卫星通信、导航和遥感融合系统的关键技术研究

发布时间：2017-07-18 15:01

  本文关键词：卫星通信、导航和遥感融合系统的关键技术研究

  更多相关文章： 北斗系统 卫星通信系统 遥感系统 选星算法 整周模糊度 自主完好性检测

【摘要】：随着全球导航卫星系统的不断发展和完善,中国正在建设独立自主的卫星导航系统——北斗导航定位系统,至今为止北斗只发射了16颗卫星,在某些地区的定位收到了极大的限制,可能因为可见星数目不足或物理地形等原因不能完成定位或定位效果不佳。本文提出了卫星通信系统、导航系统和遥感系统进行融合的原理,并以北斗系统、铱系统和遥感系统为例进行分析说明,融合系统达到了导航增强的目的,在可见星数目、效率、可靠性和定位精度等多方面取得了单星座导航系统不能达到的优势。本文提出了北斗/铱系统/遥感融合系统的简单融合和转发融合两种融合方式并进行了详细阐述,从选星算法、自主完好性检测和整周模糊度的求解三个方面来分析融合系统的良好性能。主要研究成果如下:(1)提出了一种基于高度角和方位角选星算法改进的逐次选取选星算法,并通过拓展推理,改进算法使之适用于北斗/铱系统/遥感融合系统,在保证定位精度的前提下,计算量明显降低,提高了定位效率(2)提出了一种基于各卫星系统分别排列组合的选星算法,通过大量实验仿真,总结出北斗/铱系统/遥感融合系统和北斗/铱系统的最佳选星数目组合方式。本算法在提高定位实时性能方面也提供了参考价值。(3)对融合系统的自主完好性监测进行分析,RAIM可用性得到了一定改善,并仿真得出融合系统故障识别率和故障检测率方面的改进,并通过随机搜索算法研究多模系统下多星故障的识别,有效地提高了自主完好性检测性能。(4)由于融合系统可见星数目的增多,整周模糊度向量的维数变高,带来的计算量极速增长,所以把模糊度向量分成主模糊度和从模糊度两个部分。分析得出最佳LAMBDA算法,并通过最佳LAMBDA算法运用于主模糊度解算,从而解算出从模糊度部分,提高了收敛速度。
【关键词】：北斗系统 卫星通信系统 遥感系统 选星算法 整周模糊度 自主完好性检测
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN927.2;TN967.1
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-13
• 缩略词表13-14
• 第一章 绪论14-21
• 1.1 研究工作的背景与意义14-15
• 1.2 融合系统的优势15-16
• 1.3 融合系统的国内外研究历史与现状16-19
• 1.4 本论文的结构安排19-21
• 第二章 卫星系统融合原理21-40
• 2.1 各卫星系统概述21-22
• 2.1.1 北斗卫星导航系统21
• 2.1.2 铱系统21
• 2.1.3 遥感系统21-22
• 2.2 融合系统的工作原理22-29
• 2.2.1 简单融合22-25
• 2.2.2 转发融合25-29
• 2.3 关键技术29-39
• 2.3.1 选星算法29-33
• 2.3.2 自主完好性检测33-35
• 2.3.3 整周模糊度35-39
• 2.4 本章小结39-40
• 第三章 融合系统的选星算法40-56
• 3.1 可见星数目对比40-43
• 3.2 基于高度角和方位角的选星算法43-49
• 3.2.1 基于高度角和方位角的选星算法43-44
• 3.2.2 一种改进的基于高度角和方位角的选星算法44-49
• 3.3 新的基于各系统分别排列组合的选星算法49-55
• 3.3.1 算法在三星座系统中的应用49-53
• 3.3.2 算法应用在BDS/IRIDIUM系统53-55
• 3.4 本章小结55-56
• 第四章 融合系统的自主完好性监测56-70
• 4.1 融合系统的RAIM可用性判定56-58
• 4.1.1 可用性判定方法56-57
• 4.1.2 仿真分析57-58
• 4.2 基于多模的单星故障RAIM算法58-63
• 4.2.1 基于奇偶矢量法的故障检测58-60
• 4.2.2 仿真分析60-63
• 4.3 基于多模的多星故障RAIM检测63-69
• 4.3.1 随机搜索RAIM算法思想63-64
• 4.3.2 仿真分析64-69
• 4.4 本章小结69-70
• 第五章 融合系统的整周模糊度70-85
• 5.1 几种LAMBDA算法比较70-80
• 5.1.1 几种AMBDA算法70-76
• 5.1.2 性能指标76
• 5.1.3 仿真分析76-80
• 5.2 主从模糊度的分解80-84
• 5.2.1 算法思想80-82
• 5.2.2 仿真分析82-84
• 5.3 本章小结84-85
• 第六章 总结85-87
• 6.1 全文工作总结85-86
• 6.2 未来的工作展望86-87
• 致谢87-88
• 参考文献88-93
• 攻读硕士学位期间取得的成果93-94
• 附件94-96

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本文编号：558247