【摘 要】
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该文以工程应用需求为背景,针对再入航天飞行器高动态飞行环境,对GPS应用的几点关键问题进行了分析和研究,并且利用仿真建模平台对研究结果进行仿真验证.该文首先根据再入航
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该文以工程应用需求为背景,针对再入航天飞行器高动态飞行环境,对GPS应用的几点关键问题进行了分析和研究,并且利用仿真建模平台对研究结果进行仿真验证.该文首先根据再入航天器飞行高度高、速度快、飞行距离远等特点,对GPS定位方式进行选择.采用伪距单点绝对定位方法进行定位,硬件要求简单、效费比高,能达到预期的精度,由此对伪距单点定位测速方法进行介绍.接着结合载体高速运动的特性,提出了动态修正的定位方法.该方法以Bent电离层模型为基础,在余弦电离层修正模型的基础上,引入动态修正系数,从而克服了采用通常修正方法带来的过修正误差.针对高动态定位中出现的定位信息非实时性现象,该文通过建立航天器自由段滤波器系统状态方程和观测方程,采用Kalman最优预测对定位测量结果进行预测滤波,从而达到实时性精度要求.该文分析了高动态情况下GPS误差源对定位精度的影响,并且对全弹道GDOP进行仿真,以此说明接收机最佳工作时段的选择.最后采用先进仿真平台对动态修正定位方法和定位信息实时性预测进行仿真验证,结果表明,通过动态电离层延迟修正,在150km以上高空能有效提高定位精度;采用预测滤波后,能使得定位结果达到实时性精度的要求.该文提出的动态修正方法、通过预测滤波满足实时性要求以及仿真过程中采用的仿真方法和手段,在工程实践中有一定的实用价值和借鉴意义.
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