卫星导航差分系统和增强系统(五).pdf

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卫星导航
差分系统和增强系统（五）

+刘天雄

2.3.4伪卫星及Locata系统系统，系统利用TimeLoc系统时间同步技术实
伪卫星定位系统由伪卫星、主控站、参现局域或者广域网络中多个LocataLite之间纳
考接收机、用户接收机构成。主控站配置伪秒级的同步。LoeataLite是可以实现GPS星座
卫星的测距码码序列号，并将D码(导航电文)所有功能的收发器，在2．4GHz的两个频率
信号发送给伪卫星系统。高精度参考接收机(S1和S6)上发射导航信号，并且LocataLite可
测量伪卫星同步误差，将信息反馈给主控站以根据特定的应用在任意频率以任何适合的
用以调整伪卫星测距发送时间。功率发射信号。Locata信号体制结合了CDMA
在地形复杂、导航信号被严重遮挡的地和TDMA的优点，一定程度上减小了远近效
区，伪卫星可以改善几何精度因子GDOP，达应。
到提高定位精度的目的。在矿井隧道、地下由LocataLite组成的同步网络LocataNet是
掩体等环境，导航信号完全被遮挡，伪卫星可以在室内外环境运行的定位网络。Locata
定位系统则可以独自实现用户的位置解算。Rover是Locata系统中的移动接收机。Locata可
伪卫星定位系统与卫星导航系统定位原理一以用来单独进行定位，也可以结合GNSS信号
致，定位质量很大程度上也取决于接收机与进行定位，达到增强GNSS的效果。系统采用
伪卫星之间精度因子GDOP。目前，伪卫星应载波相位单点定位技术进行定位，系统在地
用仍面临一些技术问题，包括时间同步、远面上运行，可以忽略电离层误差；LocataLite
近效应和多径效应，这些问题制约和局限着与Locata之间基线距离短，所以也可以忽略对
伪卫星定位技术的进一步发展和应用。流层误差。
伪卫星系统的关键技术是建立对不同环Locata系统仍面临着一些尚需解决的技
境都适用的同步策略。伪卫星在地面运行，术问题，首先是Locata信号与GPS信号的互相
接收机与伪卫星之问的距离变化大，接收到影响。对GPS信号和Locata信号同时存在时
的信号强弱变化范围很大，会存在强信号对的捕获能力研究表明：当GPS信号功率超过
弱信号产生干扰的现象，即远近效应。目前Locata，GPS会对Locata信号捕获造成影响，
应用较多的一些解决方法有从伪卫星信号格形成一定相干宽带干扰；反之，在Locata信
式着手的脉冲调制技术；基于多用户检测设号功率高出GPS信号30dB以上，则会对GPS
计的串行干扰抵消(SIC)技术；时分多址技术信号捕获影响，形成一定的窄带干扰。其次
(TDMA)等。数据滤波与自适应抗多径以及时是多径干扰问题，目前Locata系统对于此问
空组合处理可以有效消弱多径效应。通过建题的解决是通过LocataLite的硬件设计允许通
立多径信号模型，在接收端对数据进行平滑过两个天线在同样的频率上利用不同的伪随
滤波等处理等措施实现消弱动态抗多径。机码(PRN)发射两个信号，对两个信号进行解

Locata是澳大利亚Locata公司研制的既能算，减弱多径衰落影响。最后是Wi—Fi信号对
增强GPS定位又可独立进行定位的高精度定位Locata信号的干扰。Locata低精度的粗定位可

０６６《卫星与网络》２０１８年６月Copyright©博看网.AllRightsReserved.
FrontierResearch•前沿探索

以实现1/2m的定位精度，高精度的载波相位发、海洋渔业、海洋资源调查、海上交通管理、
单点定位可以实现2～3cm的定位精度。该系航道疏浚、港口引航等需要高精度导航服务的用
统可以应用于动态定位、变形监测、露天开户需求，根据国际组织有关标准、规定和建议，
矿、室内定位、城市定位等领域。我国在沿海建立了无线电信标—差分GPS系统。
为使无线电信标—差分GPS系统满足国际
2.3.5无线电信标－差分全球定位系统标准化要求，需要采用的国际国内标准包括：
无线电信标－差分GPS系统（Radio①美国航海无线电技术委员会104特委会(Radio
Beacon-DifferentialGlobalPositionSystem，TechnicalCommissionForMaritimeServiceSpecial
RBN-DGPS）是在GPS基本系统的基础上，CommitteeNo.104)(RTCM-SC-104)于1990年颁布
利用差分技术，借助海上无线电指向标播发的适用于差分卫星导航系统数据格式和接收机
差分修正数据和完好性信息，给海上用户提接口的推荐标准(2.0版)，1994年该委员会公布
供高精度、高可靠的定位和授时服务的助航的2.1版，增设了一些新的格式内容以