基于MIMU辅助的北斗接收机跟踪环路技术研究

发布时间：2021-11-23 05:05

　　对于消耗型制导弹药而言,高动态环境会使卫星信号失锁,为了稳定跟踪北斗信号,弹载接收机热噪声与动态特性所要求的环路带宽需要折中选取。为了兼顾弹载接收机的测量精度与动态特性,本文以低成本MIMU器件与北斗接收机组合导航系统的关键技术为研究背景,针对高动态环境下MIMU辅助PLL误差、MIMU辅助PLL带宽、MIMU的选型策略以及辅助后干扰抑制性能进行了深入研究,旨在进一步增强弹载卫星接收机的动态性能和对干扰的容忍限度。首先,分析了北斗接收机跟踪环路的误差特性,并对环路鉴别器进行了选型,给出了无MIMU辅助时的最优带宽、最小带宽以及带宽设计曲线。针对传统辅助结构无法定量分析误差特性的问题,设计了一种MIMU辅助高动态北斗接收机PLL跟踪环路结构,并对MIMU器件进行了建模,解决了定量分析战术级MIMU器件辅助二阶PLL环路误差特性的问题。其次,研究了MIMU器件参数对不同阶数PLL环路误差性能的影响,提出了不同阶数PLL环路在不同载噪比下实现稳定跟踪的陀螺漂移临界曲线,为MIMU器件的选型提供了工程参考。针对不同等级的MIMU器件辅助不同阶数PLL环路,研究了辅助后的环路最优带宽,利用迭代的... 

【文章来源】：国防科技大学湖南省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

2MIMU辅助PLL的幅频响应曲线图

图 2.3.2 多普勒一次变化率与径向加速度和角度的关系图径向加速度达到 50g 时，多普勒一次变化率可达 2.5k易失锁，利用 MIMU 输出的实时性和动态特性优越的收机信号跟踪环内部，为 PLL 提供载体动态信息，减环路带宽的压缩和积分时间的增加创造条件，进而改型析可知，当载体处于准静止状态时，多普勒各次变化率卫星存在较大的径向加速度或加加速度时，其产生的略。在高动态场景下，接收到 B1 频点的卫星信号可以 = ( ) ( ) (2 + ( )) + ( ) 信号幅值， ( )代表 C/A 码， ( )代表导航电文， 为 为时变多普勒引入的相位，可以表示为： ( ) = 2 ( + 1 2 2 + 1 6 3) + 0波相位初值 0= 2 0

图 2.3.3 加速度模型规律变化曲线图当存在径向加加速度时，三阶 PLL 环路能实现跟踪，但会存在恒定的相位跟踪误差。加加速度动态模型：载体运动共持续 10s，加加速度值为 20g/s，加速度初值为 0g，速度初值为 192m/s。图 2.3.4 给出了对应的多普勒频率、各次变化率曲线以及累积产生的相位（初相假设为 0）曲线。


本文编号：3513185