全球定位系統(tǒng)是新一代精密衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)。其中以GPS為典型，系統(tǒng)具有全球、全天候、連續(xù)實時的精密三維導航和定位能力。在定位系統(tǒng)中，觀測點定位一直是一個重要研究和應用領域。本文通過完成基于軟件的觀測點定位過程，實現(xiàn)了衛(wèi)星定位的設計。 文章首先在對動態(tài)導航數(shù)據(jù)處理過程進行了還原和分析。在定位算法中選定通用性較強的偽距法進行分析、改進與實現(xiàn)。在分析過程中討論了構建可靠函數(shù)模型的必要性，依照定位流程進行了建模。在改進過程中提出了一種新的選星算法，它旨在根據(jù)環(huán)境來修改選星時的仰角閾值，能更好地避免在實際定位中經(jīng)常遇到的無效選星的問題，提高了定位效率和采納準確性。在定位解算模塊中主要采用了最小二乘法，并結合卡爾曼濾波算法對誤差量進行估計。在實現(xiàn)過程中，原始數(shù)據(jù)是嚴格從IGS網(wǎng)站獲取的衛(wèi)星星歷與真實測站得到的實時偽距信息，所以在此基礎上所作的運算結果是可靠并符合現(xiàn)實意義的。最后通過程序能夠正確顯示出GPS衛(wèi)星定位的結果，并在通過誤差估計后證明了算法滿足定位要求。 由于GPS接收機接收的數(shù)據(jù)屬于WGS-84坐標系，定位結果要求為在地方坐標系下的平面坐標，因此需要通過建模完成坐標系的轉換步... 

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 GPS/BD-2 工作原理及解算技術概述
    1.3 論文主要內容及章節(jié)安排
    1.4 本章小結
第2章 GPS/BD-2 定位系統(tǒng)詳述
    2.1 GPS 的組成
        2.1.1 GPS 太空衛(wèi)星部分
        2.1.2 GPS 地面管制部分
        2.1.3 GPS 地面接收設備
    2.2 坐標系統(tǒng)
        2.2.1 坐標系基本類型
        2.2.2 坐標系統(tǒng)之間的轉換
    2.3 時間系統(tǒng)
    2.4 GPS 信號、導航電文與衛(wèi)星星歷
        2.4.1 GPS 信號的構成
        2.4.2 導航電文
        2.4.3 衛(wèi)星星歷
    2.5 本章小結
第3章 定位方法與誤差分析
    3.1 定位方法
    3.2 差分定位原理
    3.3 偽距法定位
        3.3.1 根據(jù) GPS 星歷計算衛(wèi)星位置
        3.3.2 計算接收端位置和速度
    3.4 定位誤差來源
        3.4.1 發(fā)射端誤差
        3.4.2 傳輸誤差
        3.4.3 接收端誤差
    3.5 GPS 衛(wèi)星可見性
    3.6 本章小結
第4章 定位算法與建模
    4.1 定位數(shù)據(jù)坐標轉換建模
        4.1.1 地心坐標系與參心坐標系
        4.1.2 空間直角坐標與大地坐標
    4.2 最小二乘法
    4.3 基于仰角閾值的選星算法
        4.3.1 對定位精度的評估
        4.3.2 GDOP 定義
        4.3.3 選星算法
    4.4 卡爾曼濾波算法
        4.4.1 卡爾曼濾波基本方程
        4.4.2 卡爾曼濾波算法進行誤差估計
        4.4.3 連續(xù)非線性的卡爾曼濾波
    4.5 GPS 動態(tài)濾波數(shù)學模型
        4.5.1 系統(tǒng)模型的建立
        4.5.2 量測模型的建立
    4.6 本章小結
第5章 實現(xiàn)及驗證
    5.1 定位模塊實現(xiàn)
    5.2 選星算法實現(xiàn)結果
    5.3 定位結果與誤差模擬
    5.4 本章小結
結論
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]GPS/INS組合導航系統(tǒng)時間同步方法綜述[J]. 劉帥,孫付平,陳坡,李海峰.  全球定位系統(tǒng). 2012(01)
[2]由廣播星歷解算衛(wèi)星位置、速度及精度分析[J]. 劉偉平,郝金明,李作虎.  大地測量與地球動力學. 2010(02)
[3]GPS廣播星歷的軌道誤差分析[J]. 李征航,丁文武,李昭.  大地測量與地球動力學. 2008(01)
[4]利用廣播星歷計算GPS衛(wèi)星位置及誤差分析[J]. 劉磊,盛崢,王迎強,成銀春.  解放軍理工大學學報(自然科學版). 2006(06)
[5]GPS多普勒頻移測量速度模型與誤差分析[J]. 何海波,楊元喜,孫中苗,馬煦.  測繪學院學報. 2003(02)
[6]捷聯(lián)慣導系統(tǒng)軟件測試中的仿真飛行軌跡設計及應用[J]. 劉放 ,陳明 ,高麗.  測控技術. 2003(05)
[7]VC調用MATLAB的方法[J]. 何曉濤,于春田.  河北科技大學學報. 2003(01)
[8]GPS姿態(tài)測量的載波相位整周模糊度快速解算[J]. 鄭慶暉,張育林.  航空學報. 2002(03)
[9]VC編程中的串口通信技術[J]. 陳細軍,譚民.  計算機應用. 2001(09)
[10]GPS測量的誤差及精度控制[J]. 常慶生,唐四元,常青.  測繪通報. 2000(04)

碩士論文
[1]GPS衛(wèi)星定位算法設計與驗證[D]. 張翠芳.電子科技大學 2011
[2]GPS載波相位定位算法研究[D]. 楊一洲.西安電子科技大學 2011
[3]GPS絕對定位算法的研究及其DSP實現(xiàn)[D]. 張騫丹.西安電子科技大學 2007



本文編號：3729560