GNSS接收机时频校准技术研究

发布时间：2017-08-26 13:23

  本文关键词：GNSS接收机时频校准技术研究

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【摘要】：Global Navigation Satellite System(GNSS)导航定位系统使用越来越广泛,在高科技日益发展的当今世界,GNSS系统在民生,军工,国防中都有着举足轻重的地位。在时间频率传递方面的应用也越来越多,而GNSS接收机作为唯一的GNSS系统信号接收终端,在运用GNSS系统进行时间频率传递的过程中是不可缺少的。目前市场上的GNSS接收机种类繁多,鉴于GNSS接收机重要性,同时由于外部环境和接收机自己本身一些硬件条件的影响,使得接收机在实现时间频率传递功能时会产生误差,从而使接收机产生的数据精度受到一定的影响,因此对接收机的校准很有必要。 本论文结合国家质量监督检验检疫总局-全球导航卫星系统GNSS接收机(时间测量型)(JJF1403-2013)校准规范,展开相关工作。把GNSS接收机需要校准的指标分为直接影响时间频率传递参数(GNSS接收机天线相位中心稳定性、内部噪声水平、内部延迟、1PPS定时准确度和稳定度、内部时基频率准确度和稳定度)和间接影响时间频率传递参数(冷启动首次定位时间,热启动首次定位时间,重捕获时间,捕获灵敏度,跟踪灵敏度,定位误差和精密度,测速误差和精密度,动态范围包括速度极限、加速度极限、高度极限),对各个参数的校准方法技术进行研究。 使用高精度的SPRIENT GSS8000GNSS模拟器信号源提供卫星模拟信号,为间接校准参数设置对应的卫星信号场景,搭建GNSS接收机时间频率校准系统,校准各间接时间频率传递参数,结合NovatelOEMV-3和NovatelOEMV-1两种接收机完成整个校准过程,验证校准方法。 对直接影响时间频率传递参数校准方法以NovatelOEMV-3为待校准接收机进行实验研究探讨,记录数据,进行分析,提出基于GPS载波相位的三差法来评价接收机的内部噪声水平,以GPSL1载波相位进行分析和研究,对接收机内部延迟校准进行差分实验、研究分析,对接收机天线相位中心稳定性校准选用超短基线场,进行实验研究和分析。
【关键词】：GNSS系统 时间频率传递 校准系统 三差法 差分
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：P228.4
【目录】：

• 致谢5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1 引言11-17
• 1.1 选题的背景和意义11-13
• 1.1.1 时间频率传递11-12
• 1.1.2 GNSS接收机校准12-13
• 1.2 国内外研究现状13-15
• 1.3 论文内容结构15-17
• 2 GNSS接收机时频传递参数校准方法研究17-35
• 2.1 直接影响GNSS接收机时频传递参数校准方法研究17-21
• 2.1.1 GNSS接收机天线相位中心稳定性校准17-18
• 2.1.2 GNSS接收机内部噪声水平校准18-19
• 2.1.3 GNSS接收机内部延迟校准19-20
• 2.1.4 接收机1PPS定时准确度和稳定度校准20
• 2.1.5 接收机内时基频率准确度和稳定度校准20-21
• 2.2 间接影响GNSS接收机时频传递参数校准方法研究21-35
• 2.2.1 冷启动首次定位时间校准22-23
• 2.2.2 热启动首次定位时间校准23-25
• 2.2.3 重捕获时间校准25-26
• 2.2.4 捕获灵敏度校准26-28
• 2.2.5 跟踪灵敏度校准28-30
• 2.2.6 定位偏差和精密度校准30-31
• 2.2.7 测速偏差和精密度校准31-33
• 2.2.8 用户动态范围33-35
• 3 GNSS接收机时间频率校准系统研究35-47
• 3.1 系统总体框架设计35-36
• 3.2 硬件部分36-37
• 3.2.1 SPRIENT GSS8000信号模拟器36-37
• 3.3 系统关键技术37-40
• 3.3.1 NMEA-0183通信接口协议37-40
• 3.4 软件系统介绍40-47
• 3.4.1 软件系统框架设计40-43
• 3.4.2 软件系统实现43-47
• 4 GNSS接收机时间频率校准技术研究实验和数据分析47-73
• 4.1 GNSS接收机时间频率传递误差介绍47
• 4.2 接收机天线相位中心稳定性校准实验与数据分析47-52
• 4.2.1 实验过程47-48
• 4.2.2 实验数据处理与结果分析48-52
• 4.3 接收机内噪声水平校准实验和数据分析52-64
• 4.3.1 实验过程52-53
• 4.3.2 基于GNSS载波相位三差法评价接收机内部噪声53-56
• 4.3.3 实验数据处理与结果分析56-64
• 4.4 接收机内部延迟校准实验和数据分析64-66
• 4.5 接收机1PPS定时准确度和稳定度实验和数据处理66-68
• 4.6 接收机内时基频率准确度和稳定度实验和数据处理68-73
• 4.6.1 实验原理69-70
• 4.6.2 实验数据处理70-73
• 5 结论及建议73-75
• 参考文献75-77
• 作者简历77-81
• 学位论文数据集81

【参考文献】

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本文编号：741678