[发明专利]一种卫星联合导航方法有效

专利信息
申请号: 201710113452.4 申请日: 2017-02-28
公开(公告)号: CN106908818B 公开(公告)日: 2020-01-17
发明(设计)人: 张钦宇;胡有军;张田田;高厚莲;张可;洪靖轩 申请(专利权)人: 哈尔滨工业大学深圳研究生院
主分类号: G01S19/42 分类号: G01S19/42
代理公司: 44248 深圳市科吉华烽知识产权事务所(普通合伙) 代理人: 温玉珍
地址: 518000 广东省深*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 一种 卫星 联合 导航 方法
【说明书】:

发明提供一种卫星联合导航方法,包括:步骤S1,建立基于共地面轨迹星座的小卫星导航系统;步骤S2,基于回删模型筛选北斗卫星导航系统和小卫星导航系统,以组成卫星联合导航系统;步骤S3,通过参数选择优化所述卫星联合导航系统。本例设计了基于共地面轨迹星座的小卫星导航系统,并通过回删模型实现了北斗卫星导航系统与小卫星导航系统之间的有机结合,主要解决的问题是空间快速响应及覆盖加强。本发明在北斗卫星导航系统对目标区域无覆盖时,通过共地面轨迹星座设计的小卫星导航系统实现快速导航服务;并在焦点区域北斗卫星导航系统无法满足基本覆盖或精度要求的条件下,通过所述卫星联合导航方法提高了定位精度,减少了卫星发射成本。

技术领域

本发明涉及一种导航系统设计方法,尤其涉及一种卫星联合导航的设计方法。

背景技术

全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)主要有GPS(Global Positioning System)、北斗卫星导航系统BDS(BeiDou Navigation System)、格洛纳斯(GLONASS)以及伽利略卫星导航系统(GALLILEO),其主要的作用是可以在地球表面或近地空间的任何地点为用户提供全天候的三维坐标和速度以及时间信息的空基无线电导航定位。而进一步的发展过程中出现的分布式卫星网络,差分增强,星间链路等相关技术的发展可以使得卫星系统对于区域的导航定位能力达到了米级,其广泛应用于授时,导航,定位,气象,测绘,交通等生活各个方面。

与此同时,具有低成本、易部署、研发周期短等特点的小卫星成为新技术、新系统、新概念演示验证的重要方式。小卫星形成的多星低轨通信卫星星座,能够提供无人数据采集和战场短报文通信的能力,在导航通信领域,引入小卫星能有效进行信号覆盖增强,提高系统的稳健性、覆盖范围和定位精度。而在小卫星体系概念创新领域,快速响应空间和提高军事作战效能的空间系统等项目相继提出进一步的增加了小卫星技术的应用场景,通过一箭多星技术和利用空间站快速部署组成星座系统,可向前线基层作战人员快速,按需提供实时的战场数据,取得战场的信息非对称情况下的主导优势。

现在仅可通过全球导航系统才能实现目标区域或全球的导航服务,于我国来说,北斗卫星导航系统具有覆盖范围广,工作寿命长,全天候工作的优点,但在实际环境中面临诸多挑战:一、部署时间长,成本高;太空中物理与电磁打击都会对卫星功能造成严重破坏,卫星本身的通信与其他功能在诸多干扰的条件下也会停止服务。重新弥补缺失的系统卫星部署时间较长,发射成本相比小卫星高出数倍。二、高轨位资源有限;所有GNSS的GEO同步卫星及IGSO卫星都在高轨位,稀缺的轨位资源成为各个国家竞争的对象。可发射的卫星数目十分有限。三、卫星复用率低;对于GPS,BDS等卫星导航系统,卫星的复用率较低,除完成系统本身的指定任务外,其还可以联合其他系统外的卫星完成其他功能,避免卫星资源被闲置。四、导航精度有限;对于GNSS的全球覆盖来说,要实现局部区域的高精度导航要求是不够的,且对于尚未完善的BDS,或是缺失卫星的其他GNSS来说,完成一些盲点区域的导航更需要其他卫星的辅助。

可快速辅助导航卫星系统,提高特定区域覆盖精度的最佳选择便是低轨小卫星。低轨位小卫星具有部署时间少、成本低、性能好和研制周期短等特点,且轨位资源丰富等优点,但单独用于导航系统的建设的时候存在有一些缺点,比如覆盖范围有限,一般用于低轨的小卫星较多,由于其轨道较低,对于地面覆盖的范围有限,如果目标区域面积较大,所需要的低轨小卫星数量较多,这也会造成太空垃圾的产生。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是需要提供一种能够结合北斗卫星导航系统与小卫星导航系统组建的卫星联合导航方法,并实现对特定区域的高精度覆盖,并进一步实现系统最小化设计和有效提升资源利用率的目的。

对此,本发明提供一种卫星联合导航方法,包括以下步骤:

步骤S1,建立基于共地面轨迹星座的小卫星导航系统;

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  • 王海军 - 南京铁道职业技术学院
  • 2019-04-26 - 2019-12-31 - G01S19/42
  • 本实用新型公开了一种简单快速定位长距离接触网检修点的设备,包括铁路接触网单点测量装置、水平高度测量装置、速度位置测量装置、可拆装式定位装置、数据存储模块;所述接触网单点测量装置发送测量的接触网状态数据至数据存储模块,所述水平高度测量装置发送测量的水平高度数据至数据存储模块,所述速度位置测量装置发送速度数据至数据存储模块,所述可拆装式定位装置发送定位数据至数据存储模块。该简单快速定位长距离接触网检修点的设备可测量全线路的数据,检测方法简便、检测数据准确。
  • 基于即时定位与地图构建的巡检方法、装置及设备-201910270740.X
  • 连远锋;董盟 - 中国石油大学(北京)
  • 2019-04-04 - 2019-12-27 - G01S19/42
  • 本发明实施例提供一种基于即时定位与地图构建的巡检方法、装置及设备,该方法包括:在机器人按照巡检路径对预设区域进行巡检时,采集所述机器人周围的环境图像;根据所述环境图像确定仪表图像,并确定所述仪表图像中的仪表的仪表类型和仪表数值;根据预设的仪表类型与安全阈值之间的对应关系,确定与所述仪表类型对应的安全阈值;在所述仪表数值不在与所述仪表类型对应的安全阈值范围时,发送第一告警消息。本发明实施例能够在石油场站存在安全隐患时,及时发出告警消息以提醒工作人员进行相应处理,能够降低巡检成本,减少漏检和错检情况,提高巡检效率。
  • 一种车辆驾驶员酒后驾驶检测系统及其检测方法-201910810267.X
  • 吴斌 - 广州铁路职业技术学院(广州铁路机械学校)
  • 2019-08-29 - 2019-12-27 - G01S19/42
  • 本发明涉及一种车辆驾驶员酒后驾驶检测系统,包括用于采集车辆内外信息的感知层、用于传递数据的网络层以及用于接收和处理数据的应用层;所述感知层与所述网络层连接,所述网络层与所述应用层连接。本发明的车辆驾驶员酒后驾驶检测系统通过感知层来采集车辆内外的相关信息,然后将这些信息通过网络层传输到应用层上来对整个车辆进行监控,不需要现场进行检测,实现了实时远程监控车辆内部酒精浓度的效果,检测方便快捷,结果准确可靠,管理起来也十分方便。
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