本文關(guān)鍵詞：LOCATA系統(tǒng)定位算法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在城市、室內(nèi)、峽谷、地下等復(fù)雜環(huán)境條件下,GPS等衛(wèi)星定位系統(tǒng)定位精度嚴(yán)重受到影響,甚至完全失效。因此,研制一種能夠運(yùn)用于室內(nèi)外復(fù)雜環(huán)境的新型高精度定位系統(tǒng)一直是人們在導(dǎo)航領(lǐng)域追求的共同目標(biāo)。Locata定位系統(tǒng)作為一種新型的地面?zhèn)涡l(wèi)星系統(tǒng),它克服了時鐘同步、遠(yuǎn)近效應(yīng)、多徑效應(yīng)等大量具有挑戰(zhàn)性的技術(shù)難題,彌補(bǔ)了GPS等定位系統(tǒng)的諸多弱點,該系統(tǒng)既可以自主獨立定位,也可以和GPS組合實現(xiàn)聯(lián)合定位,能實現(xiàn)室內(nèi)外各種復(fù)雜環(huán)境的定位,且定位精度能夠達(dá)厘米級,未來在軍用、民用領(lǐng)域有巨大應(yīng)用潛力。為跟蹤國外出現(xiàn)的這種先進(jìn)技術(shù),本文從以下幾個方面對Locata系統(tǒng)定位相關(guān)算法展開了研究。首先,本文研究了四顆偽衛(wèi)星布局、偽衛(wèi)星數(shù)目、組合衛(wèi)星對覆蓋區(qū)域幾何精度因子值的影響,并通過Matlab進(jìn)行了仿真驗證。提出了設(shè)置虛擬偽衛(wèi)星法,有效克服了當(dāng)出現(xiàn)四顆偽衛(wèi)星共面或近似共面的不利情況下的定位問題,通過改善幾何結(jié)構(gòu)實現(xiàn)有效定位解算,最后給出了有關(guān)偽衛(wèi)星幾何布局的建議。其次,研究了Locata系統(tǒng)整周模糊度的解算算法,包括KPI法和OTF法,并推導(dǎo)建立了Locata系統(tǒng)OTF數(shù)學(xué)模型。本文舉例分析了LAMBDA算法的基本思想,通過Matlab仿真對比了浮點解和固定解、KPI法與OTF法對其定位精度的影響。再次,在GPS誤差來源分析的基礎(chǔ)上,歸納總結(jié)了Locata定位系統(tǒng)單點定位誤差來源,通過Matlab仿真,分析了偽衛(wèi)星數(shù)目、星座選取、與衛(wèi)星組合定位對Locata系統(tǒng)單點定位精度的影響,并且對比分析了獨立定位與組合定位的性能。基于標(biāo)準(zhǔn)的卡爾曼濾波模型,建立了Locata系統(tǒng)低速運(yùn)動的卡爾曼濾波算法模型,通過Matlab仿真,對比分析了Locata系統(tǒng)分別采用LS、WLS、EKF算法的定位性能。最后,對本文開展的各項工作進(jìn)行了總結(jié),并對后續(xù)工作進(jìn)行了展望。
【關(guān)鍵詞】：Locata 整周模糊度 偽衛(wèi)星定位 擴(kuò)展卡爾曼濾波 精度因子
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：P228.4
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-17
• 1.1 研究背景及意義12-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 論文主要工作及內(nèi)容安排15-17
• 1.3.1 論文主要研究內(nèi)容15-16
• 1.3.2 論文組織結(jié)構(gòu)16-17
• 第2章 LOCATA系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)概述17-29
• 2.1 Locata系統(tǒng)組成部分17-19
• 2.1.1 Locata收發(fā)節(jié)點17-18
• 2.1.2 Locata同步網(wǎng)絡(luò)18-19
• 2.1.3 Locata接收機(jī)19
• 2.1.4 信號結(jié)構(gòu)19
• 2.2 Locta關(guān)鍵技術(shù)19-22
• 2.2.1 時間同步技術(shù)19-21
• 2.2.2 分集技術(shù)21-22
• 2.2.3 抗遠(yuǎn)近效應(yīng)技術(shù)22
• 2.3 定位原理及算法22-28
• 2.3.1 載波相位定位原理22-24
• 2.3.2 最小二乘估計法24-26
• 2.3.3 卡爾曼濾波算法26-27
• 2.3.4 定位流程27-28
• 2.4 本章小結(jié)28-29
• 第3章 偽衛(wèi)星布局與組網(wǎng)策略研究29-43
• 3.1 概述29
• 3.2 精度因子29-32
• 3.2.1 精度因子的幾何意義29-30
• 3.2.2 精度因子值的計算推導(dǎo)30-32
• 3.3 偽衛(wèi)星布局對精度因子的影響32-38
• 3.3.1 四顆偽衛(wèi)星32-35
• 3.3.2 多顆偽衛(wèi)星35-37
• 3.3.3 與衛(wèi)星聯(lián)合組網(wǎng)37-38
• 3.4 虛擬偽衛(wèi)星設(shè)置38-41
• 3.4.1 理論推導(dǎo)38-40
• 3.4.2 仿真與驗證40-41
• 3.5 本章小結(jié)41-43
• 第4章 Locata整周模糊度解算43-57
• 4.1 概述43
• 4.2 GPS整周模糊度解算43-45
• 4.2.1 模糊度函數(shù)法(AMF)43-44
• 4.2.2 最小二乘模糊度算法(LSAST)44
• 4.2.3 雙頻偽距法44
• 4.2.4 模糊度協(xié)方差法44-45
• 4.2.5 GPS模糊度算法對比45
• 4.3 Locata系統(tǒng)整周模糊度解算45-51
• 4.3.1 靜態(tài)初始化法(KPI)45-46
• 4.3.2 Locata在航解算(OTF)原理46-47
• 4.3.3 Locata在航解算(OTF)數(shù)學(xué)模型47-49
• 4.3.4 Locata運(yùn)用LAMBDA算法舉例分析49-51
• 4.4 Locata在航解算建模與仿真51-56
• 4.4.1 仿真參數(shù)設(shè)置51-52
• 4.4.2 仿真分析52-53
• 4.4.3 浮點解與固定解比較53
• 4.4.4 KPI與OTF比較53-56
• 4.5 本章小結(jié)56-57
• 第5章 Locata系統(tǒng)定位誤差分析57-72
• 5.1 概述57
• 5.2 誤差模型57-59
• 5.2.1 時鐘誤差因子58
• 5.2.2 對流層誤差模型58
• 5.2.3 其他測量誤差58-59
• 5.3 Locata單點定位性能分析59-64
• 5.3.1 定位星座的選取60-62
• 5.3.2 偽衛(wèi)星數(shù)目62-63
• 5.3.3 獨立定位與組合定位比較63-64
• 5.4 Locata定位算法性能分析64-71
• 5.4.1 加權(quán)最小二乘估計64-67
• 5.4.2 Locata卡爾曼濾波算法模型67-69
• 5.4.3 Locata卡爾曼濾波算法與WLS比較69-71
• 5.5 本章小結(jié)71-72
• 總結(jié)與展望72-74
• 本文工作總結(jié)72-73
• 未來工作展望73-74
• 致謝74-75
• 參考文獻(xiàn)75-79
• 攻讀碩士學(xué)位期間完成與發(fā)表的論文、著作及科研成果79

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張政治;楊勝斌;朱志誠;;基于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的偽衛(wèi)星增強(qiáng)技術(shù)初探[J];全球定位系統(tǒng);2013年05期

2 戴超;戰(zhàn)興群;徐洪亮;羅家宥;;偽衛(wèi)星硬件設(shè)計及實現(xiàn)[J];計算機(jī)測量與控制;2013年10期

3 籍利平;基于北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的偽衛(wèi)星技術(shù)在區(qū)域定位中的應(yīng)用[J];測繪科學(xué);2002年04期

4 王瑋,劉宗玉,謝榮榮;偽衛(wèi)星增強(qiáng)的北斗雙星定位系統(tǒng)及其算法的研究[J];中國空間科學(xué)技術(shù);2005年03期

5 毛悅;孫付平;;偽衛(wèi)星關(guān)鍵技術(shù)分析[J];海洋測繪;2006年02期

6 毛悅;孫付平;;偽衛(wèi)星獨立組網(wǎng)布局研究[J];四川測繪;2006年03期

7 孟鍵;孫付平;王愛兵;;偽衛(wèi)星獨立組網(wǎng)方案研究[J];海洋測繪;2007年01期

8 劉栩之;戰(zhàn)興群;;簡單偽衛(wèi)星系統(tǒng)的原理及構(gòu)建[J];信息技術(shù);2008年05期

9 劉娣;薄煜明;陳益;;偽衛(wèi)星增強(qiáng)的差分GPS方法及關(guān)鍵技術(shù)研究[J];彈箭與制導(dǎo)學(xué)報;2009年02期

10 王瑋;劉宗玉;;偽衛(wèi)星空中基站的定位算法研究[J];宇航計測技術(shù);2010年01期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陸新穎;鄭正奇;;基于偽衛(wèi)星的無縫定位發(fā)射系統(tǒng)設(shè)計[A];第三屆中國衛(wèi)星導(dǎo)航學(xué)術(shù)年會電子文集——S09組合導(dǎo)航與導(dǎo)航新方法[C];2012年

2 何秀鳳;;GPS偽衛(wèi)星技術(shù)的新進(jìn)展及在導(dǎo)航定位中的應(yīng)用[A];中國慣性技術(shù)學(xué)會第五屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];2003年

3 蔚保國;葉紅軍;甘興利;;多模偽衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)及其增強(qiáng)技術(shù)研究[A];第二屆中國衛(wèi)星導(dǎo)航學(xué)術(shù)年會電子文集[C];2011年

4 葉紅軍;蔚保國;;伽利略多模偽衛(wèi)星及組網(wǎng)方法技術(shù)研究[A];第一屆中國衛(wèi)星導(dǎo)航學(xué)術(shù)年會論文集（中）[C];2010年

5 謝維華;左繼章;;基于偽衛(wèi)星的北斗定位系統(tǒng)精度淡化因子的研究[A];計算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用進(jìn)展——全國第17屆計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)應(yīng)用（CACIS）學(xué)術(shù)會議論文集（下冊）[C];2006年

6 謝維華;左繼章;;基于偽衛(wèi)星的提高北斗定位精度的研究[A];'2006系統(tǒng)仿真技術(shù)及其應(yīng)用學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2006年

7 孫婧齊;鄭正奇;;基于TOA的室內(nèi)偽衛(wèi)星定位系統(tǒng)[A];第三屆中國衛(wèi)星導(dǎo)航學(xué)術(shù)年會電子文集——S09組合導(dǎo)航與導(dǎo)航新方法[C];2012年

8 王超;張楠;謝松;;CGTR中的偽衛(wèi)星信號接收機(jī)[A];第一屆中國衛(wèi)星導(dǎo)航學(xué)術(shù)年會論文集（上）[C];2010年

9 曹夢龍;崔平遠(yuǎn);;多自主車協(xié)作偽衛(wèi)星自主導(dǎo)航技術(shù)[A];中國宇航學(xué)會深空探測技術(shù)專業(yè)委員會第五屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];2008年

10 李春霞;陳金平;楊海峰;;偽衛(wèi)星短脈沖TDMA信號占空比理論設(shè)計[A];第二屆中國衛(wèi)星導(dǎo)航學(xué)術(shù)年會電子文集[C];2011年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 萬曉光;偽衛(wèi)星組網(wǎng)定位技術(shù)研究[D];上海交通大學(xué);2011年

2 王暉輝;偽衛(wèi)星增強(qiáng)GPS技術(shù)及應(yīng)用研究[D];上海交通大學(xué);2009年

3 劉超;礦區(qū)GPS變形監(jiān)測及其偽衛(wèi)星增強(qiáng)技術(shù)[D];中國礦業(yè)大學(xué);2011年

4 楊光;GPS和偽衛(wèi)星組合定位技術(shù)及其在形變監(jiān)測中的應(yīng)用研究[D];河海大學(xué);2004年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 代汶洲;LOCATA系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究及收發(fā)機(jī)發(fā)射模塊設(shè)計[D];西南交通大學(xué);2015年

2 楊鑫;LOCATA系統(tǒng)定位算法研究[D];西南交通大學(xué);2015年

3 吳瓊;偽衛(wèi)星增強(qiáng)系統(tǒng)及其防護(hù)技術(shù)[D];西北工業(yè)大學(xué);2005年

4 付廣仁;偽衛(wèi)星增強(qiáng)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)定位技術(shù)研究[D];西北大學(xué);2013年

5 伍秋;基于偽衛(wèi)星的變形監(jiān)測系統(tǒng)研究[D];重慶大學(xué);2014年

6 史海青;北斗偽衛(wèi)星空基增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化與高精度動態(tài)時間同步[D];南京航空航天大學(xué);2014年

7 戴超;室內(nèi)偽衛(wèi)星實時定位技術(shù)及其實現(xiàn)[D];上海交通大學(xué);2014年

8 王亞賓;偽衛(wèi)星室內(nèi)獨立定位演示驗證系統(tǒng)研究和設(shè)計[D];上海交通大學(xué);2012年

9 王玲玲;偽衛(wèi)星增強(qiáng)北斗系統(tǒng)性能分析及組網(wǎng)技術(shù)研究[D];武漢理工大學(xué);2014年

10 賈杰峰;多模偽衛(wèi)星自組織網(wǎng)絡(luò)時間同步技術(shù)研究與實現(xiàn)[D];西安電子科技大學(xué);2014年

  本文關(guān)鍵詞：LOCATA系統(tǒng)定位算法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號：285381