北斗/GPS双模定位中的关键技术研究
发布时间：2021-02-21 21:06
随着全球卫星导航系统技术的快速发展,能够同时兼容多个导航系统的多模卫星导航定位技术必将成为未来的发展趋势。与单模导航系统相比,多模导航系统具有可见星数多、覆盖范围广、定位精度高、可靠性好等诸多优点。本文主要对北斗和GPS融合后的双模系统在定位过程中的关键技术进行研究。论文首先介绍了北斗与GPS系统的组成结构,针对它们间的差异性与兼容性进行分析。然后,从系统基带信号研究出发,对传统的三种卫星信号捕获算法进行优劣比较,为了进一步提高捕获速度,本文提出基于并行码相位的改进型捕获算法,利用傅里叶级数循环移位的方式,通过减少捕获过程中傅里叶变换的次数来降低计算量,进而提高捕获效率。其次,根据北斗/GPS组合系统可观测卫星数目多的特点,在分析已有的单模系统选星算法下,提出一种基于星座最优几何分布原理的双模组合系统选星法,在保证算法可行性的前提下,通过选取最佳星座组合,提高系统的定位精度。再次,在研究单系统定位基本原理和定位方法后,通过改进观测方程以及针对主要误差源进行分析和修正,提出了针对北斗/GPS双模组合系统的解算方法,以实现双模组合系统的位置解算。论文的最后,利用采集的GPS-L1和B1I信...
【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题背景及意义
1.2 国内外研究状况
1.2.1 国内外多模接收机的研究现状
1.2.2 导航系统中的关键技术研究现状
1.3 课题研究内容
第二章 北斗与GPS导航系统的互操作性分析
2.1 北斗和GPS导航系统工作原理
2.1.1 北斗导航系统
2.1.2 GPS导航系统
2.2 北斗和GPS导航系统的兼容性和差异性分析
2.2.1 北斗和GPS导航系统星座分布
2.2.2 北斗和GPS导航系统的信号组成
2.2.3 北斗和GPS导航系统的时空统一
2.3 北斗/GPS双模接收机的工作原理
2.4 北斗/GPS双模导航定位方式
2.5 本章小结
第三章 卫星信号捕获算法研究
3.1 捕获的目的及原理
3.2 传统捕获算法分析
3.2.1 串行搜索捕获法
3.2.2 并行频域空间搜索
3.2.3 并行码相位搜索法
3.3 基于并行码相位的改进型捕获算法
3.3.1 改进型并行码相位搜索法的原理
3.3.2 频率分辨率调整与计算量分析
3.4 改进型捕获算法仿真分析
3.5 本章小结
第四章 卫星星座优选算法研究
4.1 北斗/GPS卫星位置解算
4.1.1 MEO/IGSO卫星位置解算
4.1.2 GEO卫星位置解算
4.2 北斗/GPS双模系统选星算法研究
4.2.1 选星的概念
4.2.2 传统单系统选星算法分析
4.2.3 双模组合系统选星算法
4.3 实验仿真
4.4 本章小结
第五章 北斗/GPS双模定位解算
5.1 系统观测量
5.2 误差分析
5.2.1 星历误差
5.2.2 卫星钟差
5.2.3 电离层效应
5.2.4 对流层效应
5.2.5 多径效应
5.3 单系统下用户位置解算
5.4 北斗/GPS组合系统下的用户位置解算
5.4.1 北斗/GPS组合系统定位算法
5.4.2 双模组合系统中权值的确定
5.5 定位结果仿真分析
5.6 本章小结
总结与展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]全球导航卫星系统发展综述[J]. 宁津生,姚宜斌,张小红. 导航定位学报. 2013(01)
[2]GPS/GLONASS广播星历精度分析[J]. 余文坤,戴吾蛟,蔡昌盛,匡翠林. 工程勘察. 2012(08)
[3]基于高度角和方位角的选星方法[J]. 吴瑞祥,蔡体菁. 舰船电子工程. 2009(11)
[4]一种新的GPS星座选择算法[J]. 卓宁. 宇航计测技术. 2009(02)
[5]2000中国大地坐标系及其与WGS84的比较[J]. 魏子卿. 大地测量与地球动力学. 2008(05)
[6]提高卫星导航定位精度和实时性的选星算法[J]. 丛丽,谈展中. 系统工程与电子技术. 2008(10)
[7]“GPS原理及应用”课程教学实践与探讨[J]. 郭秋英,赵吉涛. 测绘工程. 2008(01)
[8]基于软件GPS接收机的高动态跟踪环路设计[J]. 胡小平,于海亮,唐康华. 中国惯性技术学报. 2007(06)
[9]一种区域卫星定位系统的星座方案[J]. 邓长明,卓永宁,吴廷勇,吴诗其. 电子科技大学学报. 2006(05)
[10]GPS软件接收机捕获算法的研究[J]. 戴志军,柳林涛,许厚泽,刘根友. 大地测量与地球动力学. 2006(03)
博士论文
[1]GPS精密单点定位算法及故障诊断研究[D]. 聂建亮.长安大学 2010
硕士论文
[1]北斗-GPS双模卫星定位解算方法研究[D]. 郭昊.北京交通大学 2015
[2]GPS与BD双模GNSS接收机定位解算技术研究[D]. 陈杨毅.厦门大学 2014
本文编号：3044916
【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题背景及意义
1.2 国内外研究状况
1.2.1 国内外多模接收机的研究现状
1.2.2 导航系统中的关键技术研究现状
1.3 课题研究内容
第二章 北斗与GPS导航系统的互操作性分析
2.1 北斗和GPS导航系统工作原理
2.1.1 北斗导航系统
2.1.2 GPS导航系统
2.2 北斗和GPS导航系统的兼容性和差异性分析
2.2.1 北斗和GPS导航系统星座分布
2.2.2 北斗和GPS导航系统的信号组成
2.2.3 北斗和GPS导航系统的时空统一
2.3 北斗/GPS双模接收机的工作原理
2.4 北斗/GPS双模导航定位方式
2.5 本章小结
第三章 卫星信号捕获算法研究
3.1 捕获的目的及原理
3.2 传统捕获算法分析
3.2.1 串行搜索捕获法
3.2.2 并行频域空间搜索
3.2.3 并行码相位搜索法
3.3 基于并行码相位的改进型捕获算法
3.3.1 改进型并行码相位搜索法的原理
3.3.2 频率分辨率调整与计算量分析
3.4 改进型捕获算法仿真分析
3.5 本章小结
第四章 卫星星座优选算法研究
4.1 北斗/GPS卫星位置解算
4.1.1 MEO/IGSO卫星位置解算
4.1.2 GEO卫星位置解算
4.2 北斗/GPS双模系统选星算法研究
4.2.1 选星的概念
4.2.2 传统单系统选星算法分析
4.2.3 双模组合系统选星算法
4.3 实验仿真
4.4 本章小结
第五章 北斗/GPS双模定位解算
5.1 系统观测量
5.2 误差分析
5.2.1 星历误差
5.2.2 卫星钟差
5.2.3 电离层效应
5.2.4 对流层效应
5.2.5 多径效应
5.3 单系统下用户位置解算
5.4 北斗/GPS组合系统下的用户位置解算
5.4.1 北斗/GPS组合系统定位算法
5.4.2 双模组合系统中权值的确定
5.5 定位结果仿真分析
5.6 本章小结
总结与展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]全球导航卫星系统发展综述[J]. 宁津生,姚宜斌,张小红. 导航定位学报. 2013(01)
[2]GPS/GLONASS广播星历精度分析[J]. 余文坤,戴吾蛟,蔡昌盛,匡翠林. 工程勘察. 2012(08)
[3]基于高度角和方位角的选星方法[J]. 吴瑞祥,蔡体菁. 舰船电子工程. 2009(11)
[4]一种新的GPS星座选择算法[J]. 卓宁. 宇航计测技术. 2009(02)
[5]2000中国大地坐标系及其与WGS84的比较[J]. 魏子卿. 大地测量与地球动力学. 2008(05)
[6]提高卫星导航定位精度和实时性的选星算法[J]. 丛丽,谈展中. 系统工程与电子技术. 2008(10)
[7]“GPS原理及应用”课程教学实践与探讨[J]. 郭秋英,赵吉涛. 测绘工程. 2008(01)
[8]基于软件GPS接收机的高动态跟踪环路设计[J]. 胡小平,于海亮,唐康华. 中国惯性技术学报. 2007(06)
[9]一种区域卫星定位系统的星座方案[J]. 邓长明,卓永宁,吴廷勇,吴诗其. 电子科技大学学报. 2006(05)
[10]GPS软件接收机捕获算法的研究[J]. 戴志军,柳林涛,许厚泽,刘根友. 大地测量与地球动力学. 2006(03)
博士论文
[1]GPS精密单点定位算法及故障诊断研究[D]. 聂建亮.长安大学 2010
硕士论文
[1]北斗-GPS双模卫星定位解算方法研究[D]. 郭昊.北京交通大学 2015
[2]GPS与BD双模GNSS接收机定位解算技术研究[D]. 陈杨毅.厦门大学 2014
本文编号：3044916
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