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导航定位与授时
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双月刊

导航定位与授时/CSCDCSTPCD北大核心
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    基于北斗GEO卫星观测的桂林地区TEC空间梯度研究

    袁干尹凡熊超高顺祖...
    107-115页
    查看更多>>摘要：小尺度的总电子含量(TEC)梯度异常会显著影响区域电离层模型以及地基增强系统(GBAS)的精度.因此,为了提高区域电离层模型的准确性和GBAS导航定位的精度,深入研究小尺度的TEC空间梯度显得尤为重要.为了研究中小尺度的空间梯度,利用2019-2022年间桂林地区全球卫星导航系统(GNSS)接收机的北斗地球静止轨道(GEO)卫星数据,对中国低纬地区(23°N 107.9°～113.1°E)电离层的TEC空间梯度进行研究分析.根据3颗北斗GEO卫星对地形成的3个相邻穿刺点(从西至东,依次编号为C02,C03,C01)的TEC观测值,构成C02-C03与C03-C01两个约为300 km尺度区域(107.9°～110.3°E,110.3°～113.1°E)的TEC梯度观测.统计结果显示,C02-C03区域的空间梯度基本为西向;而C03-C01区域的空间梯度在1～4月与9～12月为东向,5～8月为西向.这表明2个相邻区域的空间梯度在季节变化上存在差异,揭示了中小尺度空间梯度具有显著的局地效应.此外,地方时差并非空间梯度事件的主要原因.在太阳活动高年,背景TEC较高,空间梯度事件更易发生.梯度事件发生率的半年变化是TEC半年异常的体现.空间梯度事件在不同地磁条件下的发生率相似.

    局地效应载波相位平滑伪距总电子含量空间梯度

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    面向燃气电站的室内外判别及一体化多源融合人员定位方法

    张立杰王刚刚申志飞马志强...
    116-127页
    查看更多>>摘要：针对燃气电站金属结构多、设备密集及安全管理要求高等特点,结合燃气电站安全管理对人员定位精度高和稳定可靠等要求,提出了一种面向燃气电站的室内外判别以及一体化多源融合定位方法.室内外判别方法综合卫星高度角以及信号信噪比设计了一种判别指标,基于该指标设定合理阈值,可实现人员室内外判别.考虑到室外装置区附近容易受金属干扰和遮挡影响卫星定位的问题,提出了一种多源融合定位方法,将卫星定位与微惯性系统、地磁定位及蓝牙无线信号进行融合,实现了在复杂工业场景下的稳定可靠定位.该方法计算量小、定位连续且定位精度高.最后采用智能手机在实际场景进行了验证,结果表明,室内外切换准确,切换时间小于3 s,室内定位误差1.35 m,室外定位误差3.6 m.

    燃气电站室内外判别卫星高度角多源融合一体化定位

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    融合自适应步长与地图匹配的智能手机PDR室内定位算法

    李鹏张治胜王珂李炎隆...
    128-137页
    查看更多>>摘要：针对经典的PDR算法中步长估算模型无法适应不同个体之间差异以及手机内部传感器航向角估算不准确的问题,提出了一种融合自适应步长与地图匹配的智能手机PDR室内定位算法.该算法在Weinberg模型的基础上,引入相邻波峰时间差函数以提高步长模型的适应性.采用双阈值法进行步频检测,并利用卡尔曼滤波优化地图匹配后的航向角,最终实现室内行人的精确定位.实验数据显示,所提算法总路程的闭环误差为0.58％,与仅使用自适应步长相比下降了73.29％,与仅使用地图匹配相比下降了 59.21％,行程72 m的累积误差为4.484 m,相较于经典的PDR算法下降了 28.21％.改进后的算法定位精度显著提高,且闭环误差和累积误差更小.实验结果表明,该算法具有良好的工程应用价值.

    PDR算法Weinberg模型双阈值法卡尔曼滤波地图匹配

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    差分阵列式虚拟高精度陀螺仪研究与实现

    易海雯陈渡蒋浩淼白海乐...
    138-150页
    查看更多>>摘要：针对单一MEMS惯性陀螺仪精度低、随机噪声大,无法满足高精度应用场景要求的问题,提出了一种基于差分MEMS惯性传感器阵列的虚拟陀螺仪.设计并实现了由2N个消费级传感器构成的虚拟陀螺仪系统,其中正面N个传感器三轴同向,且与反面N个传感器三轴反向.2N个传感器共同组成N个差分传感器对,形成一个差分传感器阵列.同时,基于单一 MEMS惯性陀螺仪的输出模型,对差分阵列式虚拟陀螺仪输出进行建模分析,通过将正反面传感器输出进行差分均值融合,实现了一个高精度虚拟陀螺仪输出.最后,利用陀螺仪零偏、零偏稳定性和Allan方差分析虚拟陀螺仪的确定性误差和随机噪声等特性.结果表明,在静止状态下,差分阵列式虚拟陀螺仪能够有效降低陀螺仪的零偏和零偏稳定性.与单一MEMS陀螺仪相比,差分阵列式虚拟陀螺仪的x,y,z轴角度随机游走降低约73％,速度随机游走降低约77％,即差分阵列式虚拟陀螺仪能有效地抑制MEMS惯性陀螺仪的随机噪声,提高传感器输出精度.

    MEMS惯性传感器IMU阵列虚拟陀螺仪差分融合Allan方差

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