單天線旋轉(zhuǎn)非連續(xù)衛(wèi)星信號定位及滾轉(zhuǎn)檢測方法研究
發(fā)布時間:2021-05-10 15:46
衛(wèi)星定位接收機實現(xiàn)彈丸滾轉(zhuǎn)姿態(tài)檢測是旋轉(zhuǎn)類彈道修正彈藥迫切需要的技術(shù)。其中一種方式是僅利用安裝在彈體側(cè)面的單片微帶天線接收衛(wèi)星信號,可利用能量隨滾轉(zhuǎn)周期性變化的特性進行彈丸滾轉(zhuǎn)姿態(tài)檢測。由于彈體的滾轉(zhuǎn)會造成接收到的衛(wèi)星信號非連續(xù),無法通過導(dǎo)航電文來獲取準(zhǔn)確的信號發(fā)射時間和其他必要的信息,因此常規(guī)的導(dǎo)航解算方式在此應(yīng)用條件下不適用。在利用信號能量的周期性變化檢測滾轉(zhuǎn)姿態(tài)過程中,需要克服衛(wèi)星信號受噪聲干擾較大及實時性等問題。為此本文主要研究兩個問題:一是單天線非連續(xù)接收條件下位、幀無法同步的條件下的定位問題,二是利用彈體旋轉(zhuǎn)條件下天線所接收信號的幅度變化獲取滾轉(zhuǎn)姿態(tài)的問題。首先分析了單天線旋轉(zhuǎn)條件下接收衛(wèi)星信號的特點及信號跟蹤環(huán)路響應(yīng),并提取了非連續(xù)信號中的可用觀測量,利用發(fā)射時間亞毫秒值建立了非連續(xù)衛(wèi)星信號免時定位模型。并基于該模型編寫了仿真算法,利用真實衛(wèi)星信號進行實驗驗證表明該算法定位精度相比于衛(wèi)星信號持續(xù)可見雖略有降低但仍能滿足應(yīng)用需求。對于利用信號能量的周期性變化檢測滾轉(zhuǎn)的問題,提出了鎖頻輔助鎖相滾轉(zhuǎn)信號跟蹤模型,實現(xiàn)了在較大范圍轉(zhuǎn)速不確定度條件下的快速鎖定和滾轉(zhuǎn)角精確提取。利用...
【文章來源】:北京理工大學(xué)北京市 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究概況
1.3 主要內(nèi)容及安排
第2章 單天線旋轉(zhuǎn)接收衛(wèi)星信號特性分析
2.1 單天線旋轉(zhuǎn)接收衛(wèi)星信號定位失效機理
2.1.1 單天線旋轉(zhuǎn)接收衛(wèi)星信號模型
2.1.2 衛(wèi)星信號跟蹤環(huán)路簡介
2.2 周期性多普勒頻移對跟蹤環(huán)路的影響
2.3 周期性噪聲對跟蹤環(huán)路的影響
2.4 衛(wèi)星信號被遮擋時加速度對跟蹤環(huán)路的影響
2.5 載體旋轉(zhuǎn)向心力對晶振的影響
2.6 跟蹤環(huán)路中可用觀測量分析
2.7 本章小結(jié)
第3章 單天線旋轉(zhuǎn)非連續(xù)衛(wèi)星信號定位方法研究
3.1 常規(guī)接收機連續(xù)信號定位方法
3.1.1 偽距測量過程分析
3.1.2 偽距與測距碼相位簡介
3.1.3 偽距定位原理分析
3.2 非連續(xù)衛(wèi)星信號定位方法
3.3 本章小結(jié)
第4章 單天線旋轉(zhuǎn)非連續(xù)衛(wèi)星信號滾轉(zhuǎn)檢測
4.1 常見周期信號檢測方法
4.2 基于鎖頻環(huán)輔助鎖相環(huán)的信號檢測方法
4.2.1 鎖相環(huán)、鎖頻環(huán)原理及特點
4.2.2 鎖頻環(huán)輔助鎖相環(huán)檢測周期信號
4.2.3 滾轉(zhuǎn)姿態(tài)檢測模型
4.3 滾轉(zhuǎn)姿態(tài)及坐標(biāo)轉(zhuǎn)換
4.4 本章小結(jié)
第5章 單天線旋轉(zhuǎn)定位及滾轉(zhuǎn)檢測實驗驗證
5.1 實驗平臺的搭建
5.2 信號跟蹤結(jié)果
5.3 定位算法實驗驗證
5.4 滾轉(zhuǎn)檢測算法試驗驗證
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于擴展卡爾曼濾波的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)矢量跟蹤建模與仿真[J]. 曾廣裕,申強,李東光,何新. 兵工學(xué)報. 2015(03)
[2]四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)及其特點[J]. 王群. 國防科技. 2015(01)
[3]軍用衛(wèi)星導(dǎo)航接收機現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 任小偉. 現(xiàn)代導(dǎo)航. 2014(01)
[4]標(biāo)量和矢量架構(gòu)下GNSS接收機多徑抑制性能比較[J]. 劉婧,崔曉偉,陸明泉,馮振明. 清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2013(07)
[5]基于擴展卡爾曼濾波器的矢量跟蹤算法研究[J]. 羅雨,王永慶,羅海坤,馬遠(yuǎn)星,吳嗣亮. 電子與信息學(xué)報. 2013(06)
[6]鎖頻環(huán)輔助下鎖相環(huán)的跟蹤誤差分析[J]. 王俊,李加琪,吳嗣亮. 北京理工大學(xué)學(xué)報. 2011(07)
[7]高動態(tài)GNSS接收機載波環(huán)性能評估與仿真[J]. 伍蔡倫,陸明泉,馮振明. 現(xiàn)代雷達. 2011(07)
[8]微弱信號檢測方法的現(xiàn)狀分析[J]. 夏均忠,劉遠(yuǎn)宏,冷永剛,葛紀(jì)桃. 噪聲與振動控制. 2011(03)
[9]一種低復(fù)雜度GPS載波跟蹤環(huán)路設(shè)計[J]. 姜毅,張淑芳,胡青,孫曉文,張晶泊. 電子學(xué)報. 2010(12)
[10]全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)GNSS的技術(shù)與應(yīng)用[J]. 季宇虹,王讓會. 全球定位系統(tǒng). 2010(05)
博士論文
[1]非全向天線旋轉(zhuǎn)條件下導(dǎo)航方法及滾轉(zhuǎn)姿態(tài)檢測技術(shù)[D]. 曾廣裕.北京理工大學(xué) 2015
[2]衛(wèi)星導(dǎo)航矢量跟蹤關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 朱珍珍.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011
本文編號:3179628
【文章來源】:北京理工大學(xué)北京市 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究概況
1.3 主要內(nèi)容及安排
第2章 單天線旋轉(zhuǎn)接收衛(wèi)星信號特性分析
2.1 單天線旋轉(zhuǎn)接收衛(wèi)星信號定位失效機理
2.1.1 單天線旋轉(zhuǎn)接收衛(wèi)星信號模型
2.1.2 衛(wèi)星信號跟蹤環(huán)路簡介
2.2 周期性多普勒頻移對跟蹤環(huán)路的影響
2.3 周期性噪聲對跟蹤環(huán)路的影響
2.4 衛(wèi)星信號被遮擋時加速度對跟蹤環(huán)路的影響
2.5 載體旋轉(zhuǎn)向心力對晶振的影響
2.6 跟蹤環(huán)路中可用觀測量分析
2.7 本章小結(jié)
第3章 單天線旋轉(zhuǎn)非連續(xù)衛(wèi)星信號定位方法研究
3.1 常規(guī)接收機連續(xù)信號定位方法
3.1.1 偽距測量過程分析
3.1.2 偽距與測距碼相位簡介
3.1.3 偽距定位原理分析
3.2 非連續(xù)衛(wèi)星信號定位方法
3.3 本章小結(jié)
第4章 單天線旋轉(zhuǎn)非連續(xù)衛(wèi)星信號滾轉(zhuǎn)檢測
4.1 常見周期信號檢測方法
4.2 基于鎖頻環(huán)輔助鎖相環(huán)的信號檢測方法
4.2.1 鎖相環(huán)、鎖頻環(huán)原理及特點
4.2.2 鎖頻環(huán)輔助鎖相環(huán)檢測周期信號
4.2.3 滾轉(zhuǎn)姿態(tài)檢測模型
4.3 滾轉(zhuǎn)姿態(tài)及坐標(biāo)轉(zhuǎn)換
4.4 本章小結(jié)
第5章 單天線旋轉(zhuǎn)定位及滾轉(zhuǎn)檢測實驗驗證
5.1 實驗平臺的搭建
5.2 信號跟蹤結(jié)果
5.3 定位算法實驗驗證
5.4 滾轉(zhuǎn)檢測算法試驗驗證
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于擴展卡爾曼濾波的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)矢量跟蹤建模與仿真[J]. 曾廣裕,申強,李東光,何新. 兵工學(xué)報. 2015(03)
[2]四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)及其特點[J]. 王群. 國防科技. 2015(01)
[3]軍用衛(wèi)星導(dǎo)航接收機現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 任小偉. 現(xiàn)代導(dǎo)航. 2014(01)
[4]標(biāo)量和矢量架構(gòu)下GNSS接收機多徑抑制性能比較[J]. 劉婧,崔曉偉,陸明泉,馮振明. 清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2013(07)
[5]基于擴展卡爾曼濾波器的矢量跟蹤算法研究[J]. 羅雨,王永慶,羅海坤,馬遠(yuǎn)星,吳嗣亮. 電子與信息學(xué)報. 2013(06)
[6]鎖頻環(huán)輔助下鎖相環(huán)的跟蹤誤差分析[J]. 王俊,李加琪,吳嗣亮. 北京理工大學(xué)學(xué)報. 2011(07)
[7]高動態(tài)GNSS接收機載波環(huán)性能評估與仿真[J]. 伍蔡倫,陸明泉,馮振明. 現(xiàn)代雷達. 2011(07)
[8]微弱信號檢測方法的現(xiàn)狀分析[J]. 夏均忠,劉遠(yuǎn)宏,冷永剛,葛紀(jì)桃. 噪聲與振動控制. 2011(03)
[9]一種低復(fù)雜度GPS載波跟蹤環(huán)路設(shè)計[J]. 姜毅,張淑芳,胡青,孫曉文,張晶泊. 電子學(xué)報. 2010(12)
[10]全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)GNSS的技術(shù)與應(yīng)用[J]. 季宇虹,王讓會. 全球定位系統(tǒng). 2010(05)
博士論文
[1]非全向天線旋轉(zhuǎn)條件下導(dǎo)航方法及滾轉(zhuǎn)姿態(tài)檢測技術(shù)[D]. 曾廣裕.北京理工大學(xué) 2015
[2]衛(wèi)星導(dǎo)航矢量跟蹤關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 朱珍珍.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011
本文編號:3179628
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jingguansheji/3179628.html
教材專著