期刊封面及简介
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刊名:导航定位学报
Journal of Navigation and Positioning 主管:中华人民共和国自然资源部 主办:中国测绘科学研究院;中国测绘学会;中国卫星导航定位协会 主编:党亚民
副主编:李广云;陆明泉;薛树强(执行)
刊期:双月刊(2月、4月、6月、8月、10月、12月出刊) 出版地:北京市 语种:中文 编辑与出版:《导航定位学报》编辑部
开本:大16开 ISSN:2095-4999 CN:10-1096/P 邮发代号:80-612 创刊时间:2013年3月 联系电话:010-63880932
电子邮箱:dhdwxb@casm.ac.cn
期刊荣誉:国家新闻出版广电总局第一批认定的学术期刊(http://www.nppa.gov.cn/nppa/contents/279/2124.shtml);中文核心期刊(《中文核心期刊要目总览》);中国科技核心期刊(中国科技论文统计源期刊);中国科学引文数据库(CSCD)收录期刊;BIBF国际图书博览会精品期刊;科技期刊世界影响力指数(WJCI)报告收录期刊(https://wjci.cnki.net/Home/JournalList2020?code=004);中国科协《高质量科技期刊分级目录》(https://www.cast.org.cn/art/2021/11/4/art_43_172464.html)收录期刊;日本科学技术振兴机构数据库(JST)收录期刊;哥白尼索引(IC)收录期刊。
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利用ICEEMDAN-LSTM的台风登陆期间电离层TEC扰动探测
杨芸珍;刘立龙;韩青宏;黄东桂;张亚丽;林俊良;针对台风电离层异常扰动探测参考背景值的精度直接影响探测结果的准确性,而传统方法确定背景值的精度较低的问题,提出一种台风登陆期间电离层TEC扰动探测方法:结合改进的自适应噪声完备集合经验模态分解(ICEEMDAN)和长短期记忆(LSTM)神经网络构建短时电离层总电子含量(TEC)背景值的确定方法;然后将其用于2023年台风“苏拉”登陆期间电离层TEC异常扰动探测。结果表明:1)ICEEMDAN-LSTM模型在地磁活跃期和平静期确定背景值的相对精度分别为91.18%和93.10%,较四分位距法、LSTM模型和CEEMDAN-LSTM模型可提高0.58~60.35个百分点;而均方根误差和偏差则减小数倍;ICEEMDAN-LSTM模型确定背景值的精度显著高于四分位距法和单一的LSTM模型。2)将提出的方法用于2023年台风“苏拉”登陆期间的电离层TEC扰动探测,发现台风登陆点周围的4个格网点电离层TEC在登陆当天和登陆后第1天分别表现出负异常和正负异常现象;结合日地空间环境,台风登陆当天的电离层扰动与“苏拉”存在一定联系,且距离台风路径越近,电离层TEC扰动越显著。
LSTM模型在GNSS卫星钟差预报中的应用
蒋卓豪;葛海波;吴天昊;万丽华;王超;杨光;针对实时高精度钟差产品易中断的问题,提出一种基于长短期记忆(LSTM)网络的全球定位系统(GPS)/伽利略卫星导航系统(Galileo)/北斗卫星导航系统(BDS)卫星钟差预报方法:使用岭回归中位数绝对偏差法对钟差序列进行粗差探测;然后使用LSTM模型训练预处理后的数据,并通过自回归实现长时间预报,得到卫星钟差预报结果;最后从钟差预报精度和动态精密单点定位(PPP)效果2方面分析该模型不同预报时间下的钟差预报效果。实验结果表明,对GPS、Galileo及BDS共86颗卫星进行1 h、2 h及3 h的钟差预报,LSTM模型的平均预报精度较带有周期项的二次多项式(QP)模型分别提升18%、22%及27%;动态PPP实验中,相比带有周期项的QP模型,LSTM模型预报1 h、2 h和3 h的钟差的三维定位精度分别从0.12 m、0.16 m和0.20 m提升到0.10 m、0.12 m和0.16 m。提出的基于LSTM的钟差预报方法能够满足数据中断时实时精密单点定位(RTPPP)需求。
基于T-Z_score联合检验的GNSS授时欺骗检测
孔崇宇;王思鑫;臧文驰;彭竞;杨馨;龚航;针对全球卫星导航系统(GNSS)授时服务信号易受欺骗攻击,导致同步偏差并威胁系统安全性,且现有授时欺骗检测方法存在适应性差、时钟模型复杂、训练数据需求大等不足的问题,提出一种基于T检验与Z分数检验(T-Z_score)联合检验方法:通过白化滤波提取GNSS信号的钟差统计特征,结合双检验的联合判决机制实现异常检测,无须已知先验攻击模式且规避复杂建模。通过在电力系统典型场景的实测结果表明:该方法在少样本条件下虚警率相较单类支持向量机(One-Class SVM)降低5.33个百分点,相较于卡方检验法虚警率显著降低;某些场景中欺骗检测效果有所提升,其中渐近相位拉偏场景检测率比One-Class SVM高53.45个百分点,比卡方检验高约27个百分点。所提方法可为GNSS授时系统安全防护提供理论参考和工程化解决方案。
顾及水汽垂直变化特征的GNSS湿延迟模型构建
孔文静;罗孝文;郭杭;为了进一步提高全球导航卫星系统(GNSS)大气反演技术中天顶湿延迟(ZWD)在气象领域的预测精度,提出一种顾及水汽垂直变化特征的GNSS湿延迟模型:基于极限梯度提升(XGBoost)算法构建ZWD预测模型;并通过计算水汽衰减因子和比湿分别与ZWD的相关系数,将这2个关键水汽特征参数纳入模型输入。实验结果表明,8输入模型在预测精度和稳定性上优于6输入模型,均方误差(MSE)、均方根误差(RMSE)和平均绝对误差(MAE)分别降低12.36%、6.31%和4.01%,可显著提升模型对大气水汽变化的敏感性;在中国北方和中西部区域,模型预测效果更优;利用2024年探空数据验证,XGBoost模型的偏差相较于萨斯塔莫宁(Saastamoinen)模型、霍普菲尔德(Hopfield)模型、第三代全球气压和温度模型(GPT3),分别减小89.3%、90.3%、3.7%,且RMSE亦优于其他模型,提升幅度分别为20.9%、26.4%、9.0%;在高海拔地区,XGBoost模型的表现更为稳定,其偏差和RMSE均显著减小。
基于DRL的导航功率增强动态选星策略
张帅长;李亚平;屈香君;高芸;服务弹性化是未来综合导航、定位和授时(PNT)体系的重要发展方向,其中区域功率增强和弹性化服务要求卫星具备弹性功率的能力,地面运控系统具备按需切换功率增强卫星的能力。为了进一步实现区域导航信号弹性化增强,提出一种基于深度强化学习(DRL)的选星策略:以地面运控中心为决策智能体,综合定位精度、连续性及任务成本等多维度目标,并采用DRL生成最优选星策略,以调控卫星功率增强任务状态。仿真实验结果表明,在保证几何精度因子(GDOP)处于适用范围的同时,所提方法能够优化任务卫星的连续性、任务成本和决策耗时;可为导航卫星功率增强的多目标任务规划提供参考。