GPS/北斗組合衛星導航系統快速選星算法

劉 帥， 趙國榮， 高 超， 曾 賓

(海軍航空工程學院,a.研究生管理大隊； b.控制工程系，山東 煙臺 264001)

GPS/北斗組合衛星導航系統快速選星算法

劉 帥a， 趙國榮b， 高 超b， 曾 賓b

(海軍航空工程學院,a.研究生管理大隊； b.控制工程系，山東 煙臺 264001)

為實現GPS/北斗組合衛星導航系統的快速選星，提出一種基于幾何布局的快速選星算法。根據最優選星方案的衛星分布特點，利用衛星高度角和方位角信息實現衛星的區域劃分，應用代價函數法對中仰角區域的衛星進行篩選，得到最終的選星方案。與最優選星算法相比，該算法計算量明顯減小；仿真結果表明，該算法能將幾何精度因子(GDOP)控制在小于2.5的范圍內，具有較好的選星效果。綜合考慮算法復雜度和選星效果，基于幾何分布的快速選星算法能夠滿足航空航天等對精度和實時性要求較高的領域的需求。

組合導航； 選星算法； 幾何布局； 代價函數； 北斗導航系統

0 引言

全球衛星導航系統(GNSS)具有全球、全天候、連續、實時的精密三維導航與定位能力，被廣泛應用于定位、測量、授時等各個領域[1]。截止2012年，GPS系統已擁有31顆在軌衛星，成為全球星座組網最完善、用戶數量最多的衛星導航系統[2]。同時，GLONASS，Galileo和北斗系統的快速發展使得衛星導航領域具備了更多的活力與潛力。多個衛星導航系統，可以增加可見星的數量，為用戶提供更多可利用的數據，從而為提高衛星導航精度和系統的穩定性創造了條件。但可見星數目的增加，不可避免地造成不同系統間數據的冗余，因而對接收機的數據處理能力和處理速度提出了更高的要求。……