北斗无源定位技术

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1、维普资讯http://www.cqvip.com2005年8月现代防御技术Aug．2005第33卷第4期MoDERNDEFENCETECHNoLoGYVo1．33NO．4北斗无源定位技术。薛鸿印，李景森(船舶系统T程部驻707所军代表室，北京100036)摘要：研究无源北斗定位技术的目的，在于解决目前北斗定位体制下，存在用户数量受限、用户机需发射信号、定位数据更新率慢等缺点。利用现有的2颗北斗地球同步卫星、1颗备份卫星的星历信息以及测量获得的时差信息，可以推导出实现无源定位的数学模型。该方法通过试验数据获得了50m范围的定位结果，从而验证了该项技术的正确性。关键词：卫星

2、导航；定位；算法中图分类号：P228．1文献标识码：A文章编号：1009-086X(2005)04-0039-03ResearchonpassiveBeiDounavigationpositiontechnologyXUEHong—yin，LIJing—sen(SystemsEngineeringResearchInstituteNavigationTechnologyInstitute，Beijing100036，China)Abstract：ThepurposeistoavoidtheshortcomingofBeidouPositionsystematpresen

3、t，suchaslim·iteduseramount，userneedingtransmitsignal，lowpositiondataupdateandSOon．Theephemerismes·sageofthetwoexistingBeidousatellitesandonebackupsatellite，andthemeasuredtimedifferencemes—sageareusedintheresearchofpassiveBeidoupositiontechnology．About50mpositionresultisob—tainedthroughme

4、asureddata．Keywords：Satellitenavigation；Position；Arithmetic作方式，定位解算工作全部是在中心控制中心完成1引言的，这种体制使得系统在保密性、隐蔽性、用户容量以“北斗一号”卫星导航定位系统是我国自行研制及服务频度上都受到很大影响。基于以上原因，迫切的，利用地球同步卫星为用户提供快速定位、简短数需要研究无源北斗导航定位技术。目前，在轨卫星已字报文通信和授时服务的一种新型、全天候、区域性经有3颗，即东星、西星及中星(备份星)，为无源北斗的卫星定位系统。“北斗一号”卫星导航定位系统由定位技术的实现提供了保障。通过测量3颗

5、北斗卫2颗地球同步卫星、1颗在轨备份卫星、中心控制系星的信号，并结合高度信息，可以计算出用户的位置。统、标校系统和各类用户机等组成。目前“北斗一号”由于采用这种定位技术的用户设备只接收而不发射卫星导航系统采用应答式体制，定位终端属于有源工信号，因此我们称之为无源北斗接收机¨。。·收稿日期：2005—01—17；修回日期：2005—07—28作者简介：薛鸿印(1969-)，内蒙古呼和浩特人，高工，硕士，从事舰载导航系统及设备研究工作。通信地址：100036北京市161信箱电话：(010)51174369维普资讯http://www.cqvip.com·40·现代防御技术2

6、005年第33卷第4期观测量和卫星信号发射时刻的卫星坐标。目前北斗2三星无源北斗的定位原理及算法卫星有3颗卫星，能得到3个独立的方程，方程(5)2．1三星无源北斗的定位原理中存在4个未知数(，Y，z，，如果知道用户椭球高与美国的GPS卫星导航系统类似，三星无源北度的情况下，利用地球椭球面得到第4个方程：斗定位原理的实质就是伪距测量。用户接收来自3(+-l，(6)Ⅱ+日)(b+日)颗卫星广播信息，并且通过测量时差，测出卫星到用式中：n，b分别为地球椭球体的长、短轴；H为用户户的3个伪距，同时用已知的高度，解算出用户的二高度。维地理坐标。从而可以得到北斗卫星定位的方程组：2

7、．2线性化求解的导航算法2．2．1定位方程的建立对于时元t，用户观测点和卫星i之间的伪距(l—)+()，l一)，)+(zl—z)+c6=Pl，P(t)为(2一)+(Y2一)，)+(2一)+=P2，P。(t)=C(t—t)=(3一)+()，3一)，)+(一z)+c6=P3，Ci[t(BD)+6(t)]一t(BD)}=C{[t(BD)一t(BD)]+6(t)}=(1)商笔+丽_l，’cAt(BD)+c8(t)=R(t)+6(t)，(7)式中：￡为卫星i发射信号BD系统时，即式中：(，Y，z)，(，Y，z)，(，，Y，)分别为东星、t=t(BD