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《脉冲星导航解周期模糊匹配搜索算法》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第33卷第11期系统工程与电子技术Vo1.33No.112011年11月SystemsEngineeringandElectronicsNovember2O11文章编号:1001—506X(2011)11—2496—05脉冲星导航解周期模糊匹配搜索算法谢强,许录平,张华,孙景荣(西安电子科技大学电子工程学院,陕西西安710071)摘要:为降低脉冲星导航解周期模糊空间搜索算法的试探次数,提出了一种基于匹配搜索的解模糊方法。先利用3颗脉冲星确定航天器位置,再引入第4颗脉冲星建立一组平面,并通过计算该组平面与航天器住置的最小距离来检验模糊向量。然
2、后给出了点面最小距离、整周期数和相位差的关系,分析了整周期数对点面最小距离的影响。通过建立搜索模板,避免了对试探空间的遍历,降低了试探次数。仿真实验表明,在相同的务件下,算法试探次数较现有算法降低了4个数量级。关键词:脉冲星;解模糊;匹配搜索中图分类号:V249文献标志码:ADOI:10.3969/j.issn.1001—506X.2011.11.29CycleambiguityresolutionusingmatchingsearchforX’raypulsarnavigationsystemsXIEiang,XULu—ping,ZHAN
3、GHua,SUNJing—rong(SchoolofElectronicsEngineering,XidianUniversity,Xi’an710071,China)Abstract:Inordertoreducethetestnumberofcycleambiguityspacesearchingalgorithms,anovelmethodbasedonmatchingsearchforambiguityresolutionisproposed.First,threepulsarsareusedtodeterminethepositi
4、onofaircraft,andasetofplanesareestablishedbybringinginanadditionalpulsar.Thentheambiguityvectorsareevaluatedbycalculatingtheminimumdistancesbetweenaircraftandtheaboveplanes.Secondly,therelationshipsamongtheminimumdistances,cyclesetsandphasedifferencesareexhibitedandtheinfl
5、uencesontheminimumdistancesduetothevariationofintegercyclesareanalyzed.Afterthat,asearchingtemplateisbuilttorefrainfromtestingeachcandidatecyclesetandobtainthecycleambiguityresolution.Therefore,thetestnumberiscutdown.Finally,simulationresultsshowthat,inthesameexperimentale
6、nvironment,thetestnumberofthematchingsearchalgorithmisreducedbyfourordersofmagnitudecomparedwiththeexistingal—gorithms.Keywords:pulsar;ambiguityresolution;matchingsearch解模糊计算。周期模糊度的快速准确解算与否直接影0引言响到航天器定位的速度与准确性。在脉冲星导航定位(X-raypulsar-basednavigation,XP—XPNAV系统解周期模糊问题为三维空间解模糊,
7、传NAV)系统中,快速准确的实现周期模糊度解算有着重要意统的孙子定理_1以及一维集方法口阳并不适用,目前的解模义。由于脉冲星辐射信号呈现极高的周期稳定性],其在航糊方法可分为3类:①基于观测数据直接解算整周期模糊天器定时]、定位方面的应用广受关注。XPNAV系统以度,如最小二乘法和浮点卡尔曼滤波法;②根据航天器脉冲星为信号源,以太阳系质心(solarsystembarycenter,轨道动力学特性,利用预测位置快速给出整周期数“;SSB)为坐标原点,通过信号到达航天器与SSB的时间差③空间搜索算法“],此类算法通过对搜索范围内每一(time
8、differenceofarrival,TDOA)来计算其相对位置]。个周期向量进行试探来实现解模糊。三者相比,算法①存TD0A与整周期数以及相位差相关,其中相位差在信号经过在漏
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