本文關鍵詞：基于濾波降噪修正的平滑偽距差分技術在衛(wèi)星定位中的研究

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【摘要】：經(jīng)過多年發(fā)展,衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)已經(jīng)從傳統(tǒng)的靜態(tài)相對定位發(fā)展到復雜環(huán)境的動態(tài)高精度精密定位階段�，F(xiàn)在不僅在軍用,更重要的在民用方面,包括航空、航天、測繪、通信、氣象、勘測、交通、運輸?shù)雀鞔箢I域得到了廣泛的應用。隨著經(jīng)濟和科技的發(fā)展,在政策和需求的推動下,GPS系統(tǒng)也在不斷的發(fā)展進步,軟、硬件技術都得到了不斷的完善。而全球定位系統(tǒng)不斷地發(fā)展和應用,使精密定位的發(fā)展就顯得越來越重要。高精度定位可以將定位精度達到厘米級,滿足各領域的精度要求。 為提升定位精度,針對誤差源中的鐘差、大氣延遲、星歷誤差、多徑效應、以及最重要的用戶接收機中的系統(tǒng)噪聲與時變噪聲等問題,我們展開了平滑偽距差分定位技術與濾波降噪技術相結(jié)合的研究；并分析了幾種解算方法,對比了幾種濾波模型的性能。論文的主要工作包括以下幾個方面： (1)首先介紹了GPS系統(tǒng)原理與差分系統(tǒng)分類,給出了各差分模型的特性并對影響定位精度的誤差源進行了分析,針對不同的誤差源,得出了相應的模型與消減誤差的方法。 (2)分析當前的定位解算方法與DGPS(差分定位)之間的優(yōu)劣,對比其在不同環(huán)境條件,眾多誤差源影響下的解算復雜度與精度的關系,突出了差分定位在高精度定位領域的重要性,證明了以高精度級的載波相位平滑計算簡便的偽距的方法在定位精度方面遠遠高于一般數(shù)學解算方法。 (3)針對載波相位平滑偽距算法在較多歷元數(shù)時精度誤差較大,而補充卡爾曼濾波的相位平滑偽距算法的噪聲變化無法動態(tài)估計等不足,本文提出了一種基于模糊自適應卡爾曼濾波的相位平滑偽距算法。本算法根據(jù)觀測噪聲的新息與協(xié)方差的均值變化,對時變的噪聲統(tǒng)計特性進行實時估計與調(diào)整,達到最優(yōu)估計,以增加濾波的時效性、提高定位精度。 (4)搭建實驗平臺,測量得到定位數(shù)據(jù),對各算法進行仿真對比,說明模糊自適應卡爾曼濾波模型結(jié)合相位平滑偽距差分算法在狀態(tài)估計上精度更高,并且抑制噪聲的穩(wěn)定性更高,定位精度優(yōu)于傳統(tǒng)的載波相位平滑偽距算法和基于補充卡爾曼濾波的相位平滑偽距算法。
【關鍵詞】：衛(wèi)星定位 差分定位 高精度定位 模糊自適應卡爾曼濾波
【學位授予單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：P228.4
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第1章 緒論10-14
• 1.1 課題背景及意義10-11
• 1.2 研究現(xiàn)狀與趨勢11-12
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容12
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)12-14
• 第2章 GPS差分算法分類以及誤差分析14-38
• 2.1 GPS系統(tǒng)組成14-15
• 2.2 GPS的信號產(chǎn)生、結(jié)構(gòu)及電文15-22
• 2.3 GPS的坐標系統(tǒng)和時間系統(tǒng)22-23
• 2.4 GPS差分系統(tǒng)原理23-28
• 2.4.1 位置差分24-25
• 2.4.2 偽距差分25-26
• 2.4.3 載波相位差分26-27
• 2.4.4 相位平滑偽距差分27-28
• 2.4.5 不同差分方法的精度比較28
• 2.5 精密定位28-32
• 2.5.1 單差29-30
• 2.5.2 雙差30-31
• 2.5.3 三差31-32
• 2.6 誤差分析32-36
• 2.6.1 衛(wèi)星時鐘誤差修正33
• 2.6.2 對流層延遲33-34
• 2.6.3 電離層延遲34-35
• 2.6.4 衛(wèi)星星歷誤差35
• 2.6.5 多徑效應誤差修正35-36
• 2.6.6 來自接收機終端的鐘差誤差及修正36
• 2.7 小結(jié)36-38
• 第3章 基于模型的定位解算技術研究38-48
• 3.1 GPS定位原理38-39
• 3.2 軟件接收機架構(gòu)39-41
• 3.3 直接解算法41-42
• 3.4 牛頓迭代法42-44
• 3.5 最小二乘迭代44-45
• 3.6 仿真對比分析45-47
• 3.7 小結(jié)47-48
• 第4章 基于模糊自適應卡爾曼的相位平滑偽距差分算法48-70
• 4.1 相位平滑偽距算法48-49
• 4.2 補充卡爾曼濾波相位平滑偽距差分算法49-53
• 4.2.1 卡爾曼濾波模型49-51
• 4.2.2 卡爾曼濾波算法51-52
• 4.2.3 基于卡爾曼濾波平滑偽距算法52-53
• 4.3 模糊自適應卡爾曼濾波平滑偽距53-57
• 4.3.1 模糊自適應卡爾曼濾波模型53-56
• 4.3.2 模糊自適應卡爾曼相位平滑偽距差分算法實現(xiàn)56-57
• 4.4 算法仿真分析57-69
• 4.4.1 NS150-BGBeiDou/GPS實驗平臺57-60
• 4.4.2 實驗測量數(shù)據(jù)60-62
• 4.4.3 仿真分析62-69
• 4.5 模糊自適應卡爾曼濾波平滑偽距算法優(yōu)缺點分析69
• 4.6 小結(jié)69-70
• 第5章 總結(jié)與展望70-72
• 參考文獻72-76
• 致謝76-78
• 攻讀學位期間發(fā)表學術論文目錄78-80
• 攻讀學位期間參加的科研項目80

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

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本文編號：926439