本文關(guān)鍵詞：北斗二代定位算法優(yōu)化設計與應用

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【摘要】：北斗二代衛(wèi)星導航系統(tǒng)(Beidou Satellite Navigation System,BD2)是我國自主研發(fā)的導航定位系統(tǒng),和當今發(fā)展已經(jīng)非常完善的GPS導航系統(tǒng)相比BD2是-個處于建設中的定位系統(tǒng),這一現(xiàn)狀也影響了BD2在實際應用中推廣普及。由于衛(wèi)星導航系統(tǒng)在經(jīng)濟以及軍事上存在著無法替代的重要作用和意義,不斷完善和發(fā)展BD2系統(tǒng)是滿足我國國家安全、經(jīng)濟與科技發(fā)展、社會進步等各方面的必然要求。隨著BD2的不斷發(fā)展必將逐漸的改變現(xiàn)今導航定位領域各系統(tǒng)的使用比重,改變GPS系統(tǒng)的壟斷地位,增強我國維護國家權(quán)益的能力,增強我國的綜合國力。 本文以影響導航定位實時性和精度的關(guān)鍵因素GDOP (Geometric Dilution Precision,幾何精度因子)為線索,重點研究了衛(wèi)星數(shù)、高度角和方位角、行列式值等影響GDOP值的因素,并基于這些因素與GDOP的關(guān)系提出了BD2選星算法的優(yōu)化算法、BD2和GPS組合選星算法以及優(yōu)化算法在車載無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的應用。本文的主要工作包括： 1.北斗二代選星算法優(yōu)化設計 分析北斗二代衛(wèi)星導航系統(tǒng)位置解算原理,推導了GDOP值的表達式,得到GDOP值衛(wèi)星定位精度間的關(guān)系：GDOP值越小,定位精度越高；分析了衛(wèi)星數(shù)、衛(wèi)星高度角和方位角與GDOP值的關(guān)系,基于該關(guān)系提出基于高度角的北斗快速選星優(yōu)化算法。仿真實驗表明,基于高度角快速選星算法是一種次優(yōu)的選星算法,能夠均衡定位精度和實時性的要求。 2.北斗二代和GPS聯(lián)合定位方法 分析BD2和GPS系統(tǒng)間的差異性并基于單導航系統(tǒng)定位的理論基礎,分析了BD2和GPS聯(lián)合定位的理論模型；基于聯(lián)合定位衛(wèi)星數(shù)增多以及系統(tǒng)差異引入新的變量這一特性,提出基于行列式值的組合選星算法。實驗仿真表明,該組合選星算法也是一種次優(yōu)選星算法,能夠根據(jù)參與位置解算衛(wèi)星數(shù)目的變化滿足不同定位精度的需求,同時實時性也較好。 3.BD2和GPS聯(lián)合接收機設計與應用 分析了聯(lián)合衛(wèi)星接收機的設計原理以及組成,使用DSP以及國產(chǎn)的射頻接收、處理芯片完成聯(lián)合接收機的設計以及選星算法和最小二乘法位置解算；將該接收機使用到車載無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)中,利用該系統(tǒng)實際測試接收機定位的效果并對實驗結(jié)果進行分析。
【關(guān)鍵詞】：北斗二代 GDOP 選星算法 聯(lián)合接收機 車載無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)
【學位授予單位】：中國科學技術(shù)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：P228.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢11-12
• 1.3 本文研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)12-16
• 1.3.1 研究內(nèi)容12-13
• 1.3.2 論文結(jié)構(gòu)13-16
• 第二章 北斗二代導航定位系統(tǒng)簡介16-26
• 2.1 北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)簡介16
• 2.2 北斗二代導航系統(tǒng)組成16-18
• 2.3 北斗二代定位誤差分析18-20
• 2.4 GDOP值與衛(wèi)星定位精度關(guān)系20-25
• 2.5 本章小結(jié)25-26
• 第三章 北斗二代導航系統(tǒng)選星算法的優(yōu)化設計26-38
• 3.1 定位衛(wèi)星數(shù)目與GDOP值關(guān)系26-27
• 3.2 衛(wèi)星高度角和方位角與GDOP值關(guān)系27-30
• 3.3 傳統(tǒng)的選星算法介紹分析30-32
• 3.3.1 最佳GDOP值法30
• 3.3.2 最大矢端多面體體積法30-31
• 3.3.3 基于高度角和方位角選星算法31-32
• 3.4 基于高度角的北斗快速選星算法32-37
• 3.5 本草小結(jié)37-38
• 第四章 北斗二代和GPS聯(lián)合定位的方法38-48
• 4.1 北斗二代和GPS聯(lián)合定位原理38-40
• 4.1.1 北斗二代和GPS的坐標系統(tǒng)38-40
• 4.1.2 北斗二代和GPS時間系統(tǒng)40
• 4.2 北斗二代和GPS聯(lián)合定位基本模型40-42
• 4.3 北斗二代和GPS組合選星算法42-46
• 4.3.1 基于行列式值的組合選星42-44
• 4.3.2 基于行列式值組合選星仿真實驗44-46
• 4.4 本章小結(jié)46-48
• 第五章 北斗二代和GPS聯(lián)合接收機設計及應用48-62
• 5.1 北斗和GPS聯(lián)合接收機原理48-49
• 5.2 北斗和GPS聯(lián)合接收機的設計49-54
• 5.3 北斗二代和GPS聯(lián)合接收機在ITS統(tǒng)中的應用54-59
• 5.4 車載監(jiān)控終端的外場測試結(jié)果59-61
• 5.5 本章小結(jié)61-62
• 第六章 全文總結(jié)及展望62-64
• 6.1 全文總結(jié)62-63
• 6.2 未來展望63-64
• 參考文獻64-68
• 致謝68-70
• 在讀期間發(fā)表的學術(shù)論文與取得的研究成果70

【參考文獻】

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本文編號：951363