【摘要】：偽衛(wèi)星具有抗干擾、靈活和低成本等諸多優(yōu)點,已成為增強衛(wèi)星導航系統(tǒng)或獨立組網實現(xiàn)區(qū)域定位的有效工具,同時能夠解決室內定位問題。近年來,對偽衛(wèi)星的研究主要集中在偽衛(wèi)星布局、提高幾何精度因子和偽衛(wèi)星設計等方面。文中以處于平流層的空基偽衛(wèi)星增強北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)為出發(fā)點,對增強的原理、偽距定位算法以及空基偽衛(wèi)星的跟蹤進行了研究,主要工作有以下三個方面： 1、當前北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)存在著覆蓋盲區(qū),引入數(shù)量適當?shù)膫涡l(wèi)星可以解決可見星數(shù)目少甚至沒有可見星的問題。特別地,當北斗系統(tǒng)性能受到削弱時,可利用多顆偽衛(wèi)星獨立組網實現(xiàn)區(qū)域定位。引入偽衛(wèi)星后,其位置誤差相當于導航衛(wèi)星的星歷誤差,對空基偽衛(wèi)星而言,需通過跟蹤以獲取其準確的實時位置,才能削弱其位置誤差對用戶定位精度的影響。 2、針對空基偽衛(wèi)星跟蹤問題,文中在粒子濾波和交互多模型算法基礎上提出了一種改進的多站觀測交互多模型無跡粒子濾波算法。該算法以交互多模型算法為基本框架,采用改進的無跡粒子濾波作為模型匹配濾波器。仿真結果顯示,改進后的算法對強機動、非線性模型的空基偽衛(wèi)星跟蹤取得了較高的精度。 3、通過跟蹤空基偽衛(wèi)星獲得實時位置后,便可作為動態(tài)已知數(shù)參與定位方程組進行解算。針對用戶定位問題,文中提出了一種基于最小二乘法和擴展卡爾曼濾波的混合定位算法。仿真表明,混合算法優(yōu)于最小二乘法,定位精度得到了提高。
[Abstract]:Pseudo-satellite has many advantages, such as anti-jamming, flexibility and low cost. It has become an effective tool to enhance satellite navigation system or independent network to realize regional positioning, and it can solve indoor positioning problem at the same time. In recent years, the research on pseudo-satellite mainly focuses on pseudo-satellite layout, improving geometric accuracy factor and pseudo-satellite design. Based on the space-based pseudo-satellite enhanced Beidou satellite navigation system in the stratosphere, the principle of enhancement, the pseudo-range positioning algorithm and the tracking of space-based pseudo-satellite are studied in this paper. The main work is as follows: 1, At present, there is a blind area in Beidou satellite navigation system. The problem of fewer or no visible stars can be solved by introducing a proper number of pseudo-satellites. In particular, when the performance of Beidou system is weakened, multiple pseudosatellite independent networks can be used to realize regional positioning. With the introduction of pseudo-satellite, its position error is equivalent to the ephemeris error of navigation satellite. For space-based pseudo-satellite, it is necessary to obtain its accurate real-time position by tracking in order to weaken the influence of its position error on the positioning accuracy of users. 2. Aiming at the tracking problem of space-based pseudo-satellite, an improved multi-station observation-interaction multi-model unscented particle filter algorithm is proposed based on particle filtering and interactive multi-model algorithm. The algorithm takes the interactive multi-model algorithm as the basic framework and adopts the improved untraceable particle filter as the model matching filter. The simulation results show that the improved algorithm achieves high accuracy for space-based pseudo-satellite tracking with strong maneuvering and nonlinear model. 3, after tracking the real-time position of space-based pseudo-satellite, it can be used as a dynamic known number to participate in the positioning equations. In this paper, a hybrid localization algorithm based on least square method and extended Kalman filter is proposed to solve the problem of user localization. Simulation results show that the hybrid algorithm is superior to the least square method and the positioning accuracy is improved.
【學位授予單位】：西北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：P228.4

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 端木瓊;楊學友;邾繼貴;;基于小二乘-卡爾曼濾波的wMPS系統(tǒng)跟蹤定位算法研究[J];傳感技術學報;2012年02期

2 李剛;鮮勇;王明海;;陸基定位系統(tǒng)發(fā)展與應用綜述[J];傳感器與微系統(tǒng);2010年02期

3 陳俊勇;;中國現(xiàn)代大地基準——中國大地坐標系統(tǒng)2000(CGCS 2000)及其框架[J];測繪學報;2008年03期

4 黃聲享;劉賢三;劉文建;曾懷恩;;偽衛(wèi)星技術及其應用[J];測繪信息與工程;2006年02期

5 熊四明;;2000國家大地坐標系下點位坐標轉換方法淺析[J];測繪與空間地理信息;2009年05期

6 劉利軍;韓焱;;基于最小二乘法的牛頓迭代信源定位算法[J];彈箭與制導學報;2006年03期

7 劉娣;薄煜明;吳盤龍;;基于偽衛(wèi)星的北斗雙星導航系統(tǒng)DOP值[J];火力與指揮控制;2009年07期

8 彭肅家;薛安克;彭冬亮;郭云飛;;基于擴展卡爾曼濾波的聲傳感器跟蹤算法[J];計算機工程與應用;2006年35期

9 楊宏;李亞安;李國輝;;一種改進擴展卡爾曼濾波新方法[J];計算機工程與應用;2010年19期

10 郭建國;周軍;黃飛;;基于衛(wèi)星/平流層飛艇的區(qū)域導航系統(tǒng)設計[J];計算機仿真;2010年06期

相關博士學位論文 前3條

1 張俊根;粒子濾波及其在目標跟蹤中的應用研究[D];西安電子科技大學;2011年

2 萬曉光;偽衛(wèi)星組網定位技術研究[D];上海交通大學;2011年

3 王暉輝;偽衛(wèi)星增強GPS技術及應用研究[D];上海交通大學;2009年

相關碩士學位論文 前5條

1 王順良;外輻射源無源定位與跟蹤研究[D];南京理工大學;2012年

2 李超;北斗系統(tǒng)被動定位技術的精度分析與仿真[D];哈爾濱工業(yè)大學;2006年

3 孟鍵;偽衛(wèi)星定位技術與組網配置研究[D];解放軍信息工程大學;2007年

4 王丹;偽衛(wèi)星動態(tài)定位方法及其增強GPS技術的研究[D];哈爾濱工程大學;2009年

5 陸新東;面向多傳感器量測的機動目標跟蹤粒子濾波方法研究[D];河南大學;2012年

，

本文編號：2451433