高精度定速算法在GNSS接收机中的研究与实现

发布时间：2017-04-08 10:00

  本文关键词：高精度定速算法在GNSS接收机中的研究与实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：上世纪六十年代,导航卫星系统的出现为导航定位服务提供了新的思路。随着全球导航卫星系统近几十年来的不断发展,全球导航卫星系统在民用、军事等领域表现出了强大的能力,其定位、导航、授时三大功能可以满足许多应用上的需求。为了满足各领域的需要,特别是军事领域的需要,世界各个国家开始陆续发展本国的全球导航卫星系统,并且对其发展保持着高度的重视,全球导航卫星系统的竞争也已经被提升至国家战略的层面上来,以保证自主的导航系统产业体系的健康发展。卫星导航接收机是全球导航卫星系统中的用户设备,拥有着灵活的功能和广泛的应用,卫星导航接收机也是整个卫星导航市场中占有率最大的部分。随着技术的发展和卫星技术应用的普及,用户接收机的研制成为研究的重点,如何得到精确的位置、速度等信息更是接收机研制过程中的重中之重。 本文主要研究的是几种不同的定速算法在全球导航卫星系统接收机中的研究与实现。 本文第一章介绍了课题的研究背景、全球导航卫星系统的历史和发展前景。第二章介绍了全球导航卫星系统的组成、坐标系和时间系统、GNSS定位解算原理等。本文的第三章对整个用户接收机系统构架和捕获、跟踪、解算等功能模块进行了介绍。并且在之前的基础上,对几种用户接收机中所用到的定速算法进行了研究和分析,并在接收机中实现了这几种算法,并提出了设计和优化方案,随后在不同的应用场景下,利用GNSS接收机中对几种的定速算法的方案进行测试对比。最后是对测试结果的分析和总结,以及对未来发展的展望。
【关键词】：GNSS 多普勒频移 载波相位 速度 高动态
【学位授予单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：P228.4
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-7
• 目录7-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 课题背景和研究意义9-10
• 1.2 全球导航卫星系统介绍和发展前景10-13
• 1.2.1 全球定位系统10
• 1.2.2 GLONASS10-11
• 1.2.3 伽利略卫星导航系统11-12
• 1.2.4 北斗卫星导航系统12-13
• 1.3 论文结构安排13-15
• 第二章 GNSS定位原理和算法15-36
• 2.1 全球导航卫星系统的组成15-19
• 2.1.1 GPS卫星星座16-17
• 2.1.2 GLONASS卫星星座17
• 2.1.3 北斗卫星星座17
• 2.1.4 GPS地面监测中心17-18
• 2.1.5 GLONASS地面监测中心18
• 2.1.6 北斗地面控制中心18-19
• 2.1.7 用户设备19
• 2.2 GNSS卫星信号19-21
• 2.2.1 GPS卫星信号19-20
• 2.2.2 GLONASS卫星信号20-21
• 2.3 坐标系统21-23
• 2.3.1 地心惯性坐标系21-22
• 2.3.2 地心地固坐标系22
• 2.3.3 世界大地系22
• 2.3.4 坐标转换22-23
• 2.4 GNSS定位原理23-29
• 2.4.1 伪距24-26
• 2.4.2 伪距测量值26-27
• 2.4.3 牛顿迭代法27-28
• 2.4.4 最小二乘法28-29
• 2.5 卫星位置计算29-32
• 2.6 伪距定位32-36
• 2.6.1 伪距定位原理32
• 2.6.2 伪距定位算法32-36
• 第三章 GNSS接收机的结构和软件设计36-46
• 3.1 GNSS接收机的概况36-37
• 3.2 硬件架构37-39
• 3.3 软件架构39-46
• 3.3.1 接收机主程序40-41
• 3.3.2 其他相关流程图41-46
• 第四章 GNSS接收机中定速算法的研究与实现46-57
• 4.1 平均速度法46
• 4.2 多普勒定速46-54
• 4.2.1 多普勒频移测量值46-49
• 4.2.2 多普勒定速49-51
• 4.2.3 α-β滤波51-52
• 4.2.4 实现52-54
• 4.3 载波相位测速54-57
• 4.3.1 载波相位测量值54-55
• 4.3.2 实现55-57
• 第五章 接收机测试57-63
• 5.1 多普勒定速和载波相位定速在静态场景下的测试57-59
• 5.2 多普勒定速和载波相位定速在高动态场景下的测试59-60
• 5.3 直接多普勒定速和加入α-β滤波的多普勒定速的在静态场景下的测试60-63
• 第六章 总结与展望63-65
• 6.1 总结63-64
• 6.2 展望64-65
• 参考文献65-67
• 致谢67-68
• 攻读学位期间发表的学术论文目录68

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前9条

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本文编号：292587