北斗测量误差建模及伪距单点定位自主完好性监测

来源 :国防科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mdskct
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文以北斗测量误差建模及卫星导航系统用户自主完好性监测为研究对象,围绕动态条件下各类北斗测量误差的获取、建模以及考虑系统性误差的完好性监测方法开展了相关研究。首先,针对动态条件下测量误差难以精确获取的问题,通过考虑转盘刚性约束,以姿态角为中间过渡参数计算精确基线矢量,进而获取动态多基线测量误差。该方法充分利用转盘的刚体特性,通过标定试验获得转盘上各个动态天线间的相对位置。在此基础上,通过将姿态矩阵在初始姿态角处进行泰勒展开,直接将姿态角增量作为未知参数,反复迭代得到更精确的姿态角。再根据所求解姿态角反算出更加精确的动对静基线矢量,代入观测方程得到测量误差。同时,为了更好地利用观测数据,根据转盘的转速约束设计了基于三次样条插值的姿态角内插方法来补齐数据缺失时刻的姿态角,并在测量误差域内验证了姿态角内插结果的精度。测量误差的获取为后续的误差建模及完好性监测提供了基础的数据支持。其次,为了分析测量误差时间相关性对定位解及完好性的影响,通过综合采用时间窗口平均分离系统性误差、单正态分布描述系统性误差、双正态分布描述偶然误差的方法,对测量误差进行建模。该方法采用固定的时间窗口将原始测量误差分解为系统性误差和偶然随机误差两部分,对于系统系误差,假设其在所给定的时间窗口内为常值,而从长时间来看又具有随机性,因此采用单正态分布来描述其长期统计特性。对于偶然随机误差,考虑其受粗差的影响具有厚尾特性,采用双正态误差模型来对其进行描述。此外,本文研究了测量误差模型参数与卫星仰角的关系,通过将各类测量误差按照仰角进行分类,统计出了不同卫星仰角下各类误差模型的参数。统计数据表明各类测量误差标准差以及故障发生概率均随仰角的增大而呈现减小的趋势。最后,基于所建的测量误差模型,采用改进的基于期望空间完好性风险分析方法,进行伪距单点定位单历元和多历元完好性风险评估。该方法考虑系统性误差的影响,通过预报残差及残差平方和进行故障检验与剔除,并采用基于预报残差计算测量域验后方差及漏警率的方法来评估完好性风险。进一步,通过改变试验过程中的定位误差告警限设计了完好性指标加速验证方案,使得理论完好性风险的保守性与正确性在减少试验次数的情况下能够得以验证。基于实测数据的试验结果表明,采用该完好性监测算法,能够在系统不可使用时及时给出告警,此外,使用该方法计算出的理论风险完好性风险保守且可信,能够使导航系统的完好性得到充分保障。
其他文献
随着编织产品在各领域的广泛应用,编织过程中出现的各类问题已成为很多学者研究的热点。当前在编织过程中出现纤维异常状态大多采用人工观测的鉴别方式,而编织过程中会产生大量对工人身体有害的飞絮且人工的劳动成本较高。通过在编织过程中采用机器视觉技术,能降低对工人健康的危害、提高编织预成型体质量。基于此,本文主要通过机器视觉技术检测编织过程中编织锭子上和预成型体上的纤维状态,进而提高编织质量。首先,了解当前国
学位
BCN材料具有密度低、禁带宽度可调、高温抗氧化性较好等特点,在催化剂、电容器、锂电极、发光材料和吸波材料等领域有着广泛的应用前景。先驱体转化法能够通过分子设计调控陶瓷的组成结构与性能,并且适用于多种成型方式,是制备BCN陶瓷的有效方法。本文合成了四种BCN陶瓷先驱体,研究了BCN陶瓷先驱体的组成结构和无机化过程,通过静电纺丝制备了超细BCN陶瓷纤维,对BCN陶瓷及纤维的组成结构与介电性能的关系进行
学位
航天夹具系统包括零件、结合部、支撑件三部分。其中典型零件加工具有单批量、少批次的特点,需要根据零件参数设计特定的夹紧方式,包括吊装、侧向夹紧、压板压紧等。零件在加工前,需通过实验测定夹具系统的最弱刚度,防止零件在加工过程中因切削力过大导致加工精度降低或损坏,造成经济损失。针对夹具系统在前期刚度测量实验上耗费资源过大的问题,本文以“U”形零件夹具系统为研究对象,通过仿真与实验研究了零件与结合部对系统
学位
随着遥感卫星在生活各个领域的应用越来越广泛,人们对卫星拍摄精度的要求也越来越高,各种类型的精密仪器开始应用到遥感卫星上,由此对卫星的工作环境提出了更高的要求。影响卫星成像质量的因素有许多,其中振动便是主要的因素之一。传统的振动研究主要是通过获取位移、加速度、应力等参数进行分析,不能展示出振动能量的具体传递过程,而结构声强法则从能量流的观点出发,着重于分析结构内部的振动能量分布规律和传递情况,为结构
学位
近年来,随着天地一体化网络技术的快速发展和生产发射成本的不断降低,由巨量低成本低轨卫星构成的新一代卫星互联网受到各国的广泛关注,成为当前国际产业和学术研究的前沿焦点问题。然而,由于卫星互联网规模庞大、环境复杂多变、拓扑高度动态,其路由协议设计面临严峻挑战。本文针对低轨卫星网络路由优化设计中的若干关键问题进行深入研究,主要工作包括:首先,针对卫星功耗严重受限、卫星互联网流量负载大、时延敏感等特性,提
学位
随着AI、VR等智能技术的快速发展,一个依托于数字化技术开展身体交流的“后人类社会”正在不断形成。信息交流传播过程中,智能技术不断消解身体的重要性,媒介技术一再强调身体的“离场”,但由技术所激发的身体参与非但没有因其对离身观念的强调而消退,反而重返“具身性”现场。笔者先窥探“身体之于媒介的重要性”传承与发展的完整脉络,再对身体的缺场、回归以及人与媒介的融合作出分析,最后从技术与身体的哲学角度对具身
期刊
光纤激光器具有光束质量好、热管理方便、结构紧凑、转换效率高等优点,在工业加工、医疗和科研等领域有着广泛应用。然而,光纤激光器的功率提升受限于非线性效应和模式不稳定等物理限制因素。相干合成技术通过对多个光纤激光器的相位、光程、偏振等参量进行控制,实现多束激光在目标处的振幅叠加,从而获得高功率、高光束质量的激光输出,达到激光亮度提升的目的。本文以光纤激光相干合成中相位、光程、偏振等参量的高效优化控制技
学位
国际知名社会学家、英国兰卡斯特大学约翰·厄里教授致力于流动性理论研究,力图超越交通研究与社会研究之间的二元对立,探讨流动产生的资源和信息再分配以及社会差异。这涉及流动与非流动的关系、虚实空间的接合、流动的物质性等议题,此外还发掘流动与地域、性别、阶级、种族等因素之间的关系。本文通过对约翰·厄里“新流动范式”的细读和阐释,以及对戴维·莫利教授的半结构访谈,试图在不同理论的交光互影中探查新流动范式与传
期刊
超精加工是轴承制造中最关键的工序之一。通过科学设计超精加工工艺参数,可以有效改善轴承前道加工中遗留下来的形状缺陷,去除轴承滚道表面损伤,对显著提高轴承寿命具有重要作用。超精加工主要对工件表面的微观组织产生影响。而现有的许多面向宏观尺度加工的分析和研究方法,很难解释和分析超精加工现象和机理。分子动力学软件可以从微观角度实时观察加工过程中工件内部的变化,为研究超精加工工艺机理和工艺设计提供了有效途径。
学位
博物馆空间是视觉性与修辞性文本,践行着劝服民众身份认同的象征性行动。其以展陈器物作为中华文化的意象符号,触发大众对国族的景仰。主题展厅通过规制可视之物的呈现方式,达成对中华昌盛繁华历史时段的视觉转喻。建筑主体宏阔雄壮的外界面与连续完整的内部空间,隐喻着国族形象的崇高伟岸与生生不息。在与博物馆空间文本的互动中,人们将博物馆空间的表征框架转换为自我的认知框架,进而萌生出个体作为共同体成员的优越感,产制
期刊