在未被覆蓋和阻斷GNSS信號區(qū)域，在諸如深海大洋區(qū)域、地球遠北地區(qū)和大沙漠區(qū)域，基于低地球軌道（LEO）衛(wèi)星的機會信號的定位問題顯得十分重要。特別是在遇險和航行緊急情況期間，怎樣保持航空公司的跟蹤信息？為實現(xiàn)這一目標，搜索和救援（SAR）的新設計中實施了定位信息的研究開發(fā)。收發(fā)電臺的位置和速度可以根據(jù)來自于LEO衛(wèi)星的分布式多普勒信息融合估計。在緊急情況下，特別是在考慮飛機、動態(tài)、軌跡、天線軸旋轉(zhuǎn)或任何其他阻礙或損壞條件下，使得飛機的定位和跟蹤變得非常難于實現(xiàn)，并且不具有任何彈性。本文展示的概念證明，正在開發(fā)的創(chuàng)新解決方案，選擇新一代銥星低軌（Iridium Next LEO）星座，被認為是一種極具潛力的升級衛(wèi)星技術(shù)，并享有搜索和救援應用的特權(quán)。基于后期處理實驗數(shù)據(jù)收集表現(xiàn)出非常好的性能，和之一手實驗和理論結(jié)果表明，用多普勒頻移估計和分析確定位置顯示出了非常有希望的成果。   　　基于多普勒頻移的定位在過去50年中經(jīng)過實驗和開發(fā)，直到GNSS星座全面投入運行，包括GPS、格洛納斯、伽利略和北斗系統(tǒng)。與更為精準的GNSS解決方案相比，ARGOS和COSPAS-SARSAT等不同的衛(wèi)星系統(tǒng)，是使用多普勒頻移確定位置算法的。進行搜索和救援應用，以及較高的可接受定位精度。使用這些星座進行定位的主要優(yōu)點是，它們可以在被阻斷GNSS的環(huán)境中工作，并且可以向用戶提供定位和授時信息。由此可見，能夠提供新技術(shù)的研發(fā)，形成任何環(huán)境和射頻條件下必要的導航解決方案，被稱為PNT的系統(tǒng)：定位導航和授時都是基于GPS和其他GNSS信號，以及基于完全獨立的定位系統(tǒng)，如通信衛(wèi)星：Orbcomm，Globalstar和最近與Iridium Next衛(wèi)星星座。   　　為了更好地確保精度，開發(fā)并提出了自適應和魯棒性卡爾曼濾波 *** ，以及許多其它相關(guān)問題。最近，隨著銥衛(wèi)星 *** 的發(fā)展和升級進入銥星星座，并且主要由波音公司、Satelles和Iridium進行各種研究和開發(fā)，通過不同的耦合、濾波和PNT堅韌性與可靠性，在沒有GPS和GNSS信號的境況下，也可以找到各種各樣的重大成果。此外，也已被證明，GNSS信號是最重要的;不僅用于定位和導航，還用于不同部門的定時和時間同步應用，如電信、 *** 和傳感器 *** 同步等。所有這些都需要堅強性PNT解決方案。特別是，在假設阻斷GNSS的環(huán)境中，這里提出了另一種PNT，即基于Iridium Next LEO星座，作為位置確定（PDS）解決方案。該解決方案可以直接應用于靜止情況，然后擴展到動態(tài)定位狀態(tài)，用于越洋飛行跟蹤，用于在緊急和遇險情況下在GNSS未覆蓋區(qū)域中的飛機導航安全性。因此，我們考慮通用設計，但是使用Iridium Next機會信號（SoOp）對固定無線電信標進行了演示應用。   　　新一代低地球軌道（LEO）銥星星座，77顆衛(wèi)星，傾角86.4度，48個波束   　　利用LEO衛(wèi)星作為位置確定解決方案。在許多導航應用場合，定位系統(tǒng)可能是不可用的或不具備堅強性，特別是在被阻斷或未被覆蓋的區(qū)域或受限區(qū)域內(nèi)。因此，出現(xiàn)了一個有趣的問題，如何在全球范圍內(nèi)隨時隨地保持定位（PDS）信息，以提供距離、距離變化率、位置、方位角和時間？這篇文章試圖解決這個問題，這個問題是在2014年馬來西亞MH370航空公司飛機在印度洋上空消失提出來的。自那次事件發(fā)生以來，國際民航組織參與并指導了航空和航天領域的大量專家參與，通過整合額外的PDS使飛行更安全，以期確保在所有條件下的安全、跟蹤和通信。與GNSS和其他導航設備不同，這里建議使用選定的低延遲LEO衛(wèi)星解決方案，具有可靠的定位功能。   　　此外，這些增強系統(tǒng)是堅強性PNT/PDS解決方案，可作為車載、機載和多種多樣船舶上的冗余慣性導航的附加輔助手段，為了解決這個具有挑戰(zhàn)性的問題，銥星衛(wèi)星星座被認為是個選項。相對于信號功率而言，其下行鏈路信號可以明顯優(yōu)于GNSS信號。試驗結(jié)果表明，在更佳情況下（無需先進的信號處理或數(shù)據(jù)融合），銥星可以提供CEP半徑為1-2Km的位置信息，然后可以將狀態(tài)估計解釋為重要的非線性不等式約束或良好的初始化信息。在使用一顆LEO衛(wèi)星計算瞬時位置時，衛(wèi)星運營商可以在每個連接的終端檢測和定位時具有可接受的精度（1-10 Km）。問題是目前達到的精度有限，而且將新一代銥星作為機會信號使用時，還要有額外的信息處理工作。   　　利用新一代銥星實現(xiàn)多普勒定位。在最近的幾十年間，基于卡爾曼濾波的集成衛(wèi)星多普勒/ INS系統(tǒng)，用于一般車輛導航應用，證明是切實可行的。這種融合被認為是堅強性集成組合導航系統(tǒng)，特別是在阻斷GNSS條件下，使用衛(wèi)星多普勒測量不失為一種出路，并且開發(fā)了不同的頻移估計數(shù)值 *** ，并將其引入定位工程界。值得高度關(guān)注的是，銥星星座 *** ，已于2017年升級，并于2019年1月初完成。銥星接下來有超過77顆新衛(wèi)星，它們在天空中的總數(shù)超過140顆。值得一提的是，LEO衛(wèi)星的幾何形狀與GNSS星座不同，它們的可見性提供了值得注意的重要優(yōu)勢和深入的分析。Iridium Next的另一個吸引人的特性是它們在定位中的執(zhí)行和有用的通信模式和協(xié)議稱為SBD（短脈沖數(shù)據(jù)），廣泛用于飛行跟蹤應用，通過銥星 *** 將突發(fā)消息，GPS或飛行數(shù)據(jù)傳輸?shù)降孛娣掌鳌ridium新一代星座被認為是一個有吸引力且顯著堅強性的PNT / PDS解決方案，原因很多;其中最重要的是：銥星新一代LEO衛(wèi)星位于海拔780公里的圓形軌道上，這使得它們的信號遠高于GNSS信號的300至2400倍。此外，信號傳輸?shù)难舆t時間從700毫秒減少到100毫秒，這使得Iridium Next成為遙控、遙測的潛在PNT解決方案。使用銥星專門的下行電路，作為PNT堅強性解決方案，是由Satelles公司驗證并證明的巨大成果，他們提出了衛(wèi)星授時和定位（STL）的概念，并且通過銥星星座加以實施推進。

微信號：MeetyXiao
添加微信好友, 獲取更多信息
復制微信號