卫星导航系统星—星—地观测数据仿真关键技术研究

发布时间：2017-08-17 21:24

  本文关键词：卫星导航系统星—星—地观测数据仿真关键技术研究

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【摘要】：随着卫星导航系统对抗的日益升级,利用星间链路数据进行星地联合定轨及卫星自主定轨已成为提高全球卫星导航系统作战效能的关键技术之一。为缩短星间链路的建设周期,提高系统的运行效率,建立具有高精度星-星-地观测数据的卫星导航仿真系统,完成对卫星导航系统的仿真测试与技术验证势在必行。本文从生成原理、仿真方法和正确性验证方面对星-星-地观测数据进行系统性研究。 本文从高精度基础模型仿真出发,建立了高精度的空间卫星轨道、钟差模型,环境段电离层延迟、对流层延迟模型以及地面段多路径效应模型。重点针对多路径效应,根据IGS站的实测数据采用球谐函数和三角级数对其建模仿真。然后在此基础上研究了星-星-地观测数据的高精度仿真算法,设计仿真流程并完成对算法的仿真。重点对星-星观测数据高精度仿真进行研究,根据星座构型及星间可见性分析,建立时分体制及连续体制下的星间链路拓扑,完成链路规划设计,并在此约束下完成星-星观测数据仿真。最后采用STK软件和系统闭合验证两种方法对星-星-地高精度仿真数据的正确性进行验证,闭合验证方法不仅体现了观测数据的应用实现过程,而且能够得到观测数据在实际应用过程中的误差精度。 本文的研究工作可满足未来新一代卫星导航系统对星间链路的开发及测试需求,为星地联合定轨及卫星自主定轨的理论研究、测试验证提供数据支持,具有一定的工程应用价值。
【关键词】：卫星导航系统 星间链路 观测数据 系统仿真 试验验证 多路径效应
【学位授予单位】：中南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：P228
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目录7-9
• 符号说明9-10
• 1 绪论10-16
• 1.1 研究背景10-13
• 1.1.1 卫星导航系统概述10
• 1.1.2 星-星-地观测数据仿真背景10-13
• 1.2 国内外研究现状13-15
• 1.3 论文主要研究内容与组织结构15-16
• 2 星-星-地观测数据高精度仿真基础模型16-30
• 2.1 高精度空间段仿真16-18
• 2.1.1 高精度轨道仿真16-17
• 2.1.2 高精度钟差仿真17-18
• 2.2 高精度环境段仿真18-19
• 2.2.1 电离层延迟18-19
• 2.2.2 对流层延迟19
• 2.3 多路径效应19-28
• 2.3.1 多路径效应特性分析19-22
• 2.3.2 多路径效应仿真建模22-28
• 2.4 本章小结28-30
• 3 星-星-地观测数据高精度仿真技术研究30-48
• 3.1 卫星导航系统频段规划与选择30-31
• 3.2 星-星观测数据31-41
• 3.2.1 星-星可见性及链路拓扑分析32-35
• 3.2.2 星-星观测数据误差影响分析35
• 3.2.3 星-星观测数据仿真原理35-39
• 3.2.4 星-星观测数据仿真实现39-41
• 3.3 星-地观测数据41-46
• 3.3.1 星-地观测数据误差影响分析41
• 3.3.2 星-地观测数据仿真原理41-45
• 3.3.3 星-地观测数据仿真实现45-46
• 3.4 本章小结46-48
• 4 星-星-地观测数据验证48-56
• 4.1 星间观测数据闭合验证48-50
• 4.1.1 卫星自主定轨原理48-49
• 4.1.2 星-星观测数据仿真验证49-50
• 4.2 星间观测数据与STK软件仿真对比50-52
• 4.2.1 STK软件介绍50-51
• 4.2.2 星间观测数据与STK对比结果51-52
• 4.3 星-地观测闭合验证52-54
• 4.3.1 星地时间同步原理52-53
• 4.3.2 星-地观测数据仿真验证53-54
• 4.4 星地观测数据与STK软件仿真对比54-55
• 4.5 本章小结55-56
• 5 结论与展望56-58
• 5.1 结论56
• 5.2 展望56-58
• 参考文献58-64
• 攻读学位期间主要的研究成果目录64-66
• 致谢66

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 李振东;何善宝;刘崇华;王海红;;一种导航星座星间链路拓扑设计方法[J];航天器工程;2011年03期

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本文编号：691192