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BDS/GPS定位解算算法研究

发布时间:2021-04-26 17:43
  北斗(BDS)与GPS联合定位技术是当下研究的热点,有益于推动BDS走向全球,为我国BDS和其它导航系统深度融合奠定基础。由于定位解算模块是接收机定位关键部分,本文主要对BDS/GPS定位解算算法进行研究与仿真分析。主要工作和创新点如下:本文以BDS/GPS双模接收机定位研究方法及导航技术为基础,分析了单点定位技术、载波相位平滑算法、系统兼容性及定位中的误差源,建立了BDS/GPS双模接收机定位模型,并依据用户的运动状态,给出了静止用户与低动态用户的系统状态模型。针对BDS/GPS双模卫星多、冗余量增大的情况,在分析已有选星算法的前提下,提出基于卫星角度的改进选星算法,该算法利用卫星间视线向量构造的代价函数最大值剔除了低仰角中起相同作用的卫星。仿真对比发现,在DOP值精度为优的条件下,改进选星算法比其它选星算法的运算量小,定位结果误差小、精度较高。BDS/GPS双模定位解算中,针对单频载波相位平滑伪距法因初值不准和电离层误差累积而导致滤波器发散的问题,引入基于卡尔曼滤波的载波相位平滑伪距法,该方法能规避滤波器发散的风险,提高定位结果的可靠性。其次,在研究了最小二乘法和卡尔曼滤波法的基础... 

【文章来源】:西安科技大学陕西省

【文章页数】:69 页

【学位级别】:硕士

【文章目录】:
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 研究现状
        1.2.1 GNSS组合系统的研究现状
        1.2.2 选星算法的研究现状
        1.2.3 定位解算算法的研究现状
    1.3 论文的主要内容和章节安排
2 研究方法与相关理论
    2.1 研究方法
    2.2 单点定位技术
    2.3 载波相位平滑算法
    2.4 系统兼容性及误差分析
        2.4.1 时间系统与坐标系统兼容性分析
        2.4.2 双模接收机观测量误差修正模型分析
    2.5 本章小结
3 BDS/GPS双模选星算法研究与仿真
    3.1 BDS/GPS双模接收机定位模型分析
        3.1.1 P模型(静止用户)
        3.1.2 PV模型(低动态用户)
    3.2 传统的选星算法
    3.3 基于卫星角度的改进选星算法
        3.3.1 卫星角度和DOP值
        3.3.2 基于卫星角度的改进选星算法
    3.4 算法仿真结果及分析
        3.4.1 可见卫星数目分析
        3.4.2 选星算法运算量比较分析
        3.4.3 定位结果及分析
    3.5 本章小结
4 BDS/GPS卫星定位算法研究与仿真
    4.1 载波相位平滑伪距技术
        4.1.1 单频载波相位平滑伪距技术
        4.1.2 基于KF的载波相位平滑伪距技术
        4.1.3 结果及分析
    4.2 基于最小二乘法(LS)的解算算法
        4.2.1 LS算法描述
        4.2.2 基于LS的BDS/GPS双模解算算法
        4.2.3 结果及分析
    4.3 基于卡尔曼滤波法(KF)的解算算法
        4.3.1 KF算法描述
        4.3.2 基于KF的BDS/GPS双模解算算法
        4.3.3 结果及分析
    4.4 基于LS和KF的联合解算算法
        4.4.1 P矩阵的对称性和正定性处理
        4.4.2 伪距和载波相位观测量处理
        4.4.3 结果及分析
    4.5 定位仿真结果及分析
        4.5.1 卫星可见性结果及分析
        4.5.2 精度衰减因子结果及分析
        4.5.3 定位精度结果及分析
        4.5.4 定位速度结果及分析
    4.6 本章小结
5 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
致谢
参考文献
附录


【参考文献】:
期刊论文
[1]2018年国外导航卫星发展综述[J]. 刘春保.  国际太空. 2019(02)
[2]基于改进卡尔曼滤波的北斗GPS联合定位算法[J]. 彭勇,陈俞强.  计算技术与自动化. 2018(02)
[3]基于北斗卫星导航系统的差分定位技术性能分析[J]. 庄皓玥,原彬,张睿.  现代导航. 2018(03)
[4]北斗三号系统进展及性能预测——试验验证数据分析[J]. 杨元喜,许扬胤,李金龙,杨诚.  中国科学:地球科学. 2018(05)
[5]地图匹配辅助的KF-PF室内定位算法模型[J]. 赵文晔,高井祥,李增科,姚一飞.  武汉大学学报(信息科学版). 2018(05)
[6]GNSS导航系统快速选星算法研究[J]. 王永梅.  电子设计工程. 2018(03)
[7]GPS/BDS/GALILEO多系统融合伪距单点定位性能分析[J]. 贾雪,徐炜.  全球定位系统. 2017(06)
[8]惯导辅助下的动态精密单点定位算法研究[J]. 韩舒文,李峰,刘峰.  全球定位系统. 2017(06)
[9]GPS系统与BDS系统导航定位性能对比分析[J]. 徐炜,严超,杜文选,张广汉,王涛,徐梅.  全球定位系统. 2017(04)
[10]基于模糊逻辑的自适应强跟踪卡尔曼滤波在GPS定位中的应用[J]. 胡辉,颜瑜军,欧敏辉,彭雄明.  全球定位系统. 2017(01)

硕士论文
[1]基于自适应滤波的北斗导航抗干扰技术研究[D]. 侯淑清.南京理工大学 2017
[2]北斗/GPS双模定位中的关键技术研究[D]. 张龙.长安大学 2016
[3]北斗导航型接收终端简化型稳健平方根容积卡尔曼滤波[D]. 王扬钧.国防科学技术大学 2015
[4]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
[5]GPS/BD-2组合导航系统定位算法的研究[D]. 徐玉娇.北京理工大学 2015
[6]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
[7]GPS软件接收机算法研究与实现[D]. 孙颢.西安电子科技大学 2010



本文编号:3161835

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