多星座实时导航中一种快速次优的选星方法A fast sub-optimal satellite selection method in multi-constellation real-time navigation
刘慧娟,党亚民,王潜心
摘要(Abstract):
随着各国卫星导航系统的建设与完善,同一历元的可见卫星数目逐渐增加,如何对众多卫星进行选择以优化利用现有资源便显得迫切而重要。本文以获得满足设计要求的GDOP为前提,根据各时刻可见卫星数量的大小,选择适合的遮蔽仰角,以卫星空间构型的体积与GDOP关系为依据,引入计算几何学中解决三维点集的凸壳问题的增量算法,并结合导航卫星星座的自身特点,提出了对卫星位置坐标直接进行选择的一种快速次优的选星算法。实验结果表明,在GDOP满足要求且选星数较少的情况下,相对传统GDOP选星法大大减小了计算量,该方法简洁快速,能有效满足选星求解的实时性和精度要求。
关键词(KeyWords): 多卫星系统;实时导航;选星算法;点集凸壳算法
基金项目(Foundation): 国家测绘与地理信息局对地观测技术重点实验室开放基金(K201104);; 中国测绘科学研究院学术科研业务费(7771214)
作者(Author): 刘慧娟,党亚民,王潜心
DOI: 10.16251/j.cnki.1009-2307.2013.01.053
参考文献(References):
- [1]张贵明,黄顺吉,等.一种新的GPS导航卫星选择算法[J].电子科技大学学报,2000,29(3):221-224.
- [2]张超,陈天麒.GPS中的一种新的选星方法[J].实验科学与技术,2006,4(2):25-27.
- [3]吴瑞祥,蔡体菁.基于高度角和方位角的选星方法[J].舰船电子工程,2009,29(11):73-75
- [4]邓刚.基于卫星仰角和GDOP的GPS选星算法[J].数字通信,2010,02:47-50.
- [5]李敏,刘小汇,等.新的GPS自适应阵的选星方法[J].通信学报,2007,28(6):127-132.
- [6]张强,张晓林,等.组合卫星接收机中的选星算法[J].北京航空航天大学学报,2007,33(12):1424-1427.
- [7]金玲,黄智刚,等.多卫导组合系统的快速选星算法研究[J].电子学报,2009,37(9):1931-936.
- [8]Elliott D Kaplan,Chris topher J Hegarty.GPS原理与应用(第二版)[M].寇艳红,译.北京:电子工业出版社,2007:240-268.
- [9]Yan Zhong,Ding Zi-ming.Satellite Wireless Navigation[M].Beijing:Nation Defence Industry Press,1989:227-231.
- [10]陈灿辉,张晓林.一种新的卫星导航系统快速选星方法[J].电子学报,2010,38(12):2887-2891.
- [11]刘慧娟,王潜心,党亚民.多星座融合导航中最佳卫星配比及导航性能分析[C]//第三届中国卫星导航学术年会,2012.