發(fā)布時(shí)間：2017-03-25 01:12

  本文關(guān)鍵詞：GPS導(dǎo)航系統(tǒng)快速定位方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：自全球定位系統(tǒng)(GPS)問(wèn)世以來(lái),被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。如何進(jìn)行快速和準(zhǔn)確的定位一直是工程應(yīng)用領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。本文就GPS導(dǎo)航系統(tǒng)快速準(zhǔn)確定位技術(shù)展開以下幾個(gè)方面的研究： 在快速定位方面,重點(diǎn)解決GPS中頻信號(hào)快速捕獲問(wèn)題,在介紹GPS碼相位和載頻信號(hào)捕獲原理的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)閘述了基于FFT的并行GPS中頻信號(hào)快速捕獲方法。同時(shí)在相干累加、接收信噪比、利用星歷信息預(yù)測(cè)多普勒頻率偏移等方面分析了提高中頻信號(hào)快速捕獲的可能性,最后利用一組GPS實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)上述分析進(jìn)行了捕獲。捕獲結(jié)果表明基于FFT技術(shù)的中頻信號(hào)快速捕獲方法具有抗干擾、提高捕獲效率和檢測(cè)低信噪比信號(hào)的能力,可以滿足GPS接收機(jī)對(duì)于提高首次定位速度的要求。 在提高定位準(zhǔn)確性和系統(tǒng)穩(wěn)定性方面,本文從GPS/INS組合導(dǎo)航入手,利用擴(kuò)展的卡爾曼濾波理論對(duì)組合導(dǎo)航的松耦合和緊耦合算法進(jìn)行了推導(dǎo),利用Matlab欠件進(jìn)行了程序編輯。最后將GPS接收機(jī)和MTi慣性導(dǎo)航器伯在車載實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)導(dǎo)入程序進(jìn)行解算。解算結(jié)果表明,基于擴(kuò)展卡爾曼濾波的組合導(dǎo)航系統(tǒng)可有效提高系統(tǒng)于定位精度,GPS/INS組合導(dǎo)航的緊耦合定位精度和速度精度要高于松耦合,但松耦合實(shí)現(xiàn)容易,定位精度和速度精度滿多數(shù)工程應(yīng)用的須要。 在提高定位準(zhǔn)確性上,本文介紹了另一種方法：差分定位。通過(guò)對(duì)幾種差分定位方法的分析,提出了利用單基準(zhǔn)站進(jìn)行偽距差分定位的方法。利用GPS衛(wèi)星信號(hào)模擬器和接收機(jī)組建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行偽距差分實(shí)驗(yàn),對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析表明,利用偽距差分定位可有效的消除接收機(jī)接收信號(hào)的公共誤差,提高定位精度。
【關(guān)鍵詞】：衛(wèi)星預(yù)報(bào) FFT 組合導(dǎo)航 差分定位
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：P228.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-17
• 1.1 課題的研究背景和意義11-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀12-15
• 1.3 本文研究的主要內(nèi)容15-17
• 第2章 導(dǎo)航定位原理17-35
• 2.1 GPS衛(wèi)星的信號(hào)17-18
• 2.2 C/A碼與P碼18
• 2.3 GPS衛(wèi)星的導(dǎo)航電文18-19
• 2.3.1 第二數(shù)據(jù)塊19
• 2.4 由衛(wèi)星星歷計(jì)算預(yù)報(bào)GPS衛(wèi)星坐標(biāo)19-23
• 2.5 GPS測(cè)量及其誤差23-27
• 2.5.1 偽距測(cè)量定位23-26
• 2.5.2 載波相位定位26-27
• 2.6 測(cè)量誤差27-29
• 2.6.1 衛(wèi)星時(shí)鐘誤差27-28
• 2.6.2 相對(duì)論效應(yīng)28
• 2.6.3 衛(wèi)星星歷誤差28
• 2.6.4 電離層延時(shí)28-29
• 2.6.5 對(duì)流層延時(shí)29
• 2.6.6 多路徑效應(yīng)29
• 2.6.7 接收機(jī)噪聲29
• 2.7 導(dǎo)航中常用坐標(biāo)系29-31
• 2.8 捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)31-33
• 2.9 誤差模型33-35
• 第3章 GPS衛(wèi)星可見(jiàn)性與中頻信號(hào)捕獲35-51
• 3.1 GPS衛(wèi)星可見(jiàn)性預(yù)測(cè)35-36
• 3.2 GPS可見(jiàn)性預(yù)測(cè)算法36-38
• 3.2.1 衛(wèi)星仰角篩選方法36
• 3.2.2 計(jì)算衛(wèi)星速度36
• 3.2.3 多普勒頻率偏移36-38
• 3.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)置及結(jié)果分析38-41
• 3.3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)置38-41
• 3.3.2 結(jié)論41
• 3.4 中頻信號(hào)快速捕獲41-42
• 3.5 GPS中頻信號(hào)捕獲原理42-47
• 3.5.1 順序搜索方法42-44
• 3.5.2 基于FFT的并行捕獲方法44-46
• 3.5.3 捕獲算法設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)46-47
• 3.6 相干積分47
• 3.7 仿真結(jié)果47-50
• 3.8 基于預(yù)測(cè)信息的失鎖快速重捕方法50
• 3.9 結(jié)論50-51
• 第4章 組合導(dǎo)航算法研究51-61
• 4.1 GPS/INS組合模式51-52
• 4.2 擴(kuò)展卡爾曼濾波52-53
• 4.3 松耦合算法53-56
• 4.3.1 組合導(dǎo)航系統(tǒng)狀態(tài)方程54-55
• 4.3.2 測(cè)量方程55-56
• 4.4 緊耦合系統(tǒng)模型56-60
• 4.4.1 狀態(tài)方程56-57
• 4.4.2 觀測(cè)方程57-60
• 4.5 小結(jié)60-61
• 第5章 GPS差分定位61-67
• 5.1 差分GPS原理61
• 5.2 差分GPS分類61-65
• 5.2.1 位置差分62-63
• 5.2.2 偽距差分63-65
• 5.2.3 載波相位GPS65
• 5.3 本文所設(shè)計(jì)的差分定位方案65-66
• 5.3.1 差分GPS方式的選擇65-66
• 5.3.2 GPS偽距相對(duì)定位差分系統(tǒng)66
• 5.4 小結(jié)66-67
• 第6章 導(dǎo)航系統(tǒng)半實(shí)物仿真實(shí)驗(yàn)67-79
• 6.1 局域差分系統(tǒng)仿真67-73
• 6.1.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的組建67-73
• 6.2 利用GPS/INS組合導(dǎo)航系統(tǒng)的半實(shí)物仿真73-77
• 6.2.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的組建73-77
• 6.3 小結(jié)77-79
• 結(jié)論79-81
• 參考文獻(xiàn)81-85
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果85-86
• 致謝86

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 孫楓,宋福香;差分GPS的仿真研究[J];哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào);1997年01期

2 謝宗繁;林健;;擴(kuò)展偽距差分技術(shù)的應(yīng)用研究[J];紅水河;2008年04期

3 謝翔;喻小東;郭際明;曹文濤;;單頻相位平滑偽距差分技術(shù)監(jiān)測(cè)動(dòng)態(tài)目標(biāo)分析[J];測(cè)繪地理信息;2013年02期

4 鄧杰;GPS車載導(dǎo)航定位服務(wù)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)[J];甘肅科學(xué)學(xué)報(bào);2003年03期

5 張騰;;淺析偽距差分技術(shù)在北斗系統(tǒng)中的應(yīng)用[J];科技視界;2014年07期

6 張涵;;低成本差分GPS系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證[J];計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì);2007年08期

7 譚良,周純杰;差分GPS在水文泥沙監(jiān)測(cè)中的開發(fā)應(yīng)用[J];全球定位系統(tǒng);2001年01期

8 程鵬飛,李夕銀,張莉,蔡艷輝,吳秀娟,柳景斌;中國(guó)公路差分GPS測(cè)量[J];測(cè)繪科學(xué);2004年02期

9 景華;;淺談差分GPS在船舶機(jī)動(dòng)性能測(cè)定中的應(yīng)用[J];科技信息;2012年32期

10 楊東凱,張其善;差分改正數(shù)的更新率對(duì)定位精度的影響分析[J];北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào);2000年06期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

1 薛艷榮;許龍霞;李孝輝;;廣域加權(quán)偽距差分對(duì)星歷誤差和電離層誤差的改正方法研究[A];第二屆中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航學(xué)術(shù)年會(huì)電子文集[C];2011年

2 何宇飛;馬勁松;;偽距差分GPS技術(shù)在蘇北運(yùn)河船閘調(diào)度中的應(yīng)用[A];江蘇航海2010年第4期（總第85期）[C];2010年

3 馬驥超;袁業(yè)術(shù);;GPS偽距差分定位誤差的殘差分析[A];2010通信理論與技術(shù)新發(fā)展——第十五屆全國(guó)青年通信學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（上冊(cè)）[C];2010年

4 莊銘杰;;偽距差分GPS殘余誤差的模型研究[A];中國(guó)航海學(xué)會(huì)通信導(dǎo)航專業(yè)委員會(huì)2003學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2003年

5 張鵬;;GPS在海事測(cè)繪中的應(yīng)用及其精度比較[A];中國(guó)航海學(xué)會(huì)航標(biāo)專業(yè)委員會(huì)測(cè)繪學(xué)組學(xué)術(shù)研討會(huì)學(xué)術(shù)交流論文集[C];2009年

6 張斌斌;施鑫;曹秀英;;時(shí)域差分GPS增強(qiáng)技術(shù)研究[A];第三屆中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航學(xué)術(shù)年會(huì)電子文集——S05衛(wèi)星導(dǎo)航增強(qiáng)與完好性監(jiān)測(cè)[C];2012年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 駐津記者 甘琛 通訊員 吳功棟;北斗偽距差分海上動(dòng)態(tài)定位精度優(yōu)于1米[N];中國(guó)水運(yùn)報(bào);2014年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 聶明順;差分參考臺(tái)數(shù)據(jù)的處理和傳輸[D];大連海事大學(xué);2003年

2 文繼超;基于OEM板的差分GPS定位系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D];中南大學(xué);2011年

3 黃昆學(xué);GPS激光測(cè)距系統(tǒng)的算法研究及實(shí)現(xiàn)[D];山東科技大學(xué);2010年

4 康德功;基于濾波降噪修正的平滑偽距差分技術(shù)在衛(wèi)星定位中的研究[D];太原理工大學(xué);2014年

5 楊永平;GPS相位平滑偽距差分定位技術(shù)的研究及應(yīng)用[D];河海大學(xué);2005年

6 吳妍;智能航標(biāo)燈系統(tǒng)及其基于差分法的GPS定位算法研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2012年

7 李杰;關(guān)于提高DGPS精度的方法的研究[D];大連海事大學(xué);2009年

8 張海堂;基于GSM的GPS移動(dòng)目標(biāo)監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];解放軍信息工程大學(xué);2001年

9 胡春霞;基于GPS的輸電線路巡檢系統(tǒng)的研究[D];青島理工大學(xué);2012年

10 蘭琛;車聯(lián)網(wǎng)專用短程通信和定位技術(shù)的研究與應(yīng)用[D];浙江大學(xué);2014年

  本文關(guān)鍵詞：GPS導(dǎo)航系統(tǒng)快速定位方法研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：266452