GPS/BD组合导航接收机信息处理算法研究
发布时间：2022-01-07 21:58
全球卫星导航系统（GNSS）是一种天基无线电导航系统,随着现代导航技术的发展,GNSS已经渗透到社会的方方面面。民用航空领域除对精度有着极高的要求外,民航用户对GNSS的完好性也有着近乎严苛的要求。本文主要针对GPS/BD组合导航接收机信息处理算法进行研究。首先介绍了GNSS系统定位解算原理及过程中的误差源,接着介绍了GNSS定位加权最小二乘解算方法,并通过加权平均的方式对GPS、BDS组合定位实现了双系统定位结果辅助修正的效果;然后对两系统的时间系进行统一并完成了双星座组合定位解算,通过两种不同的组合方式实现GPS/BDS组合定位解算,从而提高定位精度。采用最优加权平均解的方法使GPS/BDS双星座组合导航满足航路进近对完好性更高要求的垂直引导进近（APV-I/APV-II）。通过寻找最优加权因子确定加权最优平均解,并满足垂直引导进近阶段垂向保护水平和垂向精度的性能要求。通过基于定位域的检验统计量与加权最小二乘残差的故障判决相结合,对双星座组合导航的双故障卫星进行有效的检测和识别。基于GPS/BDS组合导航定位,对双星座RAIM算法进行研究,双星座可见卫星数增加的优势,使得算法可以对...
【文章来源】：沈阳航空航天大学辽宁省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及意义
1.2 多星座组合导航研究现状
1.2.1 多星座定位解算算法研究现状
1.2.2 接收机自主完好性研究现状
1.3 GPS/BDS发展现状
1.3.1 GPS发展现状
1.3.2 BDS发展现状
1.4 论文研究内容及章节安排
第2章 GPS/BDS双星座信息处理基础
2.1 GPS/BDS坐标系统与时间系统
2.1.1 GPS/BDS坐标系及转换
2.1.2 GPS/BDS时间系及转换
2.2 GNSS定位原理及误差源
2.2.1 GNSS误差源
2.2.2 GNSS测码伪距定位原理
2.2.3 GNSS伪距定位解算
2.3 GPS/BDS双星座定位解算
2.3.1 最优加权平均解的GPS/BDS组合定位
2.3.2 GPS/BDS双星座组合定位解算
2.4 GPS/BDS组合定位仿真分析
2.4.1 最优加权平均解的GPS/BDS定位仿真
2.4.2 GPS/BDS双星座定位仿真
2.5 本章小结
第3章 基于最优加权平均解的双星座RAIM算法
3.1 算法原理
3.1.1 协方差矩阵的推导
3.1.2 确定最优加权因子
3.2 可用性分析
3.3 故障检测与识别
3.3.1 故障检测
3.3.2 故障识别
3.4 仿真分析
3.4.1 可用性分析
3.4.2 故障检测与识别
3.5 本章小结
第4章 GPS/BDS双星座组合导航RAIM算法
4.1 RAIM算法流程
4.2 加权最小二乘RAIM算法
4.2.1 故障卫星检测
4.2.2 故障卫星识别
4.3 基于分组法的多故障RAIM算法
4.4 仿真分析
4.4.1 单故障检测与识别
4.4.2 双故障检测与识别
4.5 本章小结
总结
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表（含录用）的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]GPS接收机自主完好性监测算法可用性分析[J]. 王尔申,杨永明,张芝贤,庞涛. 大连海事大学学报. 2015(01)
[2]多星座组合RAIM算法研究[J]. 葛君霞,胡永辉,侯雷,吴华兵,王志浩. 时间频率学报. 2014(03)
[3]双系统卫星接收机定位方程直接解算方法研究[J]. 张强,刘红雨,汪大宝. 系统仿真学报. 2014(01)
[4]COMPASS与其他GNSS组合导航完好性分析[J]. 徐君毅,杨元喜,李金龙,何海波,郭海荣. 中国科学:地球科学. 2013(10)
[5]GNSS用户端自主完好性监测研究综述[J]. 徐肖豪,杨传森,刘瑞华. 航空学报. 2013(03)
[6]支持垂直引导进近的多星座RAIM算法[J]. 郭婧,崔晓伟,陆明泉,冯振明. 清华大学学报(自然科学版). 2011(02)
[7]多星座组合导航系统定位性能研究[J]. 吴玲,孙永荣,陈达立,俞晓磊. 弹箭与制导学报. 2009(02)
[8]对Bancroft算法的改进[J]. 阮仁桂,郝金明. 大地测量与地球动力学. 2008(05)
[9]用于卫星导航多星故障识别的新方法[J]. 张强,张晓林,常啸鸣. 航空学报. 2008(05)
[10]用于识别两颗故障卫星的RAIM算法[J]. 张强,张晓林,常啸鸣. 北京航空航天大学学报. 2008(07)
博士论文
[1]GPS接收机数据处理技术研究[D]. 滕云龙.电子科技大学 2011
[2]GNSS完备性监测方法、技术与应用[D]. 秘金钟.武汉大学 2010
[3]卫星导航系统坐标基准建立问题的研究[D]. 焦文海.中国科学院研究生院（上海天文台） 2003
[4]GPS完善性增强研究[D]. 陈金平.解放军信息工程大学 2001
硕士论文
[1]卡尔曼滤波在GPS定位中的研究与实现[D]. 赵奇.电子科技大学 2013
[2]GNSS全球导航卫星系统完备性监测体系研究与设计[D]. 郭承军.电子科技大学 2011
[3]多系统卫星导航兼容接收机关键技术研究[D]. 吴清波.国防科学技术大学 2011
[4]GNSS组合定位算法研究及实现[D]. 雷鸣.电子科技大学 2009
本文编号：3575343
【文章来源】：沈阳航空航天大学辽宁省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及意义
1.2 多星座组合导航研究现状
1.2.1 多星座定位解算算法研究现状
1.2.2 接收机自主完好性研究现状
1.3 GPS/BDS发展现状
1.3.1 GPS发展现状
1.3.2 BDS发展现状
1.4 论文研究内容及章节安排
第2章 GPS/BDS双星座信息处理基础
2.1 GPS/BDS坐标系统与时间系统
2.1.1 GPS/BDS坐标系及转换
2.1.2 GPS/BDS时间系及转换
2.2 GNSS定位原理及误差源
2.2.1 GNSS误差源
2.2.2 GNSS测码伪距定位原理
2.2.3 GNSS伪距定位解算
2.3 GPS/BDS双星座定位解算
2.3.1 最优加权平均解的GPS/BDS组合定位
2.3.2 GPS/BDS双星座组合定位解算
2.4 GPS/BDS组合定位仿真分析
2.4.1 最优加权平均解的GPS/BDS定位仿真
2.4.2 GPS/BDS双星座定位仿真
2.5 本章小结
第3章 基于最优加权平均解的双星座RAIM算法
3.1 算法原理
3.1.1 协方差矩阵的推导
3.1.2 确定最优加权因子
3.2 可用性分析
3.3 故障检测与识别
3.3.1 故障检测
3.3.2 故障识别
3.4 仿真分析
3.4.1 可用性分析
3.4.2 故障检测与识别
3.5 本章小结
第4章 GPS/BDS双星座组合导航RAIM算法
4.1 RAIM算法流程
4.2 加权最小二乘RAIM算法
4.2.1 故障卫星检测
4.2.2 故障卫星识别
4.3 基于分组法的多故障RAIM算法
4.4 仿真分析
4.4.1 单故障检测与识别
4.4.2 双故障检测与识别
4.5 本章小结
总结
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表（含录用）的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]GPS接收机自主完好性监测算法可用性分析[J]. 王尔申,杨永明,张芝贤,庞涛. 大连海事大学学报. 2015(01)
[2]多星座组合RAIM算法研究[J]. 葛君霞,胡永辉,侯雷,吴华兵,王志浩. 时间频率学报. 2014(03)
[3]双系统卫星接收机定位方程直接解算方法研究[J]. 张强,刘红雨,汪大宝. 系统仿真学报. 2014(01)
[4]COMPASS与其他GNSS组合导航完好性分析[J]. 徐君毅,杨元喜,李金龙,何海波,郭海荣. 中国科学:地球科学. 2013(10)
[5]GNSS用户端自主完好性监测研究综述[J]. 徐肖豪,杨传森,刘瑞华. 航空学报. 2013(03)
[6]支持垂直引导进近的多星座RAIM算法[J]. 郭婧,崔晓伟,陆明泉,冯振明. 清华大学学报(自然科学版). 2011(02)
[7]多星座组合导航系统定位性能研究[J]. 吴玲,孙永荣,陈达立,俞晓磊. 弹箭与制导学报. 2009(02)
[8]对Bancroft算法的改进[J]. 阮仁桂,郝金明. 大地测量与地球动力学. 2008(05)
[9]用于卫星导航多星故障识别的新方法[J]. 张强,张晓林,常啸鸣. 航空学报. 2008(05)
[10]用于识别两颗故障卫星的RAIM算法[J]. 张强,张晓林,常啸鸣. 北京航空航天大学学报. 2008(07)
博士论文
[1]GPS接收机数据处理技术研究[D]. 滕云龙.电子科技大学 2011
[2]GNSS完备性监测方法、技术与应用[D]. 秘金钟.武汉大学 2010
[3]卫星导航系统坐标基准建立问题的研究[D]. 焦文海.中国科学院研究生院（上海天文台） 2003
[4]GPS完善性增强研究[D]. 陈金平.解放军信息工程大学 2001
硕士论文
[1]卡尔曼滤波在GPS定位中的研究与实现[D]. 赵奇.电子科技大学 2013
[2]GNSS全球导航卫星系统完备性监测体系研究与设计[D]. 郭承军.电子科技大学 2011
[3]多系统卫星导航兼容接收机关键技术研究[D]. 吴清波.国防科学技术大学 2011
[4]GNSS组合定位算法研究及实现[D]. 雷鸣.电子科技大学 2009
本文编号：3575343
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