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基于BDS的中轨卫星自主导航性能分析

田晓彬  裴冬博  刘蕾  黎峰一  
【摘要】:北斗导航系统(BeiDou Navigation Satellite System,BDS)已于2020年7月正式提供全球服务。本文为了进一步研究北斗全球导航系统为中高轨航天器提供自主导航服务的热点问题,以中轨道(Medium earth orbit,MEO)上GNSS导航接收机为例,对BDS信号接收技术进行研究,并使用专业仿真软件分析利用BDS星座完成自主导航任务的可行性,分析结果表明,在MEO轨道上BDS可见星数量及可见星时长均可满足单BDS模式自主导航的使用条件。使用基于高灵敏度捕获技术和基于动力学模型补偿的扩展卡尔曼滤波自主定轨算法设计的GNSS导航接收机,在半物理仿真平台上进行试验,验证依靠单BDS自主定轨的可行性及其达到的精度。结果表明,GNSS导航接收机在单BDS模式下可以完成自主定轨且精度与单GPS自主定轨精度相当,即定轨位置优于50m,定轨速度精度0.1m/s。

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