【摘要】：偽衛(wèi)星定位是根據(jù)衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)原理,利用偽衛(wèi)星,增加衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在復(fù)雜環(huán)境下的覆蓋范圍,提高定位精度,在某些復(fù)雜工程環(huán)境下,單獨(dú)組網(wǎng),實(shí)現(xiàn)獨(dú)立相對(duì)定位,達(dá)到在受限空間中高精度空間定位的目標(biāo)。論文針對(duì)偽衛(wèi)星定位在受限空間定位過(guò)程中遇到的關(guān)鍵問(wèn)題,對(duì)受限空間偽衛(wèi)星定位原理進(jìn)行了分析研究,在此基礎(chǔ)上,研究了影響受限空間偽衛(wèi)星定位精度的關(guān)鍵問(wèn)題:時(shí)間同步、多路徑效應(yīng)和偽衛(wèi)星定位系統(tǒng)的幾何構(gòu)型,并對(duì)以上問(wèn)題分別用雙向時(shí)間同步誤差模型、CNMC(Code Noise Multi-path Correction)和改變幾何構(gòu)型的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和分析。論文主要研究的內(nèi)容和成果如下:(1)采用偽衛(wèi)星雙向時(shí)間同步誤差模型對(duì)時(shí)間同步誤差進(jìn)行研究。為提高雙向時(shí)間同步誤差模型中的測(cè)距精度采用載波相位平滑偽距方法進(jìn)行平滑處理,對(duì)雙向時(shí)間同步誤差模型中的時(shí)頻誤差采用Kalman濾波模型進(jìn)行了噪聲處理。研究結(jié)果表明:載波相位平滑偽距可以提高測(cè)距精度;經(jīng)過(guò)Kalman濾波模型改正之后的頻差穩(wěn)定在6.748X 10-7Hz,鐘差達(dá)到ns級(jí),用Kalman濾波之后的點(diǎn)位測(cè)量誤差總體精度比濾波之前提高了40%,標(biāo)準(zhǔn)差穩(wěn)定在2m以下。通過(guò)改善時(shí)間同步誤差,能夠有效提高定位的精度和穩(wěn)定性。(2)采用CNMC模型對(duì)受限空間定位中的多路徑誤差進(jìn)行研究。通過(guò)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)改進(jìn)衛(wèi)星CNMC模型。研究結(jié)果表明:經(jīng)過(guò)CNMC模型改進(jìn)后的多路徑誤差,隨著歷元數(shù)逐漸增大多路徑誤差逐漸減小,從2.81m趨近到0.01m,方差從4m2最后接近0.01m2,能有效減小了多路徑誤差,提高了定位的穩(wěn)定性。(3)對(duì)偽衛(wèi)星幾何構(gòu)型與定位精度的關(guān)系研究。一種是保持參與組網(wǎng)的偽衛(wèi)星數(shù)量相同,通過(guò)改變幾何構(gòu)型的體積分析與PDOP值的關(guān)系;另一種,保持幾何構(gòu)型的體積不變,改變參與組網(wǎng)的偽衛(wèi)星數(shù)量分析與PDOP值的關(guān)系。在MATLAB軟件中進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn),研究結(jié)果表明:通過(guò)增大幾何構(gòu)型體積或者增設(shè)偽衛(wèi)星數(shù)目,可以有效控制PDOP的增長(zhǎng),使仿真區(qū)域的PDOP值得到改善,達(dá)到提高總體定位精度的目的。
【圖文】：

大學(xué)主要對(duì)偽衛(wèi)星定位基礎(chǔ)理論進(jìn)行研究。姜雪對(duì) BDS 和偽衛(wèi)星組合定位系統(tǒng)進(jìn)行了研究分析，并在組合定位運(yùn)算和定位系統(tǒng)在 FPGA 與 DSP 平臺(tái)上的實(shí)現(xiàn)做了研究取得了一些進(jìn)展[45]。羅益等人對(duì)星地時(shí)間同步做了一定的研究，采用偽衛(wèi)星和定位誤差的星地時(shí)間同步評(píng)估方法，對(duì)星地時(shí)間同步誤差進(jìn)行估計(jì)并給出了評(píng)估正確率[46]。鄒興等人對(duì)偽衛(wèi)星定位系統(tǒng)中遠(yuǎn)近效應(yīng)進(jìn)行了研究，采用陣列信號(hào)處理技術(shù)對(duì)偽衛(wèi)星測(cè)量信號(hào)進(jìn)行抑制，抑制后的每個(gè)偽衛(wèi)星與導(dǎo)航信號(hào)功率強(qiáng)度相同[47]。1.3 論文研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排本文針對(duì)受限空間的目標(biāo)定位問(wèn)題，提出運(yùn)用偽衛(wèi)星定位技術(shù)實(shí)現(xiàn)受限空間的目標(biāo)定位，主要包括幾個(gè)方面的問(wèn)題：第一，分析偽衛(wèi)星定位技術(shù)運(yùn)用到受限空間環(huán)境中的可行性，受限空間偽衛(wèi)星定位技術(shù)的系統(tǒng)組成和定位原理。第二，為了實(shí)現(xiàn)偽衛(wèi)星定位技術(shù)在受限空間的應(yīng)用，分析了影響定位精度的因素，，有時(shí)間同步、多路徑效應(yīng)和偽衛(wèi)星布局的幾何構(gòu)型，并針對(duì)這些影響因素采用不同的技術(shù)進(jìn)行研究分析；第三，對(duì)論文的結(jié)論和展望。論文的整體框架分為 4 個(gè)部分，由六個(gè)章節(jié)組成，章節(jié)框架如圖 1.1 所示：

2 偽衛(wèi)星高精度定位方法原理2 偽衛(wèi)星高精度定位方法原理衛(wèi)星定位系統(tǒng)組成圖 2.1 所示，偽衛(wèi)星定位系統(tǒng)由偽衛(wèi)星基站和用戶接收機(jī)兩部分組成。偽有兩種工作模式，一種是獨(dú)立組網(wǎng)，單獨(dú)定位；還有一種是和現(xiàn)有的 GN位系統(tǒng)，用于增強(qiáng)用戶接收到的衛(wèi)星數(shù)量，輔助 GNSS 導(dǎo)航定位。所以在位系統(tǒng)時(shí)偽衛(wèi)星基站都具有信號(hào)接收通道和信號(hào)發(fā)射通道。用戶接收機(jī)接站或者從導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射出來(lái)的導(dǎo)航信號(hào)，當(dāng)接收到的穩(wěn)定的偽衛(wèi)星數(shù)量總時(shí)，用戶接收機(jī)設(shè)備可以滿足定位需求。
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：P228

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2685709