北斗系统被动定位技术的精度分析与仿真

发布时间：2017-04-30 06:03

  本文关键词：北斗系统被动定位技术的精度分析与仿真，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 本论文分析了基于北斗导航定位系统的三星定位系统总体结构和工作原理,对卫星导航中与定位精度有关的部分进行了研究。卫星定位系统的定位精度,很大程度上取决于定位卫星的数目和几何布局,而GDOP正是衡量定位卫星布局优劣的一个量度。本文从主要从GDOP的角度研究了不同伪卫星位置及布局对系统定位精度的影响。 北斗系统是我国建立起来的一种区域性定位系统,但却存在着用户位置易暴露和用户数量易饱和这两大缺陷,不能实现三维无源定位。北斗系统无源被动定位可以有效解决这个问题。在北斗导航定位系统基础上,增加一颗地球同步卫星(双星和它的一颗备份星)即可组成三星定位系统。三颗同步导航卫星像GPS卫星那样向用户播发导航电文,用户接收机根据这些导航电文信息以及电子地图高程数据,像GPS接收机那样解算用户位置,从而克服了双星定位的两大缺陷。 本文推导了三星定位系统的GDOP。讨论了卫星数量对GDOP的影响,并用矩阵理论对其最小值进行证明。在实际应用中,我们可以用这个GDOP表达式及其性质作为布设伪卫星的依据,也可以用它来分析现有定位系统的定位精度。通过仿真对三星定位系统的GDOP特点进行了研究。 本文提出在现有双星系统基础上增加伪卫星伪距观测量的改进方案,并对方案中的伪卫星进行最佳配置。通过三星系统的改进方案与原系统的对比分析,证明三星导航定位系统中增加伪卫星的方法可以改善系统的性能和定位精度。然后用软件进行了仿真验证,仿真结果表明本方法能有效提高三星导航定位系统的定位精度。另外,本文也对其他误差的来源进行了简单分析。
【关键词】：北斗系统 被动定位 几何精度因子 伪卫星
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：V448.2
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 课题来源9
• 1.2 研究目的和意义9-10
• 1.3 国内外在该方向的研究现状及分析10-13
• 1.3.1 国外在该方向上的研究现状10-12
• 1.3.2 国内在该方向上的研究现状12-13
• 1.4 本文主要工作和内容安排13-15
• 第2章 三星系统被动定位原理15-21
• 2.1 “北斗一号”卫星定位系统工作原理15-16
• 2.2 “北斗一号”卫星定位系统与GPS系统比较16-17
• 2.3 三星被动定位原理17-19
• 2.4 数字地图19-20
• 2.4.1 基准数据库19
• 2.4.2 数字地图的制作19-20
• 2.5 本章小结20-21
• 第3章 系统几何精度因子研究21-32
• 3.1 几何精度因子的概念21
• 3.2 几何精度因子的推导21-23
• 3.3 几何精度因子理论分析23-27
• 3.3.1 几何精度因子与卫星个数的关系24-25
• 3.3.2 几何精度因子极值25-27
• 3.4 几何精度因子的性质27-28
• 3.5 三星定位系统几何精度因子分布的特点28-31
• 3.6 本章小结31-32
• 第4章 三星系统定位精度的改进32-48
• 4.1 定位精度的改进方法32-33
• 4.1.1 与多普勒导航系统(DNS)组合导航32-33
• 4.1.2 与捷联惯导（SINS）进行伪距方式组合导航33
• 4.2 利用地面伪卫星辅助导航33-44
• 4.2.1 伪卫星技术的原理34-35
• 4.2.2 伪卫星的配置35-36
• 4.2.3 系统的定位精度36-42
• 4.2.4 解决远近效应问题42-43
• 4.2.5 伪卫星技术在区域定位中的使用条件及其优势43-44
• 4.3 其他误差源分析44-46
• 4.3.1 测距中的设备误差44-45
• 4.3.2 星历误差45-46
• 4.3.3 对流层、电离层传播误差46
• 4.4 本章小结46-48
• 结论48-49
• 参考文献49-52
• 哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明52
• 哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书52
• 哈尔滨工业大学硕士学位涉密论文管理52-53
• 致谢53

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本文编号：336367