基于GPS/BDS组合的车载动态定位算法与实现

发布时间：2021-02-27 17:46

　　自上个世纪60年代美国建立GPS以来,GNSS发展迅猛,现在已经初步形成了以GPS、Glonass、BDS、Galileo为代表的的多系统共同鼎立的局面,我国自主研发的北斗卫星导航系统已经覆盖亚太,并且逐步应用在国防信息化建设、国家地理国情调查、工程测量、智能交通等多个领域,目前仍然处于发展的阶段。相位平滑伪距差分定位具有很多优点,无论是在车载导航还是交通监控等方面都发挥着不可替代的作用。而采用GPS加BDS的方式可以解决单GPS定位脆弱的问题,保证导航定位的准确和稳定。本文主要研究工作:1)首先根据GPS与BDS在时间系统和坐标系统方面的差异,研究了 GPS/BDS系统融合的方法2)研究并建立了伪距单点定位、伪距差分定位以及相位平滑伪距差分的数学模型,并分析了各项误差。3)研究并实现了相位平滑伪距差分定位中的一些关键问题:周跳探测、平滑窗口的选择、以及定位中权阵的确定问题。4)最后基于VC++实现了文中的算法,开发了一套伪距差分定位后处理软件,并设计了实验对算法进行验证。本文以GPS/BDS系统在车载导航中的应用为例,主要对比了伪距单点定位、伪距差分定位和相位平滑伪距差分定位利用GP... 

【文章来源】：安徽理工大学安徽省

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 GNSS系统发展状况
        1.2.1 GPS系统的发展状况
        1.2.2 BDS系统的发展状况
    1.3 GNSS系统发展趋势
    1.4 国内外研究动态、水平
        1.4.1 政策方面
        1.4.2 理论方面
    1.5 主要研究内容及技术路线
2 GNSS定位的基础
    2.1 GNSS定位基础
        2.1.1 时间系统
        2.1.2 坐标系统
        2.1.3 卫星坐标计算
    2.2 GNSS定位的数学模型
        2.2.1 伪距单点定位原理及数学模型
        2.2.2 位置差分定位原理
        2.2.3 伪距差分定位原理
        2.2.4 相位平滑伪距差分定位原理
    2.3 差分定位的误差分析
3 相位平滑伪距差分中若干关键问题分析
    3.1 周跳探测及其处理
        3.1.1 周跳含义及对定位精度的影响
        3.1.2 周跳对精度的影响
        3.1.3 探测周跳常用方法
    3.2 相位平滑伪距中平滑窗口的选择
    3.3 权阵的确定
        3.3.1 高度角定权
4 软件实现
    4.1 软件设计
    4.2 软件运行
        4.2.1 导入数据文件
        4.2.2 数据预处理
        4.2.3 定位计算
5 实验分析
    5.1 实验设计
    5.2 精度分析
        5.2.1 伪距差分定位
        5.2.2 相位平滑伪距差分
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
作者简介及读研期间主要科研成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Kalman滤波的单频北斗载波相位实时周跳探测[J]. 马晓东,宋冰,张书毕,刘鑫.  工矿自动化. 2016(04)
[2]智能交通发展动态与趋势[J]. 关积珍.  交通与港航. 2016(01)
[3]2015年全球导航卫星发展回顾[J]. 刘春保.  国际太空. 2016(02)
[4]CNMC与Hatch滤波方法比较及其在北斗相对定位中的精度分析[J]. 常志巧,胡小工,郭睿,曹月玲,吴晓莉,王爱兵,董恩强.  中国科学:物理学 力学 天文学. 2015(07)
[5]基于CORS的多基准站BDS/GPS融合差分网定位性能分析[J]. 李鹤峰,秘金钟,党亚民,吴任洪,王世进,刘国志.  大地测量与地球动力学. 2014(06)
[6]一种基于电离层变化率的单频载波相位平滑伪距改进方法[J]. 徐博,刘文祥,廖鸣.  中南大学学报(自然科学版). 2014(02)
[7]攻占GNSS高动态高精度测量制高点的思考——关于北斗卫星导航信号的一项应用建议[J]. 刘基余.  遥测遥控. 2014(02)
[8]Preliminary assessment of the navigation and positioning performance of BeiDou regional navigation satellite system[J]. YANG YuanXi,LI JinLong,WANG AiBing,XU JunYi,HE HaiBo,GUO HaiRong,SHEN JunFei,DAI Xian.  Science China（Earth Sciences）. 2014(01)
[9]日本ITS智能交通系统的体系和应用[J]. 徐华峰,夏创,孙林.  公路. 2013(09)
[10]BDS与GPS、GLONASS多模融合导航定位时空统一[J]. 李鹤峰,党亚民,秘金钟,阳凡林.  大地测量与地球动力学. 2013(04)

硕士论文
[1]GNSS周跳探测与修复的算法研究与程序实现[D]. 汪洋.安徽理工大学 2016
[2]GNSS多系统融合短基线解算方法研究与软件实现[D]. 杨旭.安徽理工大学 2016
[3]GNSS多星座组合导航关键技术研究[D]. 杨迪.南京航空航天大学 2012
[4]基于GNSS信号的对流层建模与延迟误差分析[D]. 赵铁刚.哈尔滨工业大学 2011
[5]基于OEM板的差分GPS定位系统的研究与实现[D]. 文继超.中南大学 2011
[6]GPS事后差分定位数据处理理论与应用研究[D]. 张勇.安徽理工大学 2009
[7]飞行控制系统多传感器信息融合技术研究[D]. 朱晓娟.南京航空航天大学 2008
[8]广域差分GPS完好性监测研究[D]. 刘慧芹.同济大学 2007



本文编号：3054585