复杂环境下导航接收机矢量跟踪技术研究

发布时间：2023-05-18 21:35

　　随着全球导航卫星系统(GNSS:Global Navigation Satellite System)的建设与发展,导航接收机的应用领域在不断扩大,用户对卫星导航定位产品的可用性要求越来越高。提高导航接收机在复杂应用环境下的稳健性,已经成为研究的热点。导航信号的跟踪处理技术作为导航接收机中的关键技术之一,对接收机的性能起着重要作用。论文以卫星导航接收机矢量跟踪技术为研究内容,以提升复杂环境下导航信号的跟踪性能为目标展开研究。论文首先对矢量跟踪模型存在跟踪偏差和计算负荷大的问题进行了完善和优化,然后针对含导频分量的现代化导航信号和间歇性导航信号的各自特点,对矢量跟踪技术的具体应用进行了深入研究。论文在矢量跟踪技术的模型完善与优化方面,取得了以下创新性成果:(1)矢量跟踪环路能够将接收机的位置、速度、时间(PVT:Position Velocity Time)信息反馈到接收机对各颗卫星信号的跟踪环节,提升信号的跟踪性能,但该过程是一个秩亏过程,导致矢量跟踪环路存在不唯一的收敛点,从而引起卫星信号的跟踪偏差。本文提出了一种基于对角加权矩阵的稳健无偏矢量跟踪环路,利用满秩的对角矩阵消除PVT信...

【文章页数】：127 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
缩略语
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景与选题
        1.1.1 导航接收机面临的复杂环境
        1.1.2 GNSS信号体制和接收机的发展
        1.1.3 导航信号的稳健跟踪需求
        1.1.4 课题来源及选题
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 矢量跟踪技术
        1.2.2 组合跟踪技术
        1.2.3 间歇性跟踪技术
    1.3 本文主要创新点
    1.4 内容安排
第二章 稳健无偏的矢量跟踪模型与参数优化方法
    2.1 引言
    2.2 传统矢量跟踪环路的偏差分析
        2.2.1 基于EKF的 PVT误差估计器
        2.2.2 VTL模型中的LOS映射过程
        2.2.3 跟踪偏差分析
    2.3 稳健无偏的矢量跟踪模型
        2.3.1 算法模型
        2.3.2 性能分析
        2.3.3 仿真验证
        2.3.4 结论
    2.4 基于非相干鉴频器的VFLL参数优化方法
        2.4.1 基于非相干鉴频器的VTL环路及损耗分析
        2.4.2 参数优化
        2.4.3 仿真验证
        2.4.4 结论
    2.5 本章小结
第三章 用于现代化导航信号的矢量和标量混合载波跟踪环路
    3.1 引言
    3.2 标量组合载波跟踪环路的稳健性分析
        3.2.1 信号模型
        3.2.2 标量KF跟踪模型
        3.2.3 传统组合方式及其稳健性分析
        3.2.4 小结
    3.3 基于RMUKF的组合标量载波跟踪环路
        3.3.1 RMUKF算法模型
        3.3.2 仿真分析
        3.3.3 实验验证
        3.3.4 小结
    3.4 基于RMUKF的矢量和标量混合载波跟踪环路
        3.4.1 算法模型
        3.4.2 性能分析
        3.4.3 仿真验证
        3.4.4 小结
    3.5 本章小结
第四章 用于间歇性导航信号的开环矢量跟踪与定位算法
    4.1 引言
    4.2 标量闭环结构的间歇性跟踪算法
    4.3 基于相关器组的开环卡尔曼间歇性标量跟踪算法
        4.3.1 信号模型
        4.3.2 性能分析
        4.3.3 仿真与实验验证
        4.3.4 小结
    4.4 间歇性开环矢量跟踪环路设计
        4.4.1 算法模型
        4.4.2 跟踪误差分析
        4.4.3 仿真与实验验证
        4.4.4 小结
    4.5 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 全文总结
        5.1.1 主要研究成果
        5.1.2 研究成果应用情况
    5.2 后续工作展望
致谢
参考文献
作者在学期间取得的研究成果



本文编号：3819036