高軌航天器GNSS信號跟蹤技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2021-11-28 20:51
高軌衛(wèi)星由于其軌道高度高,一顆衛(wèi)星就可以幾乎將整個(gè)半球覆蓋,因此在通信、氣象等領(lǐng)域內(nèi)發(fā)揮著極為重要的作用。關(guān)于航天器的定軌問題是高軌領(lǐng)域研究的重點(diǎn)。而傳統(tǒng)的衛(wèi)星定軌技術(shù)多采用地面站的形式,當(dāng)高軌衛(wèi)星數(shù)量過多時(shí),將必然增大地面站的處理難度,并且我國目前尚未完成全球覆蓋的地面站的建設(shè)。全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(Global Navigation Satellite System,GNSS)是比較完善的導(dǎo)航定位系統(tǒng),它可以為用戶提供全天候的定位和授時(shí)服務(wù)。隨著科技水平的不斷進(jìn)步,GNSS的應(yīng)用范圍也越來越廣泛,將現(xiàn)有的GNSS系統(tǒng)應(yīng)用在高軌航天器自主定位中具有非常重要的實(shí)際意義。相比于日漸成熟的低軌衛(wèi)星定軌技術(shù),高軌航天器的GNSS定位還存在許多亟待解決的問題。GNSS導(dǎo)航衛(wèi)星在設(shè)計(jì)之初,主要面向地面用戶服務(wù),因此導(dǎo)航衛(wèi)星信號的輻射方向均指向地心。而高軌航天器的運(yùn)行軌道高于GNSS衛(wèi)星軌道,這就使得高軌航天器GNSS接收機(jī)只能接收到來自地球?qū)γ娴男盘。由于?dǎo)航衛(wèi)星與高軌航天器之間距離過遠(yuǎn),路徑損耗及大氣損耗會比地面接收機(jī)增加很多,導(dǎo)致接收信號的信噪比過低。同時(shí)由于接收信號條件苛刻,接收機(jī)的可見星數(shù)量...
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 高軌航天器定軌研究現(xiàn)狀
1.2.2 弱信號跟蹤技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.3 論文主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)
2 GPS信號跟蹤的理論基礎(chǔ)
2.1 GPS衛(wèi)星信號介紹
2.2 GPS信號跟蹤原理
2.3 相位鎖定環(huán)路
2.3.1 鎖相環(huán)基本原理
2.3.2 環(huán)路階數(shù)
2.3.3 鑒相方法
2.4 碼環(huán)
2.4.1 延遲鎖定環(huán)路
2.4.2 延時(shí)鎖定環(huán)鑒別器
2.5 本章小結(jié)
3 弱信號跟蹤技術(shù)研究
3.1 高軌航天器導(dǎo)航信號空間環(huán)境分析
3.1.1 靈敏度
3.1.2 多普勒頻移
3.1.3 對流層對高軌定位的影響
3.2 弱信號跟蹤策略
3.2.1 信號累積時(shí)間
3.2.2 環(huán)路參數(shù)
3.3 改變接收機(jī)天線波束
3.4 軟件仿真結(jié)果及分析
3.5 本章小結(jié)
4 弱信號跟蹤技術(shù)實(shí)現(xiàn)
4.1 系統(tǒng)開發(fā)組件
4.1.1 硬件開發(fā)平臺
4.1.2 仿真器
4.1.3 軟件開發(fā)平臺
4.2 實(shí)現(xiàn)方案
4.3 相關(guān)功能設(shè)計(jì)
4.3.1 信號源
4.3.2 載波環(huán)
4.3.3 碼環(huán)
4.3.4 模型總體設(shè)置
4.4 仿真結(jié)果
4.5 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
附錄A 完整的跟蹤環(huán)路模型設(shè)計(jì)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于快速最大似然估計(jì)的高動態(tài)GPS跟蹤環(huán)[J]. 易清明,羅翀,石敏. 計(jì)算機(jī)工程. 2016(08)
[2]Vector tracking loops in GNSS receivers for dynamic weak signals[J]. Jing Liu,Xiaowei Cui,Mingquan Lu,Zhenming Feng. Journal of Systems Engineering and Electronics. 2013(03)
[3]高軌衛(wèi)星天基定軌原理演示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 逄淑濤,楊洋,董緒榮,柳麗,柳迪. 全球定位系統(tǒng). 2011(04)
[4]基于全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的高軌衛(wèi)星定軌理論研究及仿真實(shí)現(xiàn)[J]. 王威,董緒榮,柳麗,楊洋. 測繪學(xué)報(bào). 2011(S1)
[5]基于最大似然估計(jì)的高動態(tài)GPS載波跟蹤環(huán)[J]. 向洋,胡修林. 電子學(xué)報(bào). 2010(07)
[6]基于GPS的靜止軌道衛(wèi)星自主定軌技術(shù)研究[J]. 俞朔春,高益軍. 航天控制. 2005(04)
博士論文
[1]多重天線陣列結(jié)構(gòu)的GNSS接收機(jī)抗干擾方法研究[D]. 劉恩曉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
碩士論文
[1]基于GNSS多系統(tǒng)的高軌定位研究[D]. 鄧雪菲.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]高動態(tài)下GPS矢量接收機(jī)跟蹤算法與實(shí)現(xiàn)研究[D]. 張玉.浙江大學(xué) 2013
[3]基于GNSS的高軌衛(wèi)星定軌技術(shù)研究[D]. 詹鵬宇.南京航空航天大學(xué) 2012
本文編號:3525117
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 高軌航天器定軌研究現(xiàn)狀
1.2.2 弱信號跟蹤技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.3 論文主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)
2 GPS信號跟蹤的理論基礎(chǔ)
2.1 GPS衛(wèi)星信號介紹
2.2 GPS信號跟蹤原理
2.3 相位鎖定環(huán)路
2.3.1 鎖相環(huán)基本原理
2.3.2 環(huán)路階數(shù)
2.3.3 鑒相方法
2.4 碼環(huán)
2.4.1 延遲鎖定環(huán)路
2.4.2 延時(shí)鎖定環(huán)鑒別器
2.5 本章小結(jié)
3 弱信號跟蹤技術(shù)研究
3.1 高軌航天器導(dǎo)航信號空間環(huán)境分析
3.1.1 靈敏度
3.1.2 多普勒頻移
3.1.3 對流層對高軌定位的影響
3.2 弱信號跟蹤策略
3.2.1 信號累積時(shí)間
3.2.2 環(huán)路參數(shù)
3.3 改變接收機(jī)天線波束
3.4 軟件仿真結(jié)果及分析
3.5 本章小結(jié)
4 弱信號跟蹤技術(shù)實(shí)現(xiàn)
4.1 系統(tǒng)開發(fā)組件
4.1.1 硬件開發(fā)平臺
4.1.2 仿真器
4.1.3 軟件開發(fā)平臺
4.2 實(shí)現(xiàn)方案
4.3 相關(guān)功能設(shè)計(jì)
4.3.1 信號源
4.3.2 載波環(huán)
4.3.3 碼環(huán)
4.3.4 模型總體設(shè)置
4.4 仿真結(jié)果
4.5 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
附錄A 完整的跟蹤環(huán)路模型設(shè)計(jì)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于快速最大似然估計(jì)的高動態(tài)GPS跟蹤環(huán)[J]. 易清明,羅翀,石敏. 計(jì)算機(jī)工程. 2016(08)
[2]Vector tracking loops in GNSS receivers for dynamic weak signals[J]. Jing Liu,Xiaowei Cui,Mingquan Lu,Zhenming Feng. Journal of Systems Engineering and Electronics. 2013(03)
[3]高軌衛(wèi)星天基定軌原理演示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 逄淑濤,楊洋,董緒榮,柳麗,柳迪. 全球定位系統(tǒng). 2011(04)
[4]基于全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的高軌衛(wèi)星定軌理論研究及仿真實(shí)現(xiàn)[J]. 王威,董緒榮,柳麗,楊洋. 測繪學(xué)報(bào). 2011(S1)
[5]基于最大似然估計(jì)的高動態(tài)GPS載波跟蹤環(huán)[J]. 向洋,胡修林. 電子學(xué)報(bào). 2010(07)
[6]基于GPS的靜止軌道衛(wèi)星自主定軌技術(shù)研究[J]. 俞朔春,高益軍. 航天控制. 2005(04)
博士論文
[1]多重天線陣列結(jié)構(gòu)的GNSS接收機(jī)抗干擾方法研究[D]. 劉恩曉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
碩士論文
[1]基于GNSS多系統(tǒng)的高軌定位研究[D]. 鄧雪菲.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]高動態(tài)下GPS矢量接收機(jī)跟蹤算法與實(shí)現(xiàn)研究[D]. 張玉.浙江大學(xué) 2013
[3]基于GNSS的高軌衛(wèi)星定軌技術(shù)研究[D]. 詹鵬宇.南京航空航天大學(xué) 2012
本文編號:3525117
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