基于云计算的GPS导航系统的研究

发布时间：2017-04-14 22:11

  本文关键词：基于云计算的GPS导航系统的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着移动式便携设备的快速发展,人们对移动端的GPS的导航服务的要求也越来越高,而精确导航所需要的大量的数据处理和人们对导航服务的实时性,快速性与敏捷性要求相冲突。通过卫星预报功能和云计算强大的计算能力可以较好的解决这个问题。在捕获的过程中加入卫星预报功能,就能在没有先验信息的条件下大大减少卫星的遍历颗数,减少捕获过程的时间,加快这个导航的过程。而云计算则把GPS接收机中最复杂的基带信号处理过程搬到云端完成,通过云端强大的计算能力加快整个过程的速度,同时引入粗时间导航算法,减少本地向云端传输的数据量,提高了整个过程的敏捷性。本文的主要工作包括:1.完成GPS软件接收机相关模块的仿真验证,为后续所有研究打下基础。2.在捕获过程中,加入卫星预报功能,提供即时可视卫星的PRN码和卫星数量,减少捕获过程中遍历搜索卫星的次数,减少捕获过程所耗费的时间。并检验此方案对导航精度因子的影响在可接受范围内。基于此方案,捕获所耗的时间可以减少到原来的三分之一。3.引入粗时间导航,并研究在使用粗时间导航的过程中,附近基站位置信息获取失败的情况下,使用信号到达角度定位获取粗时间导航过程中所需要的接收机附近的地标位置信息,继续完成粗时间导航算法进行快速定位。4.实现基于云计算GPS接收机整体框架的搭建。主要分为客户端和云端两部分,客户端本文所采用的是戴尔台式电脑,云端则是在广州超算中心构建,实现客户端与云端的连接与信息通信,完整实现基于云计算的GPS接收机。并测试相应的定位结果,在客户端显示。
【关键词】：卫星预报 云计算 粗时间导航 信号到达角度定位
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P228.4
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 绪论9-13
• 1.1 研究背景和意义9
• 1.2 国内外研究现状9-10
• 1.3 研究内容和主要工作10-11
• 1.4 论文的结构安排11-13
• 第二章 GPS导航系统的基本理论13-36
• 2.1 GPS导航系统的原理与组成13-14
• 2.2 GPS信号的基本结构14-17
• 2.2.1 信号载波15
• 2.2.2 伪随机码15
• 2.2.3 导航电文15-17
• 2.3 常用坐标系理论17-19
• 2.4 基带信号处理19-35
• 2.4.1 信号的捕获19-22
• 2.4.2 信号的跟踪22-25
• 2.4.3 信号解调25-26
• 2.4.4 导航数据的恢复26-27
• 2.4.5 帧同步27-28
• 2.4.6 解码卫星参数28-32
• 2.4.7 提取伪距观测量32-33
• 2.4.8 利用最小二乘法进行定位结算33-35
• 2.5 本章小结35-36
• 第三章 借助卫星预报的快速捕获36-44
• 3.1 卫星预报概述36-37
• 3.2 卫星预报参数的设置37-39
• 3.3 基于卫星预报进行信号捕获39-43
• 3.3.1 卫星预报及测试39-40
• 3.3.2 卫星预报进行捕获40-41
• 3.3.3 捕获时间结果测试41-42
• 3.3.4 对精度因子（DOP）的影响42-43
• 3.4 本章小结43-44
• 第四章 基于信号到达角度定位的粗时间导航44-53
• 4.1 粗时间导航概述44-45
• 4.2 接收机初始位置45-50
• 4.2.1 基于信号到达角度定位的设计45-46
• 4.2.2 影子位置的产生46
• 4.2.3 信号到达角度定位46-48
• 4.2.4 消除掉影子位置48-49
• 4.2.5 找出地标位置49-50
• 4.3 完整的粗时间导航流程50-52
• 4.4 本章小结52-53
• 第五章 基于云计算的GPS定位系统的实现与测试53-58
• 5.1 客户端的实现53-54
• 5.2 云端的实现54-56
• 5.3 定位效果测试56-57
• 5.4 本章小结57-58
• 第六章 总结与展望58-59
• 参考文献59-61
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果61-62
• 致谢62-63
• 附件63

【参考文献】

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  本文关键词：基于云计算的GPS导航系统的研究，由笔耕文化传播整理发布。

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本文编号：306970