本文關(guān)鍵詞：基于GNSS的高軌衛(wèi)星定位技術(shù)研究

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【摘要】：隨著航天技術(shù)的不斷發(fā)展,GNSS(Global Navigation Satellite System)接收機(jī)也從地面接收機(jī)發(fā)展到星載接收機(jī),其中,大橢圓軌道HEEO(High Elliptical Earth Orbit)接收機(jī)的需求越來越大。由于航天器或者衛(wèi)星的運動速度快,存在高動態(tài)問題,會有多普勒頻移,信號的捕獲跟蹤比較困難,因此必須提高星載接收機(jī)的靈敏度,這使得接收機(jī)的設(shè)計難度大。此外,電離層誤差是主要的誤差源,會嚴(yán)重影響定位的精度,需要使用有效的電離層誤差消除方法減小電離層對定位結(jié)果的影響。本文的主要工作為:(1)給出了星載GNSS接收機(jī)的基本原理及系統(tǒng)組成,著重分析了GNSS接收機(jī)的信號捕獲、跟蹤,以及導(dǎo)航電文的解析方法,通過對導(dǎo)航電文的解析,提取出精確的衛(wèi)星發(fā)射時間。(2)搭建星座模型,仿真分析了高軌星載接收機(jī)在不同靈敏度下的可見衛(wèi)星數(shù),由于高軌星載接收機(jī)接收信號難,本文采用了不同衛(wèi)星系統(tǒng)的組合導(dǎo)航,分別研究了GEO(Geostationary Orbit)軌道和HEEO軌道星載接收機(jī)的衛(wèi)星可見性情況。(3)研究了不同衛(wèi)星系統(tǒng)組合導(dǎo)航下的幾何精度因子(Geometric Dilution Precision,GDOP),分析幾何精度因子與可見衛(wèi)星數(shù)及定位精度的關(guān)系。幾何精度因子與衛(wèi)星仰角有關(guān),由此提出基于衛(wèi)星仰角的選星算法,通過實驗表明該選星算法使定位精度得到了提高。(4)分析引起接收機(jī)定位誤差的誤差源,其中電離層誤差是最主要的誤差源。對電離層誤差修正進(jìn)行深入研究,分別研究了電離層誤差單頻修正、雙頻修正和三頻修正,并分析相應(yīng)的觀測噪聲,衡量電離層修正效果和觀測噪聲之間的關(guān)系,選出針對不同系統(tǒng)的最佳電離層修正方法。本課題研究了提高GNSS接收機(jī)定位精度的方法,包括多系統(tǒng)組合導(dǎo)航,有效的選星算法以及電離層誤差修正。并通過相關(guān)實驗結(jié)果驗證其有效性和可行性,為GNSS接收機(jī)的研制提供了方法。
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN967.1

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本文編號：1286284