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可用于导航定位的甚低频通信台信号相位测量技术研究

黄晓 陈奇东 刘睿 徐文璞 刘杨

黄晓, 陈奇东, 刘睿, 徐文璞, 刘杨. 可用于导航定位的甚低频通信台信号相位测量技术研究[J]. 全球定位系统, 2023, 48(4): 75-80. doi: 10.12265/j.gnss.2023143
引用本文: 黄晓, 陈奇东, 刘睿, 徐文璞, 刘杨. 可用于导航定位的甚低频通信台信号相位测量技术研究[J]. 全球定位系统, 2023, 48(4): 75-80. doi: 10.12265/j.gnss.2023143
HUANG Xiao, CHEN Qidong, LIU Rui, XU Wenpu, LIU Yang. Research on signal phase measurement technology of very low frequency communication station for navigation and positioning[J]. GNSS World of China, 2023, 48(4): 75-80. doi: 10.12265/j.gnss.2023143
Citation: HUANG Xiao, CHEN Qidong, LIU Rui, XU Wenpu, LIU Yang. Research on signal phase measurement technology of very low frequency communication station for navigation and positioning[J]. GNSS World of China, 2023, 48(4): 75-80. doi: 10.12265/j.gnss.2023143

可用于导航定位的甚低频通信台信号相位测量技术研究

doi: 10.12265/j.gnss.2023143
详细信息
    作者简介:

    黄晓:(1991—),男,硕士,工程师,主要研究方向为电波环境监测和无线电导航等

    陈奇东:(1980—),男,硕士,研究员,主要研究方向为电波环境监测和无线电导航等

    刘睿:(1989—),男,硕士,高级工程师,主要研究方向为电波环境监测和无线电导航等

    徐文璞:(1992—),男,硕士,工程师,主要研究方向为电波环境监测和无线电导航等

    刘杨:(1990—),男,硕士,高级工程师,主要研究方向为电波环境监测和无线电导航等

    通信作者:

    黄晓 E-mail:310258326@qq.com

  • 中图分类号: P228.4

Research on signal phase measurement technology of very low frequency communication station for navigation and positioning

  • 摘要: 为了在GNSS无法进行定位时提供备份的导航定位手段,开展基于甚低频通信台信号的非协作导航定位相关技术. 该研究将成为导航定位技术的一个重要研究方向,本文提出并验证了一种甚低频通信台信号的相位测量技术,实现了针对甚低频通信台信号的相位测量,并利用两个不同的测量点位,验证了相位测量的准确性. 本算法利用最小频移键控(minimum shift keying,MSK)信号自身的特点,对接收点的相对相位进行了计算,并使两个测试点保持一定距离,进行两个接收点的相位计算,比较两个测试点相位差值计算出的距离差与两个测试点和发射点距离的距离差值,来验证本算法的准确性. 验证结果表明:本文提出的算法能够准确测量出两个接收点与发射点的相位差. 该相位差可以反映距离差,通过计算多个台站的距离差实现相对定位.

     

  • 图  1  用户端组成框图及数据传输流程

    图  2  测试设备放置位置

    图  3  青岛地区收到观测到的信号

    图  4  VTX台站观测功率谱图

    图  5  NWC台站观测功率谱图

    图  6  JJI台站观测功率谱图

    图  7  2个站点的相位观测结果

    表  1  全球公开的甚低频台站信息

    站名 频率/kHz 位置 纬度 经度 调制方式 波特率
    JXN 16.40 Novik, Norway 66°58′27.67″N 013°52′25.02″E MSK 100
    VTX 18.20 SouthVijayanarayanam, india 08°23′13.25″N 077°45′9.94″E MSK 0
    HWU 18.30 Le Blanc, France (NATO) 46.71″N 1.25″E MSK 200
    NST 18.60 Woodside, Australia (USA) 38.48″S 146.94″E MSK 100
    GQD 19.60 Anthorn, UK 54°54′41.91″N 114°09′56.11″E MSk 100
    NWC 19.80 Harold E.Holt, North West Cape, Exmouth, Australia 21°48′58.78″S 114°09′56.11″E MSK 200
    NPM 21.40 Pear Harbour, Lualuahei, HI 21°25′12.60″N 158°09′4.10″W MSK 200
    HWU 21.75 Rosnay, France 46°42′47.26″N 001°14′42.89″E MSk 200
    JJI 22.20 Ebino, Japan 32°04′55.50″N 130°49′40.66″E MSK 225
    DHO38 23.40 Rhauderfehn, Germany 53°04′44.04″N 007°36′40.66″E CW/MSK 0
    NAA 24.00 Cutler, ME, USA 44°38′41.77″N 067°16′53.90″E MSK 200
    NLK 25.20 La Moure, ND, USA 46°21′57.56″N 098°20′8.30″W MSK 200
    TBB 26.70 Bafa, Turkey 37°24′45.81″N 027°19′24.03″E MSK 225
    NRK/TFK 37.50 Grindavik, Iceland 63°51′1.31″N 022°28′0.38″W MSK 200
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出版历程
  • 收稿日期:  2023-07-17
  • 录用日期:  2023-07-17
  • 网络出版日期:  2023-08-28

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