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卫星导航和惯性导航与时间和空间的理论
第 ３ ２卷 第 ４期　 ２１ ０　 １年 ４ 月　
宇　 航 　 学　 报　 Ｊ ｕｒ ａ　 ｆＡｓｒ ｎ ｕ ｉｓ ｏ ｎ ｌｏ　 ｔｏ ａ ｔｃ　
Ｖｏ ． ２ Ｎ０ ４ １３ 　 　 ．
Ａｐｒｌ ｉ　
２ ０１１ 　
卫 星 导 航 和 惯 性 导 航 与 时 间 和 空 间 的 理 论　 林　 金　 ０ ８ ４； ．中 国航 天 工 程 咨 询 中 心 ，北 京 １ ０ ４ ） ０ ０ ８　 （ ．中 国运 载 火箭 研 究 院北 京 航 天 自动 控 制研 究 所　 北 京 １ ０ ５ ２ １
要 ：从 卫 星 导 航 和 惯 性 导 航 的测 速 定 位 机 理 分 析 出 发 讨 论 了时 间 和 空 间 理 论 的 有 关 基 本 问 题 。 提 供 了　
种 卫 星 导 航 的 原 理 完 备 的观 测 方 程 形 式 ， 括 惯 性 和 非 惯 性 物 理 效 应 。 着 重 讨 论 了 洛 伦 兹 一 次 项 的 效 应 ， 里　 包 伽
略变 换 自然 进 化 到 洛 伦 兹 变 换 ， 同地 性 ” 相 对 性 自然 导 致 “ 时 性 ” 相 对 性 。 从 卫 星 导 航 的单 程 光 （ “ 的 同 的 电磁 ） 信　
号 的 特 点 出 发 讨 论 了爱 因斯 坦 “ ” “ ” 程 光 信 号 定 义 带 来 的 困 惑 。 指 出哈 勃 红 移 是 超 低 速 度 和 超 大 距 离 的　 往 和 返 双 狭 义 相 对论 效 应 验 证 。用 爱 因斯 坦 对 惯 性 质 量 和 引 力 质 量 等 效 原 理 的 论 述 ， 证 了 惯 性 导 航 的 理 论 基 础 和 超 过　 论 ３×１ 　 ｓ的速 度 测 量机 理 。 ０ ｍ／ 　
关 键 词 ：卫 星 导 航 ；惯 性 导 航 ；时 间 和 空 间 ；洛 伦 兹 一 次 项 效 应 ； 哈勃 红 移　
中 图 分 类 号 ：Ｏ １　 ４２
文 献标 识 码 ：Ａ 　
文 章 编 号 ：１ ０ ―３ ８ ２ １ ）４０ ２ －６ ０ ０１２ （０ １ ０ －８ ９０　
ＤＯＩ ０ ３ ７ ／ ．ｓｎ １ ０ １ ２ ． ０ 　． ４． １ 　 ：１ ． ８ ３ ｊ ｉｓ ． ０ ０―３ ８ ２ １ ０ ０ ９ １
Ｓ ｔ ｌ ｔ 　 ｖ ｇ ｔｏ 　 ｎｄ Ｉ ｅ ｔａ 　 ａ ｉ ａ ｉ ｎ Ｖ 　 ａ ｅ ｌ ｅ Ｎａ ｉ ａ ｉ ｎ ａ 　 ｎ ｒ ｉ ｌＮ ｖ ｇ ｔｏ 　 Ｓ Ｔｈｅ ｒ 　 ｆ Ｓ ｃ 　 ｎ 　 ｍ ｅ ｉ ｏ ｙ ｏ 　 ｐａ ｅ ａ ｄ Ｔｉ 　
ＬＩ Ｊ ｎ ’ Ｎ　 ｉ　。 　 （ ． ｅ ｉｇＡ ｒｓ ａ ｅＡ ｔｍａ ｃＣ ｎｒｌ ｎ ｔｕｅ ｈｎ 　 ｃ ｄ ｍｙｏ　 ａ ｎ ｈ Ｖ ｈ ｌ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ，Ｂ ｉｎ 　 ０ ８ ４， ｈｎ ； １ Ｂ ｉ ｎ 　 ｅｏｐ ｃ　 ｕｏ ｔ 　 ｏ ｔ 　 ｓ ｔｔ ，Ｃ ｉａ Ａ ａ ｅ 　ｆ ｕ ｃ 　 ｅ ｉ ｅ ｅ ｈ ｏｏｙ ｅ ｉｇ １ ０ ５ Ｃ ｉａ　 ｊ ｉ ｏＩ ｉ Ｌ ｃ　 ｊ ２ Ｃ ｉａＡ ｒｓａ ｅ Ｅ ｇｎ ｅｉｇ Ｃ ｎ ｕｔ ｉｎ Ｃ ｎｅ ，Ｂ ｉｎ 　 ０ ０ ８， ｈｎ ） ． ｈｎ 　 ｅｏ ｐ ｃ　 ｎ ｉｅ ｒ 　 ｏ ｓｌ ｔ 　 ｅ ｔ ｎ ａｏ ｒ ｅｊ ｇ１ ０ ４ Ｃ ｉａ　 ｉ
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本文针对惯性导航系统,阐述了惯性导航的发展历程,并对惯性导航系统 的原理进行了...信息来确定运载体在惯性空间中的位置、 方向和速度的自主式导航 系统,有时也...惯性导航仪的原理 惯性导航系统(INS,Inertial Navigation System)也称作惯性参考系统, 是一种不依赖于外部信息、也不向外部辐射能量(如无线电导航那样)的自主式 ...原理,应用 导航内涵:采用导航卫星对地面、海洋、空中和空间用户进行导航定位的...语言进行导航计算, 直到 1958 年他们才完成了第一个惯性导航计算模型, 而 MAC...惯性导航系统依照惯性原理,利用 惯性元件(加速度计和...冲击后 恢复时间短,同时弹上的空间有限,需要传感器...此配置方式适合于卫星等近似于球体或正方体的载体。...和空间运动载体提供高 精度、连续、实时的七维导航...是继惯性导航系统成功应用于导航领域后的又一次重大技术...本课程旨在为学生介绍系统全面的卫星导航原理、技术、...的发展及其现状,重点介绍了卫星导航系统、惯性导航 ...数的几何定位原理分为测角、时间测距、多普勒测速和...导航卫星是卫星导航系 统的空间部分,由多颗导航卫星...1 图 2-1 北斗卫星导航系统与其他导航系统的比较 北斗卫星导航系统由空间系统、...惯性导航的基本工作原理是以牛顿力学定律 为基础,通过测量载体在惯性参考系的加...一种可以对北极星潜艇中的惯性导航系统进行间断精确...1.3 子午卫星导航系统的定位原理 子午卫星的定位...时刻的卫星空间坐标,结合对应的视向位移则 可解算...掌握以 下内容的知识:与导航有关的基础知识;重点掌握惯性导航系统、卫星导航系统、天文导航 系统的基本理论和原理; 了解无线电导航、地形匹配导航、重力导航、地磁...智能汽车发展概况及导航系统原理_信息与通信_工程科技...地空间的用户提供连续准确的位置、 速度和时间信息,...卫星定位系统 GPS 和惯性导航系统 INS 并不是完全...
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车载惯性导航技术（ADR）是u-blox经过市场检验的、成熟的惯性导航解决方案，适合于前装汽车客户。u-blox的ADR解决方案通过紧密耦合的卡尔曼滤波器，将GPS与传感器的数字化数据结合在一起，由此可提高在GPS信号不佳或无信号区域的定位精度。
&NEO-6V GPS模块通过软件传感器接口提供ADR功能，支持多种传感器（如轮速脉冲和陀螺仪），通过来自应用处理器的UBX消息来接收传感器数据。这样不仅便于集成、简化硬件接口，还降低了成本。由于应用车辆总线中可用的数字传感器数据，ADR功能无需额外的传感器，可将硬件成本降至最低。ADR易于集成，具有自动校准功能，适用于不同的传感器方案和各种车辆。
所有的NEO-6模块均采用质量符合AEC-Q100标准的GPS芯片，生产流程符合ISO/TS 16949认证要求。每一个模块在生产期间均进行了测试和检验。模块质量符合ISO16750-道路车辆电气电子设备环境条件及电气测试的相关规定。
1.& 车载惯性导航(ADR)技术
&&&& -即使在隧道内也能实现100%的不间断定位
&&&& -高精度、高可靠性的导航性能
&&&& -自动传感器校准
2.& 基于ROM，具有成本优势
3.& 使用车量内置传感器
4.& RTC晶体用于温启动和热启动
5.& U-blox6定位引擎&
&&&& -跟踪灵敏度-161dBm,冷启动灵敏度-147dBm
&&&& -ADR与GPS组合导航更新速率为1Hz
&&&& -GPS/SBAS混合型引擎（WAAS/EGNOS/MSAS）
&&&& -抗干扰技术
6.& 易于与U-blox无线模块集成
7.& A-GPS:AssistNow Online和AssistNow Offline服务，符合OMA SUPL规范
8.& 向后兼容（硬件和固件）；可从LEA-6、LEA-5、LEA-4轻松地迁移
9.& 采用LCC封装，制造性价比高
10.& 与u-blox的Android GPS解决方案兼容
11.& 基于高质量AEC-Q100GPS芯片
12.& 生产流程符合ISO/TS 16949认证要求
13.& 质量测试流程符合ISO 16750标准
1.&&& 接收机性能参数
接收机类型：&&&&& 50个通道的U-blox 6引擎 GPS L1 C/A码
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& SBAS: WAAS, EGNOS, MSAS
最大更新速率：&&&& 1Hz(GPS+ADR)
精度&&&&&&&&&&&&&&&&&&
自助式：&&&&& 2.5mCEP
SBAS：&&&&&&&&& 2.5mCEP&&&&&&&&&&&&&&
捕获&&&&&&&&&&&&&&
冷启动：&&&&&& 27S&&&&&&&&&
辅助启动：&&& ＜3s&&&&&&&&&&&&&&&
热启动：&&&&&& 1s&&&&&&&&&
灵敏度&&&&&&&
跟踪：&&&&&&&& -161dBm&&&&&&&&
冷启动：&&&&& -147dBm&&&&&&&
热启动：&&&&& -156dBm&&&&&&&
2.&&& 电气参数
电源：&&&& 2.7 V & 3.6 V
功耗：&&&& 117mW @3.0V (连续)
备份电源：&&&&&& 1.4V&3.6V, 22 &A
天线类型：&&&&&& 有源和无源
天线检测：&&&&&& 短路、开路检测功能由外部电路提供
3.&&& 接口
协议：&&&&&&&&&&&& NMEA, UBX 二进制、RTCM
串行接口：&&&&&& 1 UART
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 1 USB V2.0 全速12 Mbit/s
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 1 DDC (符合I2C 规范)
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 1 SPI
数字I/O接口：&&&&& 可配置时间脉冲
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 1个EXTINT中断输入用于唤醒 1个复位
串口与I/O：&&&&&&&& 电压：2.7 V & 3.6 V&&&&&&&&&&&&&&&&&
4.&&& 封装
24引脚 LCC(无引线芯片座)： 12.2.x 16.0 x 2.4 mm, 1.6g
5.&&& 环境数据
工作温度 &40& C to 85& C
存储温度 &40& C to 85& C
符合RoHS规定
质量测试符合ISO 16750标准，生产流程符合ISO/TS 16949认证要求
6.&&& 支持产品
U-blox 6评估套件:该评估套件易于使用，可用熟悉U-blox 6定位技术、评估功能以及GPS性能优化
EVK-6V& U-blox 6评估套件
7.&&& 订货信息
NEO-6V-0& U-blox6 GPS模块，软件传感器惯性导航
8.&&& ADR性能要求
u-blox ADR支持四种标准传感器配置：后轮传感器、前轮传感器、四轮传感器以及陀螺仪和速度脉冲。传感器提供的数字数据由应用处理器转换为专有UBX消息
传感器方案&&&&&&&& 典型位置误差①
后轮：&&&&&&&&&&& 12%②
前轮：&&&&&&&&&&& 13%②
四轮：&&&&&&&&&&& 10%②
Cyro+speedpulse:&&&&& &5%②
注释:①典型的传感器延迟为40ms、预期不稳定性＜5ms时所获得的数值，有GPS定位数据：ADR（GPS+传感器）的定位误差等同或优于U-blox的标准 ②无GPS时进行距离的百分比
传感器要求
轮速脉冲：分辨率优于2cm/脉冲
车轮信息：不受车轮转动的死区行为和线性度影响
陀螺：精度＜0.02%
动态范围：&60&/s~&125&/s
线性度：&0.5&/s
产品标签：
Jupiter SL871L-S是SL871L GNSS模块的GPS演变型，可同时支持GPS和QZSS并且与xL871家族(SL871L,SL871，SL871-S)的其他产品管脚兼容。SL871L-S还额外集成了LNA和DC单元，新增的LNA单元能够提高RF灵敏度，减少了TTFF时间；而DC单元则允许直接将主动天线输入信号进行无缝整合。SL871L-S通过标准UART接口输出定位数据，支持星历文件注入(A-GPS)和星级增强系统来提高精度，并且在任何情况下都具有低功耗的特点，专门进行优化以满足长时效电池应用。
（内容最多500个汉字，1000个字符）
看不清？！
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