本文關(guān)鍵詞：基于GNSS與UWB組合的無(wú)縫定位研究

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【摘要】：無(wú)縫定位是指在人們的所有活動(dòng)空間內(nèi),聯(lián)合多種定位技術(shù)以滿足各種定位需求的無(wú)縫覆蓋,實(shí)現(xiàn)在定位算法和精度上的順利切換。目前,任一定位系統(tǒng)均無(wú)法自主完成真正的無(wú)縫定位任務(wù),例如GPS無(wú)法在高大建筑物中發(fā)揮其高精度的優(yōu)勢(shì),更無(wú)法在室內(nèi)等遮擋極其嚴(yán)重的觀測(cè)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)定位。我們提出將GPS與其它衛(wèi)星系統(tǒng)(BDS、GLONASS等)融合,以解決城市高大建筑物等環(huán)境下定位難的問題；如果能夠?qū)NSS與室內(nèi)定位技術(shù)(WLAN、UWB等)相結(jié)合,也可以實(shí)現(xiàn)從室外到室內(nèi)定位的無(wú)縫銜接。本文沿GNSS多衛(wèi)星系統(tǒng)組合定位、GNSS/UWB組合定位兩條主線展開,主要工作如下：確定UWB定位的數(shù)學(xué)模型；在UWB測(cè)距程序的基礎(chǔ)上進(jìn)行二次開發(fā),實(shí)現(xiàn)UWB室內(nèi)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位功能；驗(yàn)證UWB定位數(shù)學(xué)模型,評(píng)價(jià)動(dòng)態(tài)定位精度水平。給出GNSS各項(xiàng)誤差源改正模型以及鐘差、衛(wèi)星位置的計(jì)算方法,分析比較BDS與GPS在時(shí)間系統(tǒng)和坐標(biāo)系統(tǒng)上的異同并予以程序?qū)崿F(xiàn)；推導(dǎo)雙差方程及其方差陣的組建過程；采用卡爾曼濾波獲取浮點(diǎn)解,并采用LAMBDA方法固定整周模糊度；比較分析單衛(wèi)星系統(tǒng)與組合GNSS衛(wèi)星系統(tǒng)的定位精度、穩(wěn)定性、可靠性等各項(xiàng)指標(biāo),得出在惡劣觀測(cè)環(huán)境下組合系統(tǒng)優(yōu)于單系統(tǒng)的結(jié)論。確定GNSS/UWB組合定位模型；給出GNSS/UWB組合系統(tǒng)的天線相位中心歸化統(tǒng)一方法以及時(shí)間同步方法；提出利用赫爾默特方差分量估計(jì)的方法來協(xié)調(diào)GNSS與UWB之間的權(quán)重比值關(guān)系并給出實(shí)例予以驗(yàn)證該方法應(yīng)用的正確性。利用緊耦合靜態(tài)和動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)對(duì)GNSS多衛(wèi)星系統(tǒng)組合定位原理和GNSS/UWB組合定位原理進(jìn)行全面驗(yàn)證,實(shí)現(xiàn)了GNSS相對(duì)定位與UWB室內(nèi)定位的相互融合,能夠完成從室外到室內(nèi)的無(wú)縫定位任務(wù)。
【關(guān)鍵詞】：GNSS多衛(wèi)星系統(tǒng)組合 GNSS/UWB組合 GPS/BDS時(shí)空統(tǒng)一 赫爾默特估計(jì) GNSS/UWB緊耦合
【學(xué)位授予單位】：遼寧工程技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN967.1;P228.4
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-13
• 1.1 研究目的和意義10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.1 GNSS衛(wèi)星組合導(dǎo)航研究現(xiàn)狀11
• 1.2.2 GNSS/UWB組合導(dǎo)航研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 本文研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排12-13
• 2 UWB定位原理13-19
• 2.1 UWB簡(jiǎn)介13
• 2.2 UWB定位原理13-15
• 2.3 UWB室內(nèi)動(dòng)態(tài)定位實(shí)驗(yàn)15-18
• 2.4 小結(jié)18-19
• 3 GPS/BDS組合定位原理和數(shù)據(jù)處理方法19-40
• 3.1 概述19-20
• 3.2 GPS/BDS誤差源及其改正20-24
• 3.2.1 相對(duì)論效應(yīng)改正20
• 3.2.2 衛(wèi)星鐘鐘差改正20-21
• 3.2.3 電離層延遲改正21-22
• 3.2.4 對(duì)流層延遲改正22-24
• 3.3 GPS/BDS衛(wèi)星位置計(jì)算及時(shí)空統(tǒng)一24-26
• 3.4 GPS/BDS相對(duì)定位原理26-33
• 3.4.1 周跳探測(cè)簡(jiǎn)介26-27
• 3.4.2 雙差方程27-30
• 3.4.3 雙差方程方差陣30-31
• 3.4.4 卡爾曼濾波解算31-32
• 3.4.5 LAMBDA方法整周模糊度固定32-33
• 3.5 GPS/BDS組合定位實(shí)驗(yàn)33-39
• 3.5.1 良好觀測(cè)環(huán)境下的衛(wèi)星組合定位34-35
• 3.5.2 惡劣觀測(cè)環(huán)境下的衛(wèi)星組合定位35-39
• 3.6 小結(jié)39-40
• 4 GPS/UWB組合定位原理和數(shù)據(jù)處理方法40-51
• 4.1 GPS/UWB組合定位原理40-43
• 4.1.1 GPS/UWB組合定位模型40-41
• 4.1.2 GPS/UWB天線相位中心統(tǒng)一41-42
• 4.1.3 GPS/UWB時(shí)間同步及實(shí)驗(yàn)場(chǎng)的建立42-43
• 4.2 赫爾默特方差分量估計(jì)定權(quán)43-44
• 4.3 赫爾默特方差分量估計(jì)定權(quán)實(shí)例分析44-50
• 4.3.1 低截止高度角赫爾默特方差分量估計(jì)方法的實(shí)例驗(yàn)證44-47
• 4.3.2 高截止高度角赫爾默特方差分量估計(jì)方法的實(shí)例驗(yàn)證47-50
• 4.4 小結(jié)50-51
• 5 GNSS/UWB緊耦合室內(nèi)外無(wú)縫定位實(shí)驗(yàn)51-65
• 5.1 GPS/UWB緊耦合室內(nèi)外無(wú)縫定位靜態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)51-61
• 5.1.1 GPS/UWB緊耦合室外環(huán)境靜態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)52-56
• 5.1.2 GPS/UWB緊耦合室內(nèi)外邊界處?kù)o態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)56-61
• 5.2 GNSS/UWB緊耦合室內(nèi)外無(wú)縫定位動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)61-64
• 5.3 小結(jié)64-65
• 6 結(jié)論與展望65-66
• 6.1 結(jié)論65
• 6.2 展望65-66
• 參考文獻(xiàn)66-69
• 作者簡(jiǎn)歷69-71
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集71

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 張小紅;丁樂樂;何俊;;雙衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)短基線動(dòng)態(tài)定位實(shí)驗(yàn)與對(duì)比分析[J];導(dǎo)航定位學(xué)報(bào);2014年02期

2 呂金浩;呂志偉;楊劍偉;王兵浩;;GPS/BDS組合相對(duì)定位解算及精度分析[J];全球定位系統(tǒng);2014年03期

3 張輝;周田;李博;焦誠(chéng);;BDS/GPS組合系統(tǒng)定位性能分析[J];測(cè)繪科學(xué);2014年06期

4 付新啟;用赫爾默特方差估計(jì)進(jìn)行迭代平差的初始權(quán)問題[J];河北建筑科技學(xué)院學(xué)報(bào);1997年04期

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本文編號(hào)：679624