北斗卫星导航系统定位解算算法的研究

发布时间：2017-10-22 18:00

  本文关键词：北斗卫星导航系统定位解算算法的研究

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【摘要】：卫星导航定位技术由于能够为用户提供全天候、高精度、实时的定位、导航和授时服务，现已被广泛的应用于军事和民用领域。目前，我国北斗一代系统已应用多年并在过去发挥着巨大作用，北斗二代系统还处于发展阶段。在此背景下，本文针对了该系统的定位解算算法进行了系统的研究和仿真分析。 本文对现有的四大全球导航定位系统的组成、特点、定位原理进行了分析的同时，对各系统运行中使用的时间系统和坐标系统进行了简单的介绍，该标准是为下文算法建模仿真提供了统一标准。然后本文在推导和分析北斗系统使用的伪距定位方法基础上，同时给出了北斗一代和北斗二代的定位方法的数学模型。之后本文针对卫星误差的产生的不同来源，分别对各个误差源产生的机理进行了分析并给出了相应的处理方法。在以上的总结和分析的基础上，本文的最后给出北斗卫星定位解算算法详尽的推导过程，并针对相应算法进行仿真分析。其中涉及到的算法有最小二乘解算算法和卡尔曼滤波法。在对算法的推导过程中，本文系统的分析了代表卫星定位精度的精度因子，，由分析可知其值越小定位越准确。基于对精度因子的研究，本文提出了一种基于几何分布的快速选星的方法。最后使用Matlab仿真工具对算法仿真分析，并证明其可行性。
【关键词】：北斗卫星导航系统 最小二乘法 卡尔曼滤波 选星 GDOP
【学位授予单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN96.1
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-14
• 1.1 课题研究的背景与意义9-10
• 1.2 国内外研究现状及分析10-13
• 1.3 主要研究内容13-14
• 第2章 卫星导航系统概述14-20
• 2.1 GPS 全球定位系统14-15
• 2.2 GLONASS 全球导航卫星系统15
• 2.3 欧洲的 Galileo 系统15-16
• 2.4 中国的北斗系统16-19
• 2.4.1 北斗一代系统16-17
• 2.4.2 北斗二代系统17-18
• 2.4.3 北斗卫星的坐标系统18
• 2.4.4 北斗卫星的时间系统18-19
• 2.5 本章小结19-20
• 第3章 北斗卫星定位原理及误差分析20-32
• 3.1 北斗卫星导航原理20-25
• 3.1.1 伪距的概念20-21
• 3.1.2 北斗一代的定位原理21
• 3.1.3 北斗二代的定位原理21-22
• 3.1.4 卫星轨道运动理论22-25
• 3.2 卫星误差来源及消除技术25-31
• 3.2.1 与卫星有关的误差25-27
• 3.2.2 与地面接收设备相关的误差27-28
• 3.2.3 与信号传播有关的误差28-31
• 3.3 本章小结31-32
• 第4章 北斗导航卫星定位算法32-53
• 4.1 基于最小二乘的 PVT 解算32-36
• 4.1.1 最小二乘原理32-33
• 4.1.2 基于最小二乘的 PVT 解算33-36
• 4.2 精度因子的分析及选星方案的提出36-43
• 4.2.1 几何精度因子的定义36-37
• 4.2.2 精度因子计算的改进方法37-39
• 4.2.3 北斗卫星选星方法39-41
• 4.2.4 选星方法的提出41-43
• 4.3 卡尔曼滤波在 PVT 的应用43-47
• 4.3.1 递归最小二乘法43-44
• 4.3.2 基本的卡尔曼滤波器44-47
• 4.4 仿真结果及分析47-52
• 4.4.1 基于最小二乘的 PVT 解算仿真47-50
• 4.4.2 快速选星方法仿真50
• 4.4.3 卡尔曼滤波仿真50-52
• 4.5 本章小结52-53
• 结论53-54
• 参考文献54-58
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文58-59
• 致谢59

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：1079441