全球定位系统 (GPS) 涉及世界经济的几乎每个方面;预计到 2025 年,依赖 GPS 的服务将成为一个价值 1464 亿美元的产业。1目前,GPS 的用户超过 45 亿,其中包括大多数美国军事系统和美国的几个关键基础设施部门。GPS 也是少数几个全球导航卫星系统 (GNSS) 之一。六十多年来,航空航天公司一直领导着 GPS 和更广泛的定位、导航和授时 (PNT) 功能的概念化、开发、实施、现代化和持续创新。GPS 是 PNT 的核心要素,但 PNT 的替代和补充源可以提供更大的信号可用性,有助于确保 GPS 信号的完整性,并在 GPS 访问受限或被拒绝时(例如在复杂地形或有争议的环境中)确保 PNT 解决方案。
2.1 GPS 的三个部分................................................................................................................4 2.2 GPS 卫星星座....................................................................................................................4 2.3 GPS 设备....................................................................................................................5 2.4 载波................................................................................................................................6 2.5 调制在每个载波上的信息.......................................................................................7 2.6 C/A 和 P 码....................................................................................................................8 2.7 单点定位....................................................................................................................11 2.8 相对定位....................................................................................................................12 2.9 静态和动态定位....................................................................................................13 2.10 实时和任务后处理.....................................................................................................14 2.11 仰角和遮蔽角.....................................................................................................15 2.12 方位角.....................................................................................................................15 2.13 卫星可用性图.....................................................................................................16 2.14 天空图................................................................................................................................17 2.15 较差和较好的 GDOP ..............................................................................................................18 2.16 PDOP 图..............................................................................................................................19 2.17 常见错误.............................................................................................................................21 3.1 准确度和精密度.......................................................................................................................25 3.2 正态概率分布函数....................................................................................................25 3.3 GPS 相对准确度....................................................................................................................29 3.4 大地水准面和椭球体....................................................................................................................31 3.5 正高和椭球体高程之间的关系....................................................................................31 3.6 常规地面系统....................................................................................................................34 3.7 大地坐标系......................................................................................................................................35 5.1 GPS 项目阶段.................................................................................................................49 5.2 为达到所需水平精度建议采用的 GPS 技术.....................................................................50 5.3 代表性接收机成本,1992 年 1 月......................................................................................52 5.4 接收机选择要考虑的方面....................................................................................53 5.5 验证概念....................................................................................................................55 5.6 径向网络配置....................................................................................................................59
确保 GPS 安全的挑战之一是该技术及其支持生态系统的复杂性。GDMS 空间电子和通信首席工程师 John Liebetreu 表示,这种确保整个系统安全的能力是 GDMS 与众不同之处。“弹性还依赖于应用于 GPS 信号本身的加密技术,以及卫星之间和整个 GPS 星座的通信。这是通用动力的核心专长。”
Telespazio UK (TPZ UK) 是一家经验丰富的咨询、技术、工程和空间运营及服务开发公司,在空间领域拥有 40 多年的经验。TPZ UK 通过利用地球观测、通信和卫星导航领域的技术发展建立了一流的声誉,并在空间运营和应用领域开创了创新服务。定位、导航和授时 (PNT) 是 Telespazio 集团的一个增长领域,TPZ UK 在广泛的弹性和替代 PNT 服务和应用方面拥有不断增长的产品和传统。
本文重点介绍了位置准确性低的问题和在复杂环境中移动机器人的不良环境感知性能。它基于IMU和GP的机器人姿势信息和环境知觉信息进行了关键的技术研究,以检测机器人自己的姿势信息,以及激光雷达和3D摄像头,以感知环境信息。在“姿势信息融合层”中,粒子群处理算法用于优化BP神经网络。没有偏见的卡尔曼过滤,并实现了未经意识的卡尔曼滤波器,以实现INS-GPS松散耦合导航,从而减少了INS组件IMU的偏见和噪声。此外,当GPS信号丢失发生时,训练有素的神经网络可用于输出预测信息,以进行惯性导航系统的错误校正,提供更准确的速度,并将信息作为绝对位置约束。在环境感知融合层中,补偿的IMU预一整合性调查分别与次要水平分别与视觉探光仪和激光镜探测融合。这使机器人的实时精确定位和环境图的更精细结构。最后,使用实际收集的轨迹来验证算法,以进行multi传感器信息的两级融合。实验结果表明,该算法提高了机器人的定位准确性和环境感知性能。机器人运动轨迹和原始真实轨迹之间的最大误差为1.46 m单位,而最小误差为0.04 m单位,平均误差为0.60 m。
摘 要 : [ 目的 ] 为解决无人艇的船载导航雷达对养殖区 、 浮筒 、 小型漂浮物等海洋漂浮障碍物感知效果不 佳的问题 , 提出一种基于导航雷达回波视频数据构建与更新的占据栅格地图的环境感知方法。 [ 方法 ] 首 先 , 采用多级集合的形式描述雷达点迹与回波点间的包含关系 , 为栅格地图构建奠定基础 , 期间 , 基于群相邻 关系对近邻点迹进行凝聚 , 抑制目标分裂导致的航迹偏差 ; 然后 , 利用所提的基于自然对数函数的占据栅格 地图概率更新算法 , 通过合理利用历史数据区分海杂波与微小海洋漂浮障碍物 ; 最后 , 建立基于点迹属性的 栅格地图概率扩散模型 , 以较好地保证典型动态目标占据栅格更新的实时性。 [ 结果 ] 实船试验结果表明 , 所提方法可准确获取养殖区 、 浮筒等成片海洋漂浮障碍物的轮廓信息 , 抑制目标分裂现象 ; 与经典方法相比 , 所提方法对干舷 0.5 m 的小型漂浮物首次发现距离提升了 78.34 m , 定位精度提升了 1.42 m 。 [ 结论 ] 所提方 法能够实现对多种海洋漂浮障碍物 、 海面运动目标的准确感知 , 确保无人艇航行安全。
PNT 服务约占欧洲 GDP 的 10% GNSS 是 PNT 服务的支柱,也是许多行业的隐性效用。其核心作用在未来只会越来越大 需要替代的 PNT 容量,而不会出现 GNSS 的常见故障模式。
自 1978 年推出以来,美国全球定位系统 (GPS) 对军事能力产生了革命性影响。它使战场上的精确导航和机动成为可能,使精确制导武器得以发展,并提供了前所未有的协调和同步分布式部队的能力。对全球导航卫星系统 (GNSS) 的这种依赖已经延伸到民用和商业领域。
• PNT 成为营救人员的关键 • 有时是失散人员,有时是绑架,有时是击落直升机/飞机…… • PNT 使 JPR 链的大部分功能成为可能: – 卫星(定位信标) – 监视(查找和跟踪要营救的人员) – 营救陆军(蓝军跟踪)