本文關(guān)鍵詞：IMU輔助GPS接收機(jī)載波環(huán)路跟蹤算法研究　出處：《重慶大學(xué)》2015年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 超緊組合 PLL GPS導(dǎo)航 INS導(dǎo)航 自適應(yīng)濾波

【摘要】：在國(guó)防軍工和航空航天等領(lǐng)域,目前的衛(wèi)星接收機(jī)技術(shù)在面對(duì)高動(dòng)態(tài)飛行器和低信噪比環(huán)境時(shí),不能滿(mǎn)足工程應(yīng)用的需求并出現(xiàn)了瓶頸。為此,研究和開(kāi)發(fā)超緊組合導(dǎo)航技術(shù)成為了突破這一瓶頸的有效途徑之一。在超緊組合技術(shù)研究中,運(yùn)用慣導(dǎo)信息對(duì)載波環(huán)路進(jìn)行輔助的算法是其重要的組成部分,針對(duì)GPS接收機(jī)在低信噪比和高動(dòng)態(tài)應(yīng)用場(chǎng)合的需求,論文開(kāi)展了運(yùn)用IMU加速度、速度信息來(lái)輔助載波環(huán)路跟蹤的研究。主要的研究工作包含以下幾個(gè)方面:1.分析了在高動(dòng)態(tài)下IMU速度輔助GPS接收機(jī)跟蹤過(guò)程中,由于IMU輸出速度信息的離散化導(dǎo)致接入環(huán)路NCO的控制量變化較大,而使環(huán)路跟蹤不穩(wěn)定甚至失鎖的問(wèn)題,并通過(guò)Matlab模擬了環(huán)路跟蹤特定信號(hào)時(shí)的失鎖過(guò)程;提出了一種基于自適應(yīng)調(diào)節(jié)的引入IMU加速度與速度信息相結(jié)合的輔助方法,仿真結(jié)果表明該方法較傳統(tǒng)的速度輔助方案能有效減小GPS接收機(jī)環(huán)路跟蹤的動(dòng)態(tài)應(yīng)力誤差,降低高動(dòng)態(tài)下環(huán)路失鎖的機(jī)率;在此基礎(chǔ)上,對(duì)載波跟蹤環(huán)的環(huán)路參數(shù)進(jìn)行了重新設(shè)計(jì),將環(huán)路的帶寬從原來(lái)的20Hz降為5Hz,并對(duì)設(shè)計(jì)環(huán)路的動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行了仿真分析,結(jié)果表明其仍然具有良好的動(dòng)態(tài)特性。2.搭建了系統(tǒng)半實(shí)物仿真平臺(tái)。設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)了基于DSP/FPGA構(gòu)架下的GPS接收機(jī)和IMU的集成方案;構(gòu)建了IMU單元并設(shè)計(jì)了相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集電路,分析了采用的GPS接收機(jī)單元的性能及其射頻模塊原理,為兩個(gè)子系統(tǒng)的融合集成打下了基礎(chǔ);運(yùn)用Quartus II軟件完成了FPGA對(duì)IMU的數(shù)據(jù)獲取模塊、FPGA與DSP之間IMU通道段的總線(xiàn)通訊模塊、串口收發(fā)模塊,運(yùn)用CCS軟件設(shè)計(jì)了DSP程序,在實(shí)驗(yàn)室已有軟件包基礎(chǔ)上,完成了子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)融合與IMU加速度、速度輔助FLL+PLL載波環(huán)的跟蹤算法。3.對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了高動(dòng)態(tài)半實(shí)物仿真實(shí)驗(yàn)和低信噪比實(shí)驗(yàn)。高動(dòng)態(tài)半實(shí)物仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)M了接收機(jī)在58.3g線(xiàn)加速度、3.813m s加加速度的高動(dòng)態(tài)下IMU輔助載波跟蹤環(huán)的跟蹤性能,數(shù)據(jù)表明接收機(jī)能良好地跟蹤衛(wèi)星信號(hào)而不會(huì)發(fā)生失鎖;對(duì)IMU輔助5Hz帶寬的環(huán)路進(jìn)行低信噪比測(cè)試,其對(duì)弱衛(wèi)星信號(hào)實(shí)現(xiàn)跟蹤和重捕的信噪比極限為28.3d B左右,比沒(méi)有輔助的20Hz環(huán)路帶寬(信噪比極限為36.5d B左右)的噪聲性能提升了約8d B。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：P228.4

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 楊洋;楊理踐;董梅;;管道地理坐標(biāo)測(cè)量中低精度IMU初始對(duì)準(zhǔn)技術(shù)[J];沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2013年06期

2 ;[J];;年期

相關(guān)會(huì)議論文 前1條

1 劉蕾;張澤旭;;基于視覺(jué)輔助IMU的小行星精確著陸導(dǎo)航算法研究[A];中國(guó)宇航學(xué)會(huì)深空探測(cè)技術(shù)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)第九屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（上冊(cè)）[C];2012年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前1條

1 特約撰稿 周軍;IMU“網(wǎng)站伴侶”讓在線(xiàn)商務(wù)溝通更便捷[N];通信信息報(bào);2004年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 陳燦;IMU輔助GPS接收機(jī)載波環(huán)路跟蹤算法研究[D];重慶大學(xué);2015年

2 楊杰;融合IMU與Kinect的機(jī)器人定位算法研究[D];武漢科技大學(xué);2014年

，

本文編號(hào)：1352779