全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）經(jīng)過三十余年不斷研究與發(fā)展,在軍事和民用的各個領(lǐng)域產(chǎn)生了深刻影響。為滿足更高導(dǎo)航定位精度及性能要求,推廣北斗系統(tǒng)在民用領(lǐng)域的應(yīng)用,考慮將北斗系統(tǒng)與GPS系統(tǒng)組合起來使用。然而,多徑效應(yīng)誤差作為GNSS觀測值中的一個重要誤差源,嚴(yán)重影響了定位精度和定位結(jié)果可靠性。本文重點研究了卡爾曼濾波算法在抑制多徑誤差方面的應(yīng)用,詳細(xì)闡述了算法原理和GPS/BD2雙模定位設(shè)計實現(xiàn)。本文首先研究了多徑效應(yīng)干擾下載波相位和碼相位的殘留誤差分布特征,表明多徑殘差在多徑多普勒效應(yīng)下呈現(xiàn)“持續(xù)偏差”和“振蕩抖動”兩種分布類型,并基于DLR LMS多徑信道模型進(jìn)行仿真驗證。然后,針對多徑殘差持續(xù)偏離分布特征,將相鄰兩時刻觀測值進(jìn)行差分,消除觀測值中公共偏離誤差,設(shè)計了基于多徑殘差持續(xù)分布的差分?jǐn)U展卡爾曼濾波定位算法（DEKF）;針對多徑干擾下觀測殘差振蕩分布特征,對標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展卡爾曼濾波定位后觀測殘差進(jìn)行統(tǒng)計,估計觀測誤差協(xié)方差,設(shè)計了基于多徑殘差振蕩分布的自適應(yīng)擴(kuò)展卡爾曼濾波定位算法（AREKF）。兩種算法在MATLAB平臺上用m語言實現(xiàn)算法模型并進(jìn)行仿真驗證。最后,為了對比本論文定位算... 

【文章來源】：東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１接收機(jī)測距原理??當(dāng)接收機(jī)接收所有可見衛(wèi)星信號后，對這些信號進(jìn)行數(shù)據(jù)處理而精確地測量出各個衛(wèi)星信號的??

—?乂）］?＋（ｙ?的一ｙ）２?＋（ｚＷ－ｚ）２?＋ｃ?沉＂＝妙）??其中為［ＸＪ．Ｚ］未知的接收機(jī)位置，［＾＂），／＂），２（＂）］為衛(wèi)星１１的位置坐標(biāo)，５￡？為接收機(jī)時鐘鐘差，／９打＞為??校正后的偽距。式（２＊４）的幾何原理如圖２－２所示：Ｗ每顆衛(wèi)星的坐標(biāo)為球也、｜?Ｗ校正后的??／－?Ｘ??／?／?Ｖ．??亞２?＼＼??／／?／?餐。！?＼??！?ｉ亞戶?／?！??、地巧??圖２－?２衛(wèi)星導(dǎo)航定位原理圖??偽距觀測量減去接收機(jī)時鐘鐘差的結(jié)果為半徑形成一個球體，接收機(jī)位置必定處于球體交疊形成的??區(qū)域，當(dāng)同一時刻有四顆或四顆Ｗ上可見衛(wèi)星參與計算時，方程組中的四個未知量就可Ｗ求解出，??實現(xiàn)偽距定位、定時。??除了獲取接收機(jī)的坐標(biāo)，我們還可Ｗ通過利用多普勒頻移來測定接收機(jī)的運(yùn)動速度。當(dāng)衛(wèi)星與??接收機(jī)相對運(yùn)動會產(chǎn)生多普勒效應(yīng)，造成接收機(jī)接收到的信號頻率不再等于信號發(fā)射頻率，兩者之??間的頻率差異稱為多普勒頻移／ｄ，即：??ｆｄ?二?ｆｒ－?ｆ?（２－６）??其中，ｆｆ為接收機(jī)接收到的衛(wèi)星信號頻率，／為衛(wèi)星信號發(fā)射頻率。??多普勒頻移反應(yīng)的是信號發(fā)射源衛(wèi)星與信號接收機(jī)之間連線距離的變化快慢，其大小與接收機(jī)??運(yùn)行速度在信號入射方向上的投影成正比。如圖２－３所示

２丄２?ＯＰＳ／ＢＤ２雙模姐合定位原理??ＧＮＳＳ多星座組合定位原理與單星座衛(wèi)星定位原理基本相同。根據(jù)衛(wèi)星信息融合方式的不同，??可Ｗ將ＧＮＳＳ多星座姐爸定位分為定位結(jié)果融合和偽距融合兩種方式。如圖２－４所示，定位結(jié)果融??合方式是將不同衛(wèi)星系統(tǒng)分別進(jìn)行單星座獨立定位．對得到的定位結(jié)果進(jìn)行加權(quán)平均，進(jìn)而得到??ＧＮＳＳ多星座組合定位結(jié)果。這種融合方式要求每個衛(wèi)星系統(tǒng)至少要有Ｗ顆可化衛(wèi)星才能進(jìn)斤單星??座衛(wèi)星定位，這對于ＧＰＳ系統(tǒng)而言，大部分情況下是可Ｗ滿足的，但對于ＢＤ２系統(tǒng)而言十分困難，??所Ｗ采用定位結(jié)果融合方式對ＧＰＳ化Ｄ２組合定位不可行。如圖２－?５所示，偽距融合方式將不同系統(tǒng)??偽距觀測方程統(tǒng)一處理，求解同一聯(lián)立方程組，能夠更好地完成多系統(tǒng)信息融合，取得更好的定位??結(jié)果，ＧＰＳ／ＢＤ２組含定位將采取這種方式進(jìn)巧定位。??ＧＰＳ／ＢＤ２雙模接收機(jī)在定位時同時選�。牵校�、ＢＤ２兩個衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的所有跟蹤衛(wèi)星，將各衛(wèi)??星對應(yīng)的偽距、多普勒觀測值進(jìn)行時空統(tǒng)一并聯(lián)立方程組。由于ＧＰＳ、ＢＤ２采用不同的系統(tǒng)時

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：2958492