复杂地形环境下可见星仿真分析
本文选题:可见星 切入点:GPS 出处:《燕山大学》2013年硕士论文
【摘要】:以GPS为基础的卫星导航应用技术已经十分成熟,由于用户在地面接收GPS卫星信号,不可避免的会受到人工或自然物的遮挡,因此在某些方面以及某些地区,卫星定位导航技术仍然受到一定程度的限制,以至导航精度得不到保证,甚至不能够确定接收机所在的位置。伪卫星定位技术能够显著增强区域定位精度,然而伪卫星布设必须以该地区卫星的可见情况为前提。 首先,本文介绍了免费获取数字高程模型(DEM)的方法,以及Global Mapper的使用。 其次,介绍了GPS系统中一些常用的时间空间坐标系及其转换方法,正确理解空间坐标以及时间坐标对于卫星位置判断等有重要影响;对星历文件及星历数据的外推进行了探讨;针对给定时间,给定区域,计算卫星相对于接收机的仰角以及方位角,在分析了地形因素的情况下,,给出了障碍物仰角及可见星的计算方法;仿真生成载体运动轨迹,实时判断可见星的变化。 最后,以九寨沟地区的GPS卫星可见情况为基础,讨论了首要考虑伪卫星“有效性”次要考虑GDOP值的伪卫星布设方法的可行性,仿真分析了伪卫星在复杂地形环境下的可视域范围。根据本文给出的伪卫星布设准则,给出了九寨沟景区伪卫星布设方案。对比伪卫星布设前后GDOP(几何精度因子)值以及“可见星”数量的变化,表明本文伪卫星布设方法有效,可以提高整个导航系统的可用性、可靠性、稳定性以及测量精度。
[Abstract]:The satellite navigation application technology based on GPS is very mature. Because users receive GPS satellite signals on the ground, it is inevitable that they will be shielded by artificial or natural objects, so in some aspects and in some areas, Satellite positioning and navigation technology is still limited to a certain extent, so that navigation accuracy can not be guaranteed, or even the location of the receiver can not be determined. Pseudosatellite positioning technology can significantly enhance the regional positioning accuracy. However, pseudosatellite placement must be based on the visibility of satellites in the region. Firstly, this paper introduces the method of obtaining free digital elevation model (DEM) and the use of Global Mapper. Secondly, some commonly used time and space coordinate systems and their conversion methods in GPS system are introduced. The correct understanding of space coordinates and time coordinates have important influence on satellite position judgment. The external propulsion of ephemeris and ephemeris data is discussed, and the elevation and azimuth of the satellite relative to the receiver are calculated for a given time and region, and the terrain factors are analyzed. The calculation method of obstacle elevation angle and visible star is given, and the moving track of carrier is generated by simulation to judge the change of visible star in real time. Finally, on the basis of the visible situation of GPS satellites in Jiuzhaigou area, the feasibility of pseudosatellite placement method with the first consideration of pseudosatellite "validity" and the consideration of GDOP value is discussed. The visual range of pseudosatellites in complex terrain environment is simulated and analyzed. A pseudosatellite layout scheme of Jiuzhaigou scenic area is given. By comparing the changes of GDOP (geometric Precision Factor) and the number of visible satellites before and after the pseudosatellite placement, it is shown that the pseudo-satellite placement method in this paper is effective and can improve the usability of the whole navigation system. Reliability, stability and measurement accuracy.
【学位授予单位】:燕山大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:P228.4
【参考文献】
相关期刊论文 前10条
1 彭瑞雪;胥霖;王富;;伪卫星定位系统中组网布局研究[J];兵工自动化;2010年08期
2 王猛;张志伟;;利用广播星历计算卫星的瞬时坐标[J];城市勘测;2010年02期
3 都欣欣;张其善;;GPS信号模拟器卫星状态参数的算法研究[J];电子测量技术;2007年07期
4 张怡;赵少松;王永生;;基于双星定位系统的无源定位方案研究[J];电子测量技术;2007年09期
5 董有福;汤国安;;DEM点位地形信息量化模型研究[J];地理研究;2012年10期
6 段文伟;于龙洋;张波;李署坚;;小生境遗传算法在伪卫星布站中的应用[J];电子测量技术;2012年10期
7 施建平;姜志贤;宋起;;基于Global Mapper的数字地图坐标系统转换[J];地理空间信息;2012年05期
8 邹小香;李伟;刘海华;;数字高程模型(DEM)的获取方法及其应用[J];江西测绘;2011年03期
9 孟键;孙付平;丛佃伟;;伪卫星增强区域卫星导航系统组网仿真[J];测绘科学技术学报;2008年03期
10 李军杰,张红珍,张东明;GPS现代化及其影响[J];昆明冶金高等专科学校学报;2005年03期
相关博士学位论文 前3条
1 秦显平;星载GPS低轨卫星定轨理论及方法研究[D];解放军信息工程大学;2009年
2 杨光;GPS和伪卫星组合定位技术及其在形变监测中的应用研究[D];河海大学;2004年
3 王晖辉;伪卫星增强GPS技术及应用研究[D];上海交通大学;2009年
相关硕士学位论文 前4条
1 康国栋;伪卫星定位系统研究[D];西北工业大学;2006年
2 孟键;伪卫星定位技术与组网配置研究[D];解放军信息工程大学;2007年
3 池聪伶;三维地形可视域分析及显示技术的研究与实现[D];沈阳工业大学;2009年
4 樊华;基于GPS/GLONASS组合定位算法研究[D];华东交通大学;2012年
本文编号:1653427
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/dizhicehuilunwen/1653427.html