發(fā)布時間：2018-04-04 11:37

  本文選題：多模GNSS接收機　切入點：用戶端自主完好性監(jiān)測　出處：《電子科技大學》2017年碩士論文

【摘要】：多模GNSS接收機是通過接收多個衛(wèi)星系統(tǒng)的信號來進行定位的接收機,如利用GPS L1 C/A信號和BDS B1信號來進行用戶坐標的定位。隨著空間軌道上提供服務的全球衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)越來越多越來越成熟,多模GNSS接收機的使用將會越來越廣泛。與此同時,對接收機的定位可靠性要求也越來越高,因此,業(yè)內(nèi)提出了用戶端自主完好性監(jiān)測技術(Receiver Autonomous Integrity Monitoring,RAIM)用于提高定位結果的可靠性。RAIM是利用接收機定位冗余信息來檢測故障并識別排除故障的技術,其核心是利用衛(wèi)星冗余信息對導航定位解進行一致性檢驗,從而剔除不一致項,提高定位的可信度。因此,作者設計了基于GPS/BDS的多模GNSS接收機平臺,并在平臺上設計了RAIM算法來剔除故障,提高了衛(wèi)星定位結果的可靠性。首先,作者設計了多模GNSS接收機。由定位原理切入,從單系統(tǒng)定位原理推論了多系統(tǒng)定位原理�；诙嘞到y(tǒng)定位方程,研究了定位處理之前的處理過程,包括捕獲、跟蹤、同步、電文解析等,分析了單系統(tǒng)和多系統(tǒng)在這些過程中的異同,設計了針對GPS/BDS的多模接收機并改進了結構優(yōu)化了設計。其次,基于多系統(tǒng)定位模型設計采用奇偶矢量法來監(jiān)測用戶端自主完好性從而提高了定位可靠性。RAIM技術是基于定位殘差的一致性檢測技術,所以對多系統(tǒng)定位方法的處理流程進行了改進,增加了RAIM算法,從而在檢測識別到故障后能夠剔除故障數(shù)據(jù)重新進行定位處理。RAIM算法具體采用奇偶矢量法來設計。研究了單個故障模型和多個故障模型,并設計統(tǒng)計量和門限對單故障和多故障進行檢查和識別,從而監(jiān)測衛(wèi)星信號的完好性提高定位可信度。作者基于FPGA實現(xiàn)了多模衛(wèi)星信號的捕獲跟蹤等,基于上位機實現(xiàn)了同步、電文解析和定位解算、完好性檢測等過程。硬件部分有效的數(shù)據(jù)處理驗證了設計對多系統(tǒng)衛(wèi)星信號處理的有效性;軟件部分首先進行了正常定位,然后對單個衛(wèi)星故障模型和多個衛(wèi)星故障模型進行仿真并通過RAIM算法處理得出了算法對單個故障處理有效,在多故障處理上還需要進一步提高的結論。
[Abstract]:The multimode GNSS receiver is a receiver that can locate by receiving signals from multiple satellite systems, such as GPS L1 C / A signal and BDS B1 signal to locate the user coordinates.With more and more satellite navigation and positioning systems in space orbit providing services, multimode GNSS receivers will be used more and more widely.At the same time, the reliability of the receiver is becoming more and more important, so,This paper puts forward the technology of receiver Autonomous Integrity monitoring raim, which is used to improve the reliability of location results. Raim is a technology that uses redundant information of receiver location to detect faults and identify and troubleshoot them.The core of this method is to use redundant satellite information to check the consistency of the navigation solution, so as to eliminate the inconsistent items and improve the reliability of the positioning.Therefore, the author designs a multi-mode GNSS receiver platform based on GPS/BDS, and designs a RAIM algorithm on the platform to eliminate faults and improve the reliability of satellite positioning results.Firstly, the multimode GNSS receiver is designed.The principle of multi-system positioning is deduced from the principle of single system positioning.Based on the multi-system positioning equation, the processing process before positioning processing is studied, including capture, tracking, synchronization, message analysis and so on, and the similarities and differences between single system and multi-system in these processes are analyzed.A multi-mode receiver for GPS/BDS is designed and its structure is optimized.Secondly, based on the multi-system localization model design, the parity vector method is used to monitor the self-integrity of the user, which improves the positioning reliability. Raim is a consistency detection technology based on the localization residual.Therefore, the processing flow of multi-system location method is improved, and the RAIM algorithm is added, so that the fault data can be removed to be re-located after detection and recognition. Raim algorithm is designed by using even and odd vector method.The single fault model and multiple fault models are studied, and the statistic and threshold are designed to check and identify the single fault and multiple fault, so as to improve the reliability of location by monitoring the integrity of satellite signal.The author realizes the acquisition and tracking of multi-mode satellite signal based on FPGA, and realizes the process of synchronization, message analysis and location calculation based on upper computer, integrity detection and so on.The effective data processing in the hardware part verifies the validity of the design for multi-system satellite signal processing.Then the single satellite fault model and multiple satellite fault models are simulated and the conclusion that the algorithm is effective for single fault processing and needs to be further improved by RAIM algorithm is obtained.
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：P228.4

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本文編號：1709794