北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)是我國自主研發(fā)、獨立運行的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng),促進了我國各個行業(yè)的發(fā)展,體現了國家的綜合實力。目前北斗系統(tǒng)已成功應用于測繪、水利、漁業(yè)、交通運輸、減災救災和公共安全等諸多領域。本文結合北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)發(fā)展狀況,選擇一款GPS/BD雙模定位模塊設計衛(wèi)星信號接收機,然后基于該接收機進行導航研究,以提高接收機定位精度,擴展北斗應用范圍,加快北斗走向國際市場。為了構建研究系統(tǒng),選擇一款射頻基帶一體化的GPS/BD雙模定位模塊來設計衛(wèi)星信號接收機。硬件上設計了包括處理器控制模塊、通信模塊、存儲模塊、LCD顯示模塊在內的解析電路,設計并調試了PCB電路板;軟件上編寫了信號解析、通信和LCD驅動等軟件。由于卡爾曼濾波算法能在模型未知的情況下估算信號的下一狀態(tài),為了提高接收機的定位精度,選擇卡爾曼濾波算法對衛(wèi)星信號進行濾波,并利用MATLAB對濾波算法進行仿真驗證,仿真結果表明卡爾曼濾波能夠取得預期的濾波和跟蹤效果。然后對接收機的定位結果進行驗證,結果表明衛(wèi)星信號接收機能夠完成定位功能且定位精度滿足課題需求。為了滿足航海導航系統(tǒng)的需求,本文利用改進的遺傳算法對船舶進行路徑規(guī)劃。然后使用柵... 

【文章來源】：江蘇科技大學江蘇省

【文章頁數】：91 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 選題的背景及意義
    1.2 國內外研究現狀
        1.2.1 衛(wèi)星系統(tǒng)研究現狀
        1.2.2 接收機研究現狀
        1.2.3 路徑規(guī)劃研究現狀
    1.3 論文的主要內容與工作安排
第2章 系統(tǒng)相關理論基礎
    2.1 北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)
    2.2 衛(wèi)星定位原理
    2.3 導航接收機設計方案
    2.4 卡爾曼濾波算法
    2.5 遺傳算法
    2.6 本章小結
第3章 接收機硬件設計
    3.1 雙模定位模塊
        3.1.1 ATK-S1216F8-BD模塊
        3.1.2 模塊原理圖設計
    3.2 GPS/BD天線
    3.3 信號解析硬件電路設計
        3.3.1 控制電路設計
        3.3.2 一鍵下載電路設計
        3.3.3 LCD電路設計
        3.3.4 存儲電路設計
    3.4 PCB設計
    3.5 本章小結
第4章 軟件設計與結果驗證
    4.1 衛(wèi)星數據格式
    4.2 接收機軟件設計
        4.2.1 開發(fā)環(huán)境配置
        4.2.2 主函數設計
        4.2.3 串口接收中斷
        4.2.4 數據串解析
    4.3 卡爾曼濾波
        4.3.1 卡爾曼濾波的實現
        4.3.2 卡爾曼濾波仿真驗證
    4.4 模塊整體調試
Viewer結果驗證">        4.4.1 GNSS_Viewer結果驗證
        4.4.2 定位結果驗證
        4.4.3 模塊調試注意事項
    4.5 本章小結
第5章 改進遺傳算法的路徑規(guī)劃
    5.1 環(huán)境建模
        5.1.1 墨卡托變換
        5.1.2 柵格法建模
        5.1.3 腐蝕膨脹處理
    5.2 改進遺傳算法
        5.2.1 路徑編碼
        5.2.2 初始化種群
        5.2.3 遺傳操作
        5.2.4 適應度函數
        5.2.5 終止條件
        5.2.6 改進算法的流程
    5.3 仿真結果
    5.4 本章小結
第6章 導航管理系統(tǒng)
    6.1 航路點導航
    6.2 導航管理
    6.3 導航終端測試
    6.4 本章小結
總結與展望
    總結
    展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文
致謝
詳細摘要


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[3]基于支持向量機的船舶航行路徑規(guī)劃[D]. 孫慶剛.大連海事大學 2017
[4]基于改進遺傳算法的移動機器人路徑規(guī)劃研究[D]. 田欣.鄭州大學 2016
[5]基于北斗/GPS的船載多模導航智能終端研發(fā)[D]. 許培培.集美大學 2015
[6]北斗導航接收機的硬件設計與實現研究[D]. 薛濤.南京航空航天大學 2015
[7]水面無人艇路徑規(guī)劃技術的研究[D]. 劉建.江蘇科技大學 2014



本文編號：3049946