基于帝国竞争优化的双目标综合决策选星算法

作者：邱明; 严勇杰; 孙蕊^*; 张文宇

来源：北京航空航天大学学报, 2021, 47(08): 1646-1655.

DOI：10.13700/j.bh.1001-5965.2020.0235

• 全球卫星导航系统(GNSS)
• 多星座组合导航
• 帝国竞争优化算法(ICA)
• 几何精度因子(GDOP)
• 选星

全球卫星导航系统(GNSS)的应用前景已经得到世界各国的普遍承认,其应用领域也趋于多样化,在此背景下,卫星接收机也要求其具有更快的解算速度和可靠的精度。针对目前多数接收机的选星算法都是固定选星数目从而限制算法机动性的问题,提出基于帝国竞争优化算法(ICA)的双目标综合决策选星算法。为了更好获取几何构型较好的卫星星座,引入可见卫星的卫星仰角和方向角先验信息,进行先验性约束,通过构建几何精度因子(GDOP)以及选星数目2个目标,进行综合决策的快速选星,提高了选星的灵活度,并且在满足用户精度的要求下减轻了多星座卫星接收机的计算负担。通过仿真实验和实测数据对双目标综合决策选星算法验证的结果表明:所提算法在高度截止角5°下引入先验性约束条件后平均选星数目在仿真数据和实测数据中缩减率分别为51.8%和45.4%,平均GDOP值较无约束下分别减少0.209 2和0.248 4。同时,所提算法单次选星平均耗时分别为0.168 4 s和0.303 1 s,与遍历法的选星耗时4 s相比,提高了95.79%和92.42%。

• 单位
  南京航空航天大学