基于坐标旋转法的最差用户位置算法研究
发布时间：2022-01-16 14:14
最差用户位置WUL（Worst User Location）是空间信号完好性参数计算过程中的一个重要部分,针对传统WUL计算方法存在的搜索效率低的问题,研究了一种改进的临界圆算法。改进的算法基于坐标旋转公式,通过坐标旋转使目标点与已知点处于同一平面上,减少了由于点不共面而产生的迭代次数,提高了搜索效率。以GPS为例,使用IGS（International GPS Service）提供的GPS导航电文和精密星历数据对改进的临界圆算法进行仿真验证。结果表明,改进的临界圆算法搜索次数远小于传统的临界圆法,搜索效率得到提升。
【文章来源】：沈阳航空航天大学学报. 2019,36(05)
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
ＲN9纬度
真位置均为改进的计算方法的计算结果。图5PＲN9纬度图6PＲN9经度从图7和图8看到，仿真结果中纬度误差绝对值最大值为0.1032°，经度误差绝对值最大值为0.0287°。有研究结果表明:在目前米级的定轨精度条件下，WUL所允许的方向误差只要不超过3°就可以满足GPSC/A码的需求，能够满足绝大多数导航用户的需求［11］，验证了改进的算法在运算精度上的可行性。而通过坐标旋转法得到的点避免了由于不共面而产生的方位角修正，减少了搜索次数;通过仿真数据统计得出，临界圆法查找平均25次找到WUL点，改进的算法需要查找1次，因此改进的算法能够有效减少迭代次数。表1为将传统临界圆法得到的数据作为真值，与新的算法结果进行对比选出的部分数据，改进的方法具有较高的精度。图7纬度误差图8经度误差表1两种方法计算结果对比(°)传统临界圆算法纬度改进临界圆算法纬度传统临界圆算法经度改进临界圆算法经度纬度误差经度误差72.870272.8862－166.3317－166.3116－0.0160－0.020172.737572.7210－166.7358－166.75590.01650.020172.603172.5850－167.1238－167.14490.01810.021172.467072.4476－167.4961－167.51800.01940.021972.329372.3087－168.8531－168.87580.02060.022772.190272.1685－168.1954－168.21860.02170.02323结论文中通过使用坐标旋转法，使旋转后的点位于星下点和轨道误差矢量组成的同一个平面上，减少了传统算法中对方位角修正而产生的迭代次数，降低了算法的复杂度。使用IGS提供的GPS广播星历和精密星历进行仿真验证，46沈阳航空航天大学学报第36卷
真位置均为改进的计算方法的计算结果。图5PＲN9纬度图6PＲN9经度从图7和图8看到，仿真结果中纬度误差绝对值最大值为0.1032°，经度误差绝对值最大值为0.0287°。有研究结果表明:在目前米级的定轨精度条件下，WUL所允许的方向误差只要不超过3°就可以满足GPSC/A码的需求，能够满足绝大多数导航用户的需求［11］，验证了改进的算法在运算精度上的可行性。而通过坐标旋转法得到的点避免了由于不共面而产生的方位角修正，减少了搜索次数;通过仿真数据统计得出，临界圆法查找平均25次找到WUL点，改进的算法需要查找1次，因此改进的算法能够有效减少迭代次数。表1为将传统临界圆法得到的数据作为真值，与新的算法结果进行对比选出的部分数据，改进的方法具有较高的精度。图7纬度误差图8经度误差表1两种方法计算结果对比(°)传统临界圆算法纬度改进临界圆算法纬度传统临界圆算法经度改进临界圆算法经度纬度误差经度误差72.870272.8862－166.3317－166.3116－0.0160－0.020172.737572.7210－166.7358－166.75590.01650.020172.603172.5850－167.1238－167.14490.01810.021172.467072.4476－167.4961－167.51800.01940.021972.329372.3087－168.8531－168.87580.02060.022772.190272.1685－168.1954－168.21860.02170.02323结论文中通过使用坐标旋转法，使旋转后的点位于星下点和轨道误差矢量组成的同一个平面上，减少了传统算法中对方位角修正而产生的迭代次数，降低了算法的复杂度。使用IGS提供的GPS广播星历和精密星历进行仿真验证，46沈阳航空航天大学学报第36卷
【参考文献】：
期刊论文
[1]GNSS空间信号精度评估方法[J]. 王尔申,王世明,雷虹,庞涛,曲萍萍,张晴. 电光与控制. 2018(06)
[2]基于马尔可夫过程的GNSS星座可用性评估[J]. 王尔申,张晴,曲萍萍,蓝晓宇,庞涛,姜毅. 系统工程与电子技术. 2017(04)
[3]卫星导航空间信号用户测距误差评估方法[J]. 王尔申,张晴,雷虹,庞涛. 电信科学. 2016(10)
[4]多点定位系统的布站设计[J]. 李家蓬,韩明,苑克剑. 电光与控制. 2016(01)
[5]Galileo完好性系统中WUL算法分析与改进[J]. 闫志跃,喻国荣,潘树国,梁霄,聂文锋. 东南大学学报(自然科学版). 2013(S2)
[6]GALILEO系统完备性指标SISMA的仿真分析（英文）[J]. 赵静. 系统仿真学报. 2011(05)
[7]最差用户位置算法研究与仿真分析[J]. 张雪辉,贝超,王芳. 航天控制. 2010(02)
博士论文
[1]GNSS完备性监测方法、技术与应用[D]. 秘金钟.武汉大学 2010
硕士论文
[1]GNSS完好性监测理论与方法研究[D]. 曹海洋.长安大学 2013
本文编号：3592823
【文章来源】：沈阳航空航天大学学报. 2019,36(05)
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
ＲN9纬度
真位置均为改进的计算方法的计算结果。图5PＲN9纬度图6PＲN9经度从图7和图8看到，仿真结果中纬度误差绝对值最大值为0.1032°，经度误差绝对值最大值为0.0287°。有研究结果表明:在目前米级的定轨精度条件下，WUL所允许的方向误差只要不超过3°就可以满足GPSC/A码的需求，能够满足绝大多数导航用户的需求［11］，验证了改进的算法在运算精度上的可行性。而通过坐标旋转法得到的点避免了由于不共面而产生的方位角修正，减少了搜索次数;通过仿真数据统计得出，临界圆法查找平均25次找到WUL点，改进的算法需要查找1次，因此改进的算法能够有效减少迭代次数。表1为将传统临界圆法得到的数据作为真值，与新的算法结果进行对比选出的部分数据，改进的方法具有较高的精度。图7纬度误差图8经度误差表1两种方法计算结果对比(°)传统临界圆算法纬度改进临界圆算法纬度传统临界圆算法经度改进临界圆算法经度纬度误差经度误差72.870272.8862－166.3317－166.3116－0.0160－0.020172.737572.7210－166.7358－166.75590.01650.020172.603172.5850－167.1238－167.14490.01810.021172.467072.4476－167.4961－167.51800.01940.021972.329372.3087－168.8531－168.87580.02060.022772.190272.1685－168.1954－168.21860.02170.02323结论文中通过使用坐标旋转法，使旋转后的点位于星下点和轨道误差矢量组成的同一个平面上，减少了传统算法中对方位角修正而产生的迭代次数，降低了算法的复杂度。使用IGS提供的GPS广播星历和精密星历进行仿真验证，46沈阳航空航天大学学报第36卷
真位置均为改进的计算方法的计算结果。图5PＲN9纬度图6PＲN9经度从图7和图8看到，仿真结果中纬度误差绝对值最大值为0.1032°，经度误差绝对值最大值为0.0287°。有研究结果表明:在目前米级的定轨精度条件下，WUL所允许的方向误差只要不超过3°就可以满足GPSC/A码的需求，能够满足绝大多数导航用户的需求［11］，验证了改进的算法在运算精度上的可行性。而通过坐标旋转法得到的点避免了由于不共面而产生的方位角修正，减少了搜索次数;通过仿真数据统计得出，临界圆法查找平均25次找到WUL点，改进的算法需要查找1次，因此改进的算法能够有效减少迭代次数。表1为将传统临界圆法得到的数据作为真值，与新的算法结果进行对比选出的部分数据，改进的方法具有较高的精度。图7纬度误差图8经度误差表1两种方法计算结果对比(°)传统临界圆算法纬度改进临界圆算法纬度传统临界圆算法经度改进临界圆算法经度纬度误差经度误差72.870272.8862－166.3317－166.3116－0.0160－0.020172.737572.7210－166.7358－166.75590.01650.020172.603172.5850－167.1238－167.14490.01810.021172.467072.4476－167.4961－167.51800.01940.021972.329372.3087－168.8531－168.87580.02060.022772.190272.1685－168.1954－168.21860.02170.02323结论文中通过使用坐标旋转法，使旋转后的点位于星下点和轨道误差矢量组成的同一个平面上，减少了传统算法中对方位角修正而产生的迭代次数，降低了算法的复杂度。使用IGS提供的GPS广播星历和精密星历进行仿真验证，46沈阳航空航天大学学报第36卷
【参考文献】：
期刊论文
[1]GNSS空间信号精度评估方法[J]. 王尔申,王世明,雷虹,庞涛,曲萍萍,张晴. 电光与控制. 2018(06)
[2]基于马尔可夫过程的GNSS星座可用性评估[J]. 王尔申,张晴,曲萍萍,蓝晓宇,庞涛,姜毅. 系统工程与电子技术. 2017(04)
[3]卫星导航空间信号用户测距误差评估方法[J]. 王尔申,张晴,雷虹,庞涛. 电信科学. 2016(10)
[4]多点定位系统的布站设计[J]. 李家蓬,韩明,苑克剑. 电光与控制. 2016(01)
[5]Galileo完好性系统中WUL算法分析与改进[J]. 闫志跃,喻国荣,潘树国,梁霄,聂文锋. 东南大学学报(自然科学版). 2013(S2)
[6]GALILEO系统完备性指标SISMA的仿真分析（英文）[J]. 赵静. 系统仿真学报. 2011(05)
[7]最差用户位置算法研究与仿真分析[J]. 张雪辉,贝超,王芳. 航天控制. 2010(02)
博士论文
[1]GNSS完备性监测方法、技术与应用[D]. 秘金钟.武汉大学 2010
硕士论文
[1]GNSS完好性监测理论与方法研究[D]. 曹海洋.长安大学 2013
本文编号：3592823
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