单天线旋转非连续接收条件卫星导航定位方法研究

发布时间：2021-03-31 07:26

　　针对某些二维弹道修正引信既要求测量弹丸飞行弹道（位置、速度）,又需测量弹丸滚转姿态,卫星定位接收机采用安装于弹体侧面的单片非全向天线,可利用卫星信号提取滚转姿态,若能同时实现定位功能,将实现利用同一接收机即可既能定位又能测量滚转姿态,在节省体积、成本方面具有重要意义。采用安装于旋转弹体侧面的单片非全向天线连续地周期间断接收卫星信号,有利于接收机从中提取滚转姿态信息。但由于所接收到的卫星信号周期间断以及由于旋转带来的多普勒频移,采用常规基带处理和导航解算方法无法实现正常定位。本论文通过分析单天线旋转非连续接收条件对常规卫星导航接收机带来的影响,研究了无需位同步和帧同步而实现定位解算的方法,通过加入粗时误差状态量,建立了单天线旋转非连续接收条件卫星定位模型,并对模型误差因素进行了定性分析,分析结果显示模型定位精度相较于卫星信号持续可见的情况确有降低,但仍能满足应用需求。随后在实际的常规硬件接收机中实现了本文所提出的定位方法,进行了多次实验对该方法进行验证。基于软件接收机的户外地面转台试验初步验证了定位方法能够在单片非全向天线随载体旋转且转速低于40r/s的条件下实现定位解算,弹载飞行试验进... 

【文章来源】：北京理工大学北京市 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究概况
    1.3 主要内容及安排
第2章 连续卫星信号伪距定位原理分析
    2.1 GPS系统组成
    2.2 GPS信号
    2.3 GPS基带信号处理方法
        2.3.1 捕获和跟踪
        2.3.2 位同步
        2.3.3 帧同步
    2.4 伪距定位原理分析
        2.4.1 伪距测量过程分析
        2.4.2 伪距定位原理
        2.4.3 伪距定位解算流程
        2.4.4 伪距定位精度分析
第3章 单天线旋转非连续接收条件卫星定位方法
    3.1 引言
    3.2 单天线旋转非连续接收卫星信号条件下的定位问题
        3.2.1 单天线旋转非连续接收条件信号特性分析
        3.2.2 单天线旋转非连续接收条件对接收机环路及定位的影响
    3.3 单天线旋转非连续接收条件卫星定位模型
        3.3.1 基于亚毫秒伪距的定位解算模型
        3.3.2 基于亚毫秒发射时间的定位解算模型
    3.4 模型误差因素分析
第4章 单天线旋转非连续接收条件卫星定位方法实现
    4.1 接收机硬件架构
    4.2 接收机软件架构
    4.3 单天线旋转非连续接收条件卫星定位方法实现
        4.3.1 数据准备模块
        4.3.2 观测量提取模块
        4.3.3 定位解算模块
        4.3.4 代码实现及调试
    4.4 本章小结
第5章 单天线旋转非连续接收条件卫星定位方法验证
    5.1 基于软件接收机的定位方法初步验证
        5.1.1 实验系统组成
        5.1.2 户外地面转台试验
        5.1.3 弹载飞行试验
    5.2 基于硬件接收机的定位方法功能验证
        5.2.1 模拟器弹载旋转场景半实物仿真实验
        5.2.2 实验结果
    5.3 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表论文与研究成果清单
致谢



本文编号：3111048