作用。
时差定位与两种测时差方法
时差定位与两种测时差方法2t1~6年l2【)【】6.No.1电f对抗EI(ROMCW ARFARE总第106蛐SerieN¨.106时差定位与两种测时差方法刘刚赵国庆(西安电子科技大学电子对抗研究所,西安710071)摘要介绍了时差定位以及两种测时差的方法——基于统一信号和基于统一时间的时差测量方法,并针对测量精度进行分析,最后给出GDOP仿真.关键词时差定位信号同步时间同步定位精度TDOALocationandTwoMethodsofTimeDifferenceMeasurement LiuGangZhaoGuoqing(ResearchInst.ofElectronicCountermeasures,XidianUniv.,Xi'all710071,China) Abstract:TwomethodsoftimedifferencemeasurementinTDOAlocationaregiveninthisarti cle: themethodbasedonthesignalsynchronizationandthemethodbasedonthetimesynchronizat ion. Thenthealgorithmandaccuracyoflocationareanalyzedwithformulate.GeometricDilution OfPre—cisiongivestheeffectsofthetimemeasuringprecisionintheend.Keywords:TDOAlocation;signalsynchronization;timesynchronization;locationaccurac yO引言时差定位(TimeDifferenceOfArrivalLocation)是一种重要的无源定位方法,而无源定位系统本身并不发射电磁波,完全是被动工作的,因此具有隐蔽性好的优点,对于提高系统在电子战环境下的生存能力具有重要的作用.目前在对时差定位的研究中多关注于定位算法,精度分析和布站方式,而较少关注另一个影响定位精度的重要因素: 辐射源信号到达各观测站时间的测量,即时差测量的精度问题.这在时差定位中是相当重要的.因为我们都知道电磁波以光的速度(近似为3×l0sm/s)在空气中传播,一微秒(1OI6秒)的时间测收稿日期:2005年7月11日量误差反映到距离上就是30o米的误差,可谓是"失之毫厘,谬以千里".因此,探讨时差测量的相关问题是十分必要的.当前在时差定位中通常采用两种测时差的方式:基于统一信号的方式和基于统一时间的方式. 前者是目前比较常用的方式,而后者也处在不断发展之中.本文对这两种方式进行简要介绍,作为相关研究的参考.1时差定位原理[1][2】[3】时差定位实际上是反"罗兰"系统的应用,罗兰导航系统根据来自3个已知位置的发射机信号来确定自身的位置,而时间差测量定位系统是利22电子对抗2006年第l期用3个(多个)已知位置的接收机接收菜一个未知位置的辐射源的信号,来确定该辐射源的位置. 两个观测站采集到的信号到达时问差确定了一对双曲(面)线,多个双曲面(线)相交就可以得到目标的位置,因此时差定位又被称为双曲线定位. y'///'i/tl/,/I',,'/I(1.y1),(2.J11)图I时差定位原理图如图l所示,以平面二维三站定位为例:目标71的位置为(,),),so(o,Y o)为主站,sl(l,Y1),S2(2,),2)分别为副站l和副站2.ro,rl,r2分别为目标到主站so,副站s.和副站S2的距离.距离差为Ar,i:1,2,则定位方程为:fo=(—XO)+(Y一),0){=(—)+(Y—Yi),(i=1,2)(1)【c?△￡=c?(t—to)=一ro对上式整理化简得:(0一)+(Y o—Y)Y=ki+c'△￡'ro(2)其中k去[(c?△￡i)+(o+yo2)一(+yi2)],(i:l,2),c:3XlOSm/s,解方程组即可得到目标位置.2两种测时差方式的介绍2.1基于统一信号方式的时差测量这种方法又称为基于信号同步的时差测量.通常各观测站之间的距离是固定的,各站位置坐标均精确标注,且只在主站有一个高稳定时钟,副站没有时钟.各站同时开始接收辐射源信号,分别收到辐射源信号后,副站立即将辐射源信号直接或变频转发到主站,本身则不对信号做任何处理.主站收到从副站转发的信号,并分别测量各副站转发信号的到达时间,因为已知各站间距,且可以预先估计出信号从各副站转发的延迟,所以可以测出辐射源信号到达各观测站的时间差,从而完成时差定位./\电磁淳/,I,,,/磁渡/电磁,,电磁渡/电磁渡\副图2基于统一信号方式的时差测量这种方法是目前普遍采用的方式,在工程上易行.但缺点也比较明显,首先此方法要求各观测站位置固定,必须在主副站间有可靠的直视传输路径,一般有效间距为15km,最大间距为30km, 不够机动灵活;其次需要建立专门的信号转发设备及传输通道,比较复杂;三是定位过程有两次信号检测和到达时间的误差.一次是在副站检}贝4辐射源直达信号,检测判别后才进行转发,第二次是在主站对副站转发信号的检测,才测量时间,由于脉冲的前沿是有斜率的,所以引起两次的时间误差.信号差转误差较大.2.2基于统一时间方式的时差测量这种方法又称为基于时间同步的时差测量.在这种方法中,主站和各副站均设有高稳定度的时钟,并且每隔一段时间(1s或Ims等)对一次时间(将当前时间归零),因此可认为各站是高度时间同步的,即拥有统一的时间基准.这样各站均可分别测量处理辐射源信号的到达时间,各副站只需将信号到达时间信息传递给主站即可.对于固定站,其位置可以预先精确标注;对于运动站, 目标,,电磁,,一//\///电磁渡,/电磁波\副味.(时钟1)-占(时钟2'(时钟)图3基于统一ri,JI'~il方式的时差测量总第106期刘刚,等:时差定位与两种测时差方法则在传递信号到达时间的同时还需要传递自身的当前位置.主站根据时间信启,计算时间差并计算出辐射源的位置.这种方法的优点是可以实现测量站的机动且便于展开站间距(基线),便于多站长基线组网,不必建立转发设备和专门的转发信号传输通道,只需利用已有的数据传输线路传递时间数据即可, 使用灵活.定位过程只有一次信号检测,所以时间测量误差较小.而缺点则是对各站的时钟稳定度要求非常高,若没有统一的时间基准(即各站时钟问的误差较大)的话则定位误差会很大.3精度分析及仿真[4】[5]3.1精度分析定位精度用GDOP(GeometricDilutionOfPreci—sion)来表示:GDOP:√(盯+盯)(3)式中,表示,Y方向上的定位标准差.首先对式C?AtC?(tf—t0)=r—r0,(=l,2)求微分,可得到:C?d(t—t0)=(c一c0)出+(.打一C0y)dy+:李:一亟:坐,(1,2)一一=一I,=I/J.一a—c3x一''一' :妻:一:,(l,2)一_-_一=一一.I,=1./,.一一—…=Clx--COxCly一-OOyCC2COC2Co】=Izy—yJl一一=I一2一.y—y2),一y.l—一=c-[d(tl—t0)d(t2一to)]rdY=C-dX+flXs=(CrC)Cr(dY一)(6)(CrC)一Cr=B=(22(7)Pet=FL?j=B{E[dY?dyr]+E[dXs?]}Br(8)'『2.r/t2r11[dY"dYr]=c2l,盯△.'盯△,盯,!j其中0"3(i=1,2)为第i站的时间测量误差,-2为At.与At2间的相关系数.假设站址误差各分量的标准差是相同的,即盯2I_:盯2盯]-(kokt]=[(9)E[_dY?dj+ELs?j=(盯)22=[m]22fc?盯+2盯(i=)盯1c2.+盯(≠)m=66(￡,h=l,2)=I1I'22,,,,,24电子对抗2006年第1期GDOP=厕=[笛2菁2(+b2i62j)(11)3.2仿真对于给定的布站方式,时差定位的精度主要取决于时间测量的精度和基线长度,本文分别就这两项因素对定位误差的影响进行了仿真.y\站阈夹角/剐蝴>//W152"t:;DOpf..,/一,星:薯……一-…j¨00.-:/,,,≮∥一,,0害呻㈡,,,',0j一图8三站夹角120~,时间测量误差30ns,基线长度30kin时的GIX)P图4结语仿真时令主站位于坐标原点,且对称分布(图4),副站与主站的间距为基线长度,各站的时间测量误差相同.表1为仿真中的各主要参数.表I仿真中的各主要参数三站夹时间测量误基线长GDOP图角/度差/ns度/km1803030图51803050图61801050图7l203030图8l203050图9120l050图l0图6三站夹角180~,时间测量误差30ns,基线长度50km时的GDOP图三4020.h';I)t)p,磊落i.蜉..≯;,..,,『151)lJ¨lx/kin图9三站夹角120~,时间测量误差30ns,基线长度50km时的GDOP图由仿真可以看出,对于相同的布站方式,在一定的站间距范围内(因为站间距过长反而会降低定位精度【1]),基线越长(对比图5与图6,图8与图9),测时误差越小(对比图6与图7,图9与图§图7三站夹角l8,时问测量误差10m,基线长度50km时的GDOP图图l0三站夹角120~,时间测量误差IOns,基线长度50km时的GDOP图lO),则定位精度越高.所以无论是基于统一信号还是基于统一时间的}贝4时方法,关键问题是如何延长站间距离,并提高测时精度.基于统一信号的测时方法目前可以采用通过卫星差转信号的方法来延长站间距,并通过对转发信号的相关检测来提高测时差精度;而对于基于统一时间的测时差方法来说,其核心——高稳定度原子钟,在过去一一.,§,,,■一..一一一～_i～,,...;～一一一一一一一～,敛一|q≮.三;…一总第106期刘冈0,等:时差定位与两种测时差方法25因为造价昂贵,不易维护等原因,没能使这种方法得到广泛应用.而现在得益于科技的进步,高稳定度的铯钟,铷钟等制造成本下降,体积更小,更易于存放和维护,使得这个方法可以得到更多的应用.参考文献1赵国庆.雷达对抗原理.西安:西安电子科技大学出版,1999:63—672孙仲康,周一宇,何黎星.单多基地有源/无源定位技术.北京:国防工业出版社,1996:1811863FredrikGustafsson,FredrikGunnarsson.PositioningUsing Time—DifferenceOfArrivalMeasurements.Acoustics,Speech, andsiProcessing,2003.Proceedings(ICASSP'03),2003 IEEEInternationalConferenceOnV olume6,6—10April2003Page(s):VI一553—64杨林,周一宇,孙仲康.TDOA被动定位方法及精度分析.国防科技大学,1998;20(2):49535潘琴格.无源系统测向及时差频差联合定位方法研究.西安:西安电子科技大学硕:f=毕业沦文,2004:1723作者简介刘刚(1980一),男,2003年毕业于西安电子科技大学,电子信息工程专业.现为西安科技大学电子工程学院电路与系统专业在读硕士研究生,从事电子对抗方面研究.赵国庆男,教授,西安电子科技大学电路与系统学科博士研究生导师,校学术带头人,信息技术系主任,电子对抗研究所所长,是总装备部综合电子战专家组成员和国防973专家组组长,电子对抗学会委员,《电子对抗》杂志编委,"电子对抗"国防重点实验室学术委员.跃期从事电子对抗系统的理论与工程实践技术研究,主持和参加完成863,973,国防预研和基金项目40余项,着有国家级重点教材《雷达对抗原理》.俄罗斯重视电子战部队建设据俄罗斯国防部可靠消息称,俄罗斯武装力量中将很快增加一个新的兵种或者特种司令部——电子战部队或者电子战司令部.目前提交高层军政领导讨论该问题的所有文件都已经准备好.俄罗斯武装力量中现有三个独立的兵种:战略火箭兵,航天部队和空降部队.二十世纪下半叶的军事实践证实了一个无可否认的事实:电子战已经从一种作战保障形式变成一种极具特色的或者作战效果极其显着的作战形式.据专家统计,使用电子部队和武器,使陆军部队的作战潜力提高了2倍,空军的损失降低了三分之一至二分之一,战舰的损失减少了三分之二.目前俄罗斯电子战装备有能力侦察到敌方的电子目标,精确判定其位置,并将其消灭,并在同时对己方同类系统提供有效防御.装备现代化电子战装备的部队能够实施猛烈的电磁打击.从其与敌方武器和装备作战效果来看,完全可与使用大规模杀伤性武器的效果相媲美.据俄国防部提供的消息,新军种将用于在太空,空中,陆地和海上的对敌作战,并为国家重要目标和己方军队提供防御.俄罗斯认为,建立这支部队是完全符合逻辑的,美国的电子战部队早就已经存在了,俄罗斯当然不能落后.俄军目前已经拥有电子战部队,该部队由总参谋部电子战部指挥.一些专家将这些部队称为特种电子部队,因为这支部队完成一些特殊的任务,其工作和部署地点完全保密.五角大楼早就意-/Z$4了电子战的重要性,其叫法也不是模糊的"电子战作战",而是更加准确的"电磁战争".美军电子战部队也比俄军电子战部队在国防部的地位高.目睹美军电子战部队在最近的几次局部战争中所发挥的重要作用之后,俄军也加强了对电子战部队的重视.虽然目前俄军可以进行独立的电子战演习,但据专家估计,还不具备大规模使用专用电子装备的能力.主要原因是部队基础设施少,物质保障不足,因而发展很受限制.目前俄罗斯军方部门已经计划采取措施,将俄军的电子战水平提升至与美军对等.俄罗斯一位领导人指出,俄政府将改组军工企业,以便形成生产电子战装备的企业体系.当前的首要任务是研制出新型有效的电子战设备,例如能够精确判定恐怖分子在地形复杂区域的基地的坐标的设备等.另外,也在期待工业部门生产出使用新物理原理的电子战武器.例如作战半径不限的量子发生器,这些武器可以在几百千米的高度上摧毁敌方飞机,舰艇,战车上的电子设备.这在目前听起来像是天方夜谭,但专家认为在近几十年这将成为现实.(肖霞提供)。
多站时差频差高精度定位技术
关 键 词 ： 源 定位 ； 差 ； 无 时 多普 勒 频 差 ； ｒｍｅ— ａ Ｃ ａ ｒＲ ｏ下界
中 图 分 类ｉ ｅ ｏ ａｉｎ ｗ ｔ ｕ ｔ ｓａ ｉｎ Ｕｓｎ ＤＯＡ／ ＤＯＡ Ｍ ｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔ ｔ ｒＬ ｃ ｔ ｉ Ｍ ｌ —ｔ ｔ ｉ ｇＴ ｔ ｏ ｈ ｉ ｏ Ｆ ａｕ ｅ ｎ ｓ
Ａｎ ａ ｐ ｏ ｃ ｏ ｒ ｖ ｄ ｎ ｉ ｈ ｙ ａ ｃ ｒ ｔ ｐ ｒ ａ ｈ ｆ ｒｐ ｏ ｉ ｉ ｇ ｈ ｇ ｌ ｃ ｕ ａ ｅ ＦＤＯＡ ｓ ｉ ｔ ｓ ｏ ｈ ｏ ｅ ｅ ｔｒ ｄ ｒ ｐ ｌ ｅｔ ａ ｎ ｉ ｅ ｔｍａ ｅ ｆｔ ｅ ｃ ｈ ｒ ｎ ａ ａ ｕ ｓ ｒ ｉ ｓ
出了利 用相 参 脉 冲 串实现 雷达 信 号 高精 度 频 差 测 量 方 法 ， 导 了无 模 糊 频 率估 计 的 充要 条 件 及 相 参 脉 冲 串测频 推
的 Ｃ Ｌ 仿 真及 实验 室 测试 结 果证 明 了在 一 定 条件 下 可 实 现 对相 参 雷 达信 号 的 Ｈｚ 测 量 精 度 ， 工 程应 用具 Ｒ Ｂ， 级 对
摘 要 ： 对 多站 时 差 频 差 联 合 定 位 系统 ， 针 建立 了 定位 模 型 ， 导 了定 位 误 差表 达 式 并 作 了仿 真 分析 。仿 真 结 果表 推
明， 观测站构型较差的情况下 ， 在 多站 时 差频 差联 合 定位 与 纯 时 差 或频 差 定位 相 比 可提 高定 位 精 度 。 文 同时提 本
Ｚ ｕ Ｗｅｑ ａ ｇ ，Ｈ ｕ ｎ ｉａ ｇ ，Ｍａ Ｑｉ Ｘｉ ｈ ｉｉｎ ａ ｇ Ｐｅｋ ｎ ｎ ，Ｌ ｎ
（ ．Ｎｏ ８ １ ｓ ａｃ ｎ ｔ ｕｅ，Ｃｈｎ ｒ ｓ ａ ｅＳ ｉｎ ｅａ ｄ Ｉｄ ｓｒ ｒ ｏ ａｉｎ，Ｎａ ｊ ｇ，２ ０ ０ ，Ｃｈｎ ； １ ． ５ １Ｒｅ ｅ ｒｈ Ｉ ｓｉ ｔ ｔ ｉａ Ａｅ ｏ ｐ ｃ ｃｅ ｃ ｎ ｎ ｕ ｔｙＣｏ ｐ ｒ ｔｏ ｎｉ ｎ １０ ７ ｉａ
双星时差频差无源定位系统定位算法工程指标分析
关 键词 ： 星定位 ； 双 时差 ； 差 ； 频 工程 实现 ； 号采样 时间 ； 信 定位 精度
中图分 类号 ：Ｎ ６ ． Ｔ ９７ １ 文 献标识 码 ： Ａ ｄ ｉ１ ．９ ９ｊｉ ｎ １０ —８ ３ ．０ １０ ．０ ｏ：０ ３ ６／ ． ｓ ．０ １ ９ ｘ２ １ ． ０７ ｓ ７
第５卷 第７ １ 期
２ １ 年 ７月 ０１
电讯 技术
Ｔ ｌｃ ｍｍｕ ｉａ ｏ ｇｎ ｅｉｇ ｅｅ ｏ ｎｃ ｔ ｎ Ｅｎ ｉｅ ｒｎ ｉ
Ｖｏ ． Ｎｏ． １５１ ７
Ｊ１ ０ １ ｕ ．２ ｌ Ｉ
文章 编号 ：０ １ ９ Ｘ（０ １０ —０ ３ —０ １０ —８ ３ ２ １ ）７ ０ ４ ４
Ａ ｓ ａｔ Ｂ ｏ ｐ ｔ ｇｔｅ ｅｓｒｍ ｎ ｐｅｉｏ ｆ Ｄ Ａ Ｔｍ ｉｅ ｎｅ ｆ ｒｖ１ ａｄＦ Ｏ （ ｒ ｕｎｙ ｂｔ ｃ ：ｙｃｍ ｕｉ ａｕ ｅｔ ｒ ｓ ｎｏ Ｏ （ ｉｅＤｆ ｒ ｃ ｒ ａ） ｎ Ｄ Ａ Ｆｅ ｅｃ ｒ ｎ ｈｍ ｅ ｃｉ Ｔ ｅ ｏＡ ｉ ｑ Ｄｆ ｒ ｃ ｆ ｒｖ１ ， Ｄ Ａ ａｄＦ Ｏ ｈｎ ｅ ａ ａｓｄｂ ａ ｌｔ Ｓｍ ｖｍ ｎ ， ｉ ｐｐｒ ｕ ） ａ ｉ ｅ ｅｏ Ａ ｒ ａ） Ｔ Ｏ ｎ Ｄ Ａ Ｓ ａｇ ｔ ｃｕｅ ｙｓ ｅ ｉ ｏｅ ｅｔｔ ｓ ａｅ ｔ ｆ ｗ Ｍ ｆ ｎ ｅ ｉ ｃ ｒｅ ｔ ｌｅ ｈ ｐ ｓ ｒ ｉ
ｐ ｃ ｓｏ ｅ ｒ ｉｉｎ
差定 位算法 和 多 星时 差 定 位算 法 进 行 深入 研 究 ， 并
ｌ 引 言
双 星时差频 差无 源定 位 系统是 利用 两颗 卫 星通
给 出 了经 典 的解析求 解算 法 ¨ ； 文献 ［ ］ 首次报 ２在 ３中 道 了利用 时差 频差定 位 成功实 现对 卫星 干扰 源 的定 位 。 国内许 多学者 也对 时差频 差定 位相关 理论 进行 了研 究 ＿ 。但 是 ， 内的研 究 工 作 还 停 留在 理论 ４ ｊ 一 国 学术 研究 阶段 ， 有 涉 及双 星时 差 频差 无 源 定 位 系 没 统 的工程 化相关 技 术 问题 ， 国外 文 献也 没 有 对 其技 术 细节做 详 细披露 。笔 者长期 从 事双 星时差 频差 无 源定 位相 关理 论研 究 ， 对 双 星 时差 频 差 无 源 定位 并
高精度卫星定位技术误差分析与改进策略
高精度卫星定位技术误差分析与改进策略高精度卫星定位技术是现代导航和地理信息系统中的关键技术之一，它通过接收卫星信号来确定接收器在地球上的精确位置。
随着科技的发展，高精度卫星定位技术在各个领域，如测绘、交通、农业、事等，都发挥着越来越重要的作用。
然而，这项技术在实际应用中仍然面临着多种误差源，这些误差源可能会影响到定位的精度和可靠性。
本文将探讨高精度卫星定位技术中的误差分析，并提出相应的改进策略。
一、高精度卫星定位技术概述高精度卫星定位技术主要依赖于全球导航卫星系统（GNSS），如的全球定位系统（GPS）、俄罗斯的格洛纳斯（GLONASS）、欧洲的伽利略（Galileo）和中国的北斗导航系统（BDS）。
这些系统通过发射卫星信号，使得地面接收器能够计算出其位置、速度和时间。
1.1 卫星定位技术原理卫星定位技术基于三角测量原理，即通过测量接收器与至少四颗卫星之间的距离，来确定接收器在三维空间中的位置。
接收器通过计算信号传播时间来确定距离，而信号的传播时间与卫星和接收器之间的距离成正比。
1.2 定位技术的应用场景高精度卫星定位技术在多个领域有着广泛的应用，包括但不限于：- 测绘工程：用于地形测绘、土地规划和工程建设。
- 交通导航：提供车辆定位、路线规划和实时导航服务。
- 精准农业：指导农业机械进行精确播种、施肥和收割。
- 事应用：用于定位、导航和武器制导。
二、高精度卫星定位技术的误差分析尽管高精度卫星定位技术在理论上可以提供非常精确的位置信息，但在实际应用中，多种误差源会影响定位的精度。
2.1 卫星误差卫星误差主要包括卫星轨道误差和卫星钟差。
卫星轨道误差是由于卫星轨道模型与实际轨道之间的偏差造成的，而卫星钟差则是由于卫星时钟与标准时间之间的偏差造成的。
2.2 信号传播误差信号传播误差主要包括电离层延迟和对流层延迟。
电离层延迟是由于卫星信号在通过电离层时受到电子密度变化的影响，导致信号传播速度的变化。
对流层延迟则是由于信号在通过对流层时受到温度、湿度和大气压力变化的影响。
解决测绘技术中的定位误差的解决方案
解决测绘技术中的定位误差的解决方案测绘技术在现代社会中扮演着重要的角色，它不仅可以帮助我们准确地绘制地图和测量地球表面的各种特征，还可以应用于建筑设计、城市规划以及资源勘探等领域。
然而，在测绘技术中，定位误差是一个常见的问题，它可能导致测量数据的不准确性，从而影响到项目的成功实施。
为了解决这个问题，我们需要综合运用一系列技术和方法。
首先，我们可以利用全球卫星定位系统（GNSS）来降低定位误差。
GNSS是一种基于卫星发射的信号进行测量的定位系统，它可以提供高精度的位置信息。
通过使用多个卫星的信号，我们可以采用差分GPS技术来消除大部分的定位误差。
差分GPS技术基于至少两个接收器站点，其中一个站点处于已知准确位置上，另一个位于待测区域。
通过对比这两个站点接收到的信号，我们可以准确地计算出定位误差，并进行校正。
这种技术的应用可以大大提高测绘技术的准确性。
此外，我们还可以使用惯性导航系统来解决测绘技术中的定位误差。
惯性导航系统是一种基于陀螺仪和加速度计等传感器的导航系统，它可以通过测量物体的加速度和角速度来确定其位置和方向。
由于惯性导航系统不受GNSS信号的影响，因此它在测绘技术中可以作为一种独立的定位手段。
然而，惯性导航系统也存在累积误差的问题，这可能导致定位结果的偏差。
为了解决这个问题，我们可以使用传感器融合技术，将GNSS和惯性导航系统的定位结果进行融合，从而得到更准确的位置信息。
另外，我们还可以考虑使用基于图像处理技术的视觉定位方法。
视觉定位是一种利用相机拍摄到的场景信息来确定相机位置的方法。
通过分析图像中的特征点和地标等信息，我们可以计算出相机的位置和方向。
相对于GNSS和惯性导航系统，视觉定位方法具有较低的成本和更广泛的适用性。
然而，视觉定位方法在复杂场景和光照条件下可能存在一定的稳定性和准确性问题。
为了提高视觉定位方法的可靠性，我们可以采用多视图几何和深度学习等技术来提高特征提取和匹配的准确性。
一种多标校源的高轨伴星时差频差定位算法
其 中 ｎ ｎ 一ｎ 由于 ｎ ， ∽ 方 差相 等且都 是 ： ｎ
止目 标辐射源和标校源位别位于 。 ｃ ； 和 。卫星的真 实位置和速度分别为 ｓ、 ， 。 。实际得到带有误差的位 置和速度测量值 ｓ＝ 十 ｌ ＝ 。 ｌ 目标站 、 。 ， 、 ＋，。 标 校源与接收站相对位置示意图如图 １ 所示。 在图 １中， 假设伴星的位置和速度分别为 ＝ ｓ ＋ ｌ ＝ ＋ ｌ 那么主星相对于伴星的位置和 ，， ，，
第３卷 第 １ ３ ０期 ２１ ０ ２年 １ ０月
宇 航
学
报
Ｖｏ． ３ １ ３ Ｎ０ １ ０
．
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｔｏ ａ ｔ ｓ ｏ ｒ ａ ｆＡｓｒ ｎ ｕ ｉ ｃ
Ｏ ｔｂ ｒ ２ １ ｃｏ ｅ ０２
一
种 多标 校 源 的高 轨伴 星 时 差频 差 定 位 算 法
郭连 华 ，郭福 成 ，李金 洲
［ ］ 出了基 于 四标 校 源 的 星历 误 差校 正 算法 。该 ７提 算法不 但 可 以消 除 时差 频 差 的 系统 测 量 误 差 ， 并从
理论上证明了标校源的个数在 四个 或四个 以上时，
所提 出 的算 法可 以消除 由于卫 星星历 不准确 对定 位
结果带来的影响。但是文献 ［ ］ ７ 给出的校正算法通
ｃ ｌｂ ａｉ ｎ ａｉ ｒ ｔｏ ｓ
ＣＬ） Ｒ Ｂ 。但是文献［ —１ ］ ８ ０ 所提算法 只给出了多站
仅测 时差 定 位 体 制下 校 正 （ 收 站位 置 误 差 ） 位 接 定
到主星和伴星的时间差（ Ｄ Ａ 如下 ： ＴＯ ）
￡ ＝ｔ ＋ｎ ：＋ 。 （） １
的算法 ， 无法适用于时差频差定位体制。
ｓｒ ｃ．Ｉ ｉｐｏｅ ａ ｔｅｍ ａ ｕ ｒ ｅ ｏ（ Ｅ ｆｈ ｒｐｓｄｍ ｔｏ ｏｌ ａｐｏｃ ｅ ｒｍｅ—ａ ｗ ｒ ｏｎ ｕｆ ｅ ｔｓ ｒｖｎｔ ｔｈ ｅｎｓ ａｅ ｒ ｒ ＭＳ ）ｏ ｅｐｏｏｅ ｅ ｄｃｕｄ ｐ ｒａｈｔ ａ ｒＲ ｏｌ ｅ ｕｄ ａ ｈ ｑ ｔ ｈ ｈＣ ｏ ｂ
基于WGS-84椭球切平面的双星时差频差定位方法及精度分析
基于WGS-84椭球切平面的双星时差频差定位方法及精度分析何爱林;徐慨;鲍凯;郑士伟【摘要】针对卫星干扰源定位问题,提出了利用地理信息系统及使用WSG-84坐标系的精确定位模型;在此基础上,提出了利用地球圆球面进行解析粗定位与利用WSG-84椭球面切平面进行迭代精定位相结合的综合定位算法,推导了定位算法的理论误差表达式.由仿真结果可知,该系统利用地理信息系统辅助时,相比于时差误差和频差误差带来的系统误差,高程误差带来的系统误差可以忽略.【期刊名称】《弹箭与制导学报》【年(卷),期】2014(034)002【总页数】5页(P160-164)【关键词】TDOA;FDOA;双星定位;误差分析;切平面【作者】何爱林;徐慨;鲍凯;郑士伟【作者单位】海军工程大学电子工程学院,武汉430033;海军工程大学电子工程学院,武汉430033;海军潜艇学院,山东青岛266000;91917部队,北京102400【正文语种】中文【中图分类】P288.10 引言双星TDOA/FDOA联合定位方式相对于三星、四星等多星定位而言减少了定位平台数量，降低了系统的实现难度和发射成本，且卫星的移动的速度很快，产生的多普勒频差大，有利于定位精度的提高。
因此，对于天基无源定位系统来说，采用TDOA/FDOA定位方式是一种非常有吸引力的方案［1］。
文中提出利用地理信息系统提供高程辅助信息，且利用WGS-84切平面来代替椭球表面，在不损失定位精度的情况下对地面干扰源定位的方法。
相比于文献［9］，文中提出的方法具有更高的定位精度;相比于文献［10］的数字地图，文中所采用的地理信息系统具有更高的精度，更能满足现代战争的精度打击需要。
1 模型的建立在地固坐标系中，设两颗卫星的位置坐标分别记为，速度分别记为v1= ［vx1，vy1，vz1］T和v2= ［vx2，vy2，vz2］T，目标辐射源的位置矢量记为u= ［x，y，z］T。
根据电磁波在空间的传播规律，得到如下的TDOA和FDOA方程组:其中:△r=c△t，△t为干扰信号到达两个卫星的时间差，c为光波的传播速度;△v r=－△f dλ，△f d为两颗卫星的多普勒频率差，λ为干扰信号的波长。
时频差定位原理
时频差定位，又被称作为时钟同步差分（CS-RTK）定位，是一种基于实时差分方法的高精度定位技术。
其原理是通过比较时钟同步信号和信号到达接收机之间的时间和频率的差值，来确定信号源的位置。
具体实现方式是，在同一个参考站和移动台之间建立一条基准线，并通过测量这条基准线的时钟同步信号与移动台接收信号之间的时钟同步偏差，将其作为一个待定的参数，以获得目标的准确位置。
时频差定位的实现过程通常包括两个步骤：1. 测量信号到达接收机的时间和频率差值。
这一过程可以通过测量信号到达接收机的时间、接收机的频率和接收机本地时间之间的差值来完成。
由于接收机本地时间与信号到达接收机的时间之间的偏差是一个时间参数，而信号到达接收机的频率与接收机本地频率之间的偏差是一个频率参数，因此可以通过计算时钟同步偏差和频率同步偏差，将其合并为一个向量，实现精确的定位。
2. 对信号源的位置进行求解。
利用接收机接收到的信号参数，例如接收信号的时间、频率、时钟同步偏差和频率同步偏差等，可以构建出一个线性方程组，从而得到信号源的位置信息。
时频差定位技术具有以下优点：1. 精度高。
时频差定位的精度可以达到米级甚至厘米级，这使得它可以应用于对精度要求高的领域，例如在定位军事目标或大型建筑等方面。
2. 实时性强。
时频差定位方法可以在接收机接收到信号后立即完成定位，从而实现实时定位，从而具有广泛的应用前景。
3. 抗干扰能力强。
时频差定位方法可以在强干扰环境中工作，因为它只依赖于信号的时频信息，而不需要处理信号的幅度信息，从而提高了在电子战环境下的生存能力和作战能力。
4. 适应性强。
时频差定位方法可以适应各种信号源和信号传输介质，例如卫星信号、微波信号、射频信号等。
5. 成本低。
与传统的定位技术相比，时频差定位技术的硬件和软件成本相对较低，因此具有很高的经济效益。
总之，时频差定位是一种基于实时差分方法的高精度定位技术，具有精度高、实时性强、抗干扰能力强、适应性强、成本低等优点。
时间频率的高精度测量技术
它 是 国际 单 位 制 中七 个 基本量 之 一 。 在 计 量 学和计 量测 试 中 ，时 间
频率是带头学科 ，是先导 。当代 量子频标 的出现和电子技术 的进 步 ， 极大地提高了时间频率计量测试的稳定度和准确度， 其测量精度和测 量技术遥遥领先于其它量子的计量测试水平．因而，下面就 目前时间
此 我 们 已建 立 了频 差 倍 增 测 量 系 统 来 对 时 间 频 率 进 行 高精 度 的 测 量 。根据这种原理制作 的装 置通 常称 为频 差倍增 器 （ 也称 比较器 、比 对 器 、测频器等 ），它是频 率测量 的基 本 组成 部分 ， 目前 。频 差倍
司！
增器的倍增次数一般最高为 １ ０ ０ 至 １ ０ ５ ，它可使频率测量系统的测量 精度达到 １ ０ － １ “ 至１ ０ － １ ３ （ 闸门时间为 ｌ ｏ ｏ ｓ 时 ）量级。 所谓频差倍增法， 就是将被测频率 ｆ ． 与参考频标 ｆ ， 之间的差值
为
Ａ ｆ ｌ ｆ 二 ２ ． ３ ｘ １ ０ － １ ４
根据这一基本原理，我们利用 １ ２ ０ ５ 数字 比相仪、艳束原子频标
和微型计算机组建了时 频坷准相 ． 位比 较侧ｆ系 ； 统・ 若 将５ Ｍ Ｈ ： 的 频标
术 ，其线路结构简单，测ｔ分辨率高 ．它主要适用于长时间指标 的测 量， 尤其适用于两个相同频 标长稳指标 的昼夜 比较测量而无须人员看 守 。这一 系统的建立 ，它 能够完成 目前 高精度 时频标准 中的精确测
代 产 品大 为增 加 。
２ ．测量技术与方法
２ ． １频差倍增法
在进行时间频率的高精度测 量时，不仅要选择高精密度 的时间
一种融合时差频差和测向的运动目标跟踪方法
一种融合时差频差和测向的运动目标跟踪方法
徐海源;苏成晓;汪华兴
【期刊名称】《电讯技术》
【年(卷),期】2024(64)2
【摘要】传统的星载无源定位系统对空中辐射源定位求解通常采用假设高程的方法,高程假设误差将对定位跟踪精度造成较大影响。
为实现未知高程运动辐射源的高精度定位跟踪,针对异轨三星构型的无源定位系统,提出了一种基于时差、频差和二维测向融合的迭代扩展卡尔曼滤波(Iterative Extended Kalman Filter,IEKF)跟踪方法。
在WGS-84坐标系下建立了状态方程和观测方程,并采用IEKF方法对目标状态进行估计。
仿真结果表明,该方法可对未知高程的运动目标进行高精度状态估计,典型仿真场景下的目标高程估计精度达到百米量级,相对于已有方法收敛时间更短,并且在卫星覆盖范围内具有更大的高精度定位跟踪区域。
【总页数】5页(P261-265)
【作者】徐海源;苏成晓;汪华兴
【作者单位】北京市遥感信息研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TN971
【相关文献】
1.一种基于虚拟参考站的低轨双星时差频差精密修正方法
2.基于时差频差角度的低轨双星动目标融合跟踪方法
3.运动多站无源时差／频差联合定位方法
4.一种基于
稀疏信号的时差频差联合估计方法研究5.基于改进迭代扩展卡尔曼滤波的3星时频差测向融合动目标跟踪方法
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多源机会信号飞行器EKF_融合导航方法
引用格式：刘俊妧, 陈渲文, 张少莉, 等. 多源机会信号飞行器EKF 融合导航方法[J]. 中国测试，2023, 49(12): 94-100. LIU Junyuan, CHEN Xuanwen, ZHANG Shaoli, et al. Aircraft EKF fusion navigation method based on multi-source opportunity signals[J]. China Measurement & Test, 2023, 49(12): 94-100. DOI: 10.11857/j.issn.1674-5124.2023060057多源机会信号飞行器EKF 融合导航方法刘俊妧1， 陈渲文2， 张少莉1， 陈 森2(1. 中国飞行试验研究院，陕西 西安 710089; 2. 陕西师范大学数学与统计学院，陕西 西安 710119)摘 要: 该文考虑多源异构机会信号情况下的飞行器导航问题，提出一种新型扩张卡尔曼滤波融合导航方法。
首先，针对5类典型的机会信号，构建机会信号测量值模型。
然后，采用中心式交互结构，设计可自由增减导航机载模块的融合导航框架，具体包括3部分：局部机载设备的定位预报模块、局部机载设备的测量更新模块、中心融合计算模块。
通过交互中心融合计算模块与局部机载设备的信息，迭代更新当前飞行器的位置预估值。
进一步，给出所提出融合导航方法的误差分析结果，并且建立基于估计误差方差最小化的融合权重优化选取方案。
关键词: 机会信号导航; 扩张卡尔曼滤波; 融合滤波; 到达时间; 到达角度中图分类号: TN966文献标志码: A文章编号: 1674–5124(2023)12–0094–07Aircraft EKF fusion navigation method based on multi-source opportunity signalsLIU Junyuan 1, CHEN Xuanwen 2, ZHANG Shaoli 1, CHEN Sen 2(1. Chinese Flight Test Establishment, Xi’an 710089, China; 2. School of Mathematics and Statistics, Shaanxi NormalUniversity, Xi’an 710119, China)Abstract : This paper considers the navigation of aircraft with multi-source heterogeneous opportunity signals,and proposes a new extended Kalman filter based fusion navigation method. Firstly, the measurement models of five typical types of opportunity signals are presented. Then, the fusion navigation framework is constructed by using a centralized interactive structure, which can expediently increase or decrease navigation airborne modules. The fusion navigation contains three parts: the position prediction module of local airborne equipment, the measurement based update module of local airborne equipment, and the central fusion calculation module. By fusing the information of the calculation module in interaction center and local airborne equipment, the estimated position of the current aircraft is iteratively updated. Furthermore, the error analysis results of the proposed fusion navigation method are presented, and the optimal selection of fusion weight based on minimizing the variance of estimation error is established.Keywords : navigation via signal of opportunity; extended Kalman filter; fusion filtering; arrival of time;arrival of angle收稿日期: 2023-06-12；收到修改稿日期: 2023-08-16基金项目: 国家自然科学基金资助项目（62003202）；陕西省科学技术协会青年人才托举计划项目（20230513）作者简介: 刘俊妧（1992-），女，陕西汉中市人，工程师，硕士，研究方向为机载电子设备飞行试验。
利用GNSS技术实现精确定位的方法与技巧
利用GNSS技术实现精确定位的方法与技巧利用全球导航卫星系统（GNSS）技术实现精确定位已经成为现代社会中的一项重要技术。
GNSS技术不仅用于导航、军事和地球物理测量等领域，也广泛应用于交通、航空、航海、灾害管理和环境监测等各个行业。
本文将讨论利用GNSS技术实现精确定位的方法与技巧。
首先，我们需要了解GNSS技术的原理。
GNSS系统主要由多颗卫星、地面控制站和接收机组成。
卫星发射的信号通过接收机接收，并计算信号传输时间与卫星位置之间的差异，通过三角测量方法确定接收机的位置。
为了获得更高的精度，GNSS系统通常使用多颗卫星同时进行测量，以减小误差。
在使用GNSS技术进行精确定位时，我们需要注意一些常见的误差来源。
首先是大气延迟误差，大气层会对信号传输产生影响，因此在计算位置时需要进行大气延迟修正。
其次是多径效应误差，这是由于信号在传输过程中反射、折射或与建筑物等障碍物相互作用而产生的误差。
除了这些误差，GNSS系统还可能受到钟差、电离层延迟和接收机本身的误差等影响。
为了减小误差并实现更精确的定位，我们可以采取一些方法和技巧。
首先是使用差分定位技术。
差分定位通过同时接收一组参考站与待定位站的信号，将其差异计算出来，并应用于待定位站的信号处理中。
这样可以消除部分误差，提高位置精度。
另外，我们还可以使用GNSS系统提供的数据校正服务，如广播星历和钟差校正数据。
这些数据通常由GNSS系统提供，可以帮助我们纠正部分系统误差。
此外，我们还可以使用多频GNSS接收机来提高定位精度。
多频接收机可以接收多个频率的信号，由于不同频率的信号受大气延迟的影响程度不同，因此通过观测不同频率信号的差异，可以更准确地计算出大气延迟修正量，从而提高定位精度。
除了以上方法外，我们还可以结合其他传感器和技术来提高定位精度。
例如，将GNSS技术与惯性导航系统（INS）相结合，可以减小信号丢失和多径效应误差对位置计算的影响。
此外，使用地面测量技术和地形和建筑物信息等数据，可以进一步提高定位精度。
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万方数据
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多站时差频差高精度定位技术
作者：朱伟强， 黄培康， 马琴， 卢鑫， Zhu Weiqiang， Huang Peikang， Ma Qin， Lu Xin 作者单位：朱伟强,马琴,卢鑫,Zhu Weiqiang,Ma Qin,Lu Xin(中国航天科工集团8511研究所,南京,210007)， 黄培康,Huang Peikang(中国航天科工集团科技委员会,北京,100854)
刊名：
数据采集与处理
英文刊名：JOURNAL OF DATA ACQUISITION & PROCESSING
年，卷(期)：2010,25(3)
1.Steven K A fast and accurate single frequency estimator 1989(12)
2.朱伟强;黄培康;张朝利用互模糊函数联合估计的双星高精度定位技术[期刊论文]-系统工程与电子技术
2006(09)
3.李建军四星时差定位算法研究[期刊论文]-电子对抗技术 2004(04)
4.Ho K C;Chan Y T Solution and performance analysis of geo-location by TDOA 1993(04)
5.杨士英;罗景青位置线误差的时/频差联合定位性能研究[期刊论文]-现代雷达 2008(02)
6.Ho K C;Xu Wenwei An accurate algebraic solution for moving source location using TDOA and FDOA measurements[外文期刊] 2004(09)
7.潘琴格;严盟多站时差和多普勒频差联合定位技术[期刊论文]-雷达科学与技术 2005(06)
8.李华多站差分多普勒定位技术[期刊论文]-电子对抗技术 1998(06)
9.郭艳丽;杨绍全差分多普勒无源定位[期刊论文]-电子对抗技术 2002(06)
10.邓振淼;刘渝正弦波频率估计的牛顿迭代方法初始值研究[期刊论文]-电子学报 2007(01)
本文链接：/Periodical_sjcjycl201003008.aspx。