發(fā)布時間：2021-02-24 21:09

　　北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國自主研發(fā)、獨立運行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),促進了我國各個行業(yè)的發(fā)展,體現(xiàn)了國家的綜合實力。目前北斗系統(tǒng)已成功應(yīng)用于測繪、水利、漁業(yè)、交通運輸、減災(zāi)救災(zāi)和公共安全等諸多領(lǐng)域。本文結(jié)合北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展?fàn)顩r,選擇一款GPS/BD雙模定位模塊設(shè)計衛(wèi)星信號接收機,然后基于該接收機進行導(dǎo)航研究,以提高接收機定位精度,擴展北斗應(yīng)用范圍,加快北斗走向國際市場。為了構(gòu)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(shè)計衛(wèi)星信號接收機。硬件上設(shè)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(nèi)的解析電路,設(shè)計并調(diào)試了PCB電路板;軟件上編寫了信號解析、通信和LCD驅(qū)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(jié)果表明卡爾曼濾波能夠取得預(yù)期的濾波和跟蹤效果。然后對接收機的定位結(jié)果進行驗證,結(jié)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(dǎo)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(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學(xué)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(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 衛(wèi)星系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 接收機研究現(xiàn)狀
        1.2.3 路徑規(guī)劃研究現(xiàn)狀
    1.3 論文的主要內(nèi)容與工作安排
第2章 系統(tǒng)相關(guān)理論基礎(chǔ)
    2.1 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)
    2.2 衛(wèi)星定位原理
    2.3 導(dǎo)航接收機設(shè)計方案
    2.4 卡爾曼濾波算法
    2.5 遺傳算法
    2.6 本章小結(jié)
第3章 接收機硬件設(shè)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(shè)計
    3.2 GPS/BD天線
    3.3 信號解析硬件電路設(shè)計
        3.3.1 控制電路設(shè)計
        3.3.2 一鍵下載電路設(shè)計
        3.3.3 LCD電路設(shè)計
        3.3.4 存儲電路設(shè)計
    3.4 PCB設(shè)計
    3.5 本章小結(jié)
第4章 軟件設(shè)計與結(jié)果驗證
    4.1 衛(wèi)星數(shù)據(jù)格式
    4.2 接收機軟件設(shè)計
        4.2.1 開發(fā)環(huán)境配置
        4.2.2 主函數(shù)設(shè)計
        4.2.3 串口接收中斷
        4.2.4 數(shù)據(jù)串解析
    4.3 卡爾曼濾波
        4.3.1 卡爾曼濾波的實現(xiàn)
        4.3.2 卡爾曼濾波仿真驗證
    4.4 模塊整體調(diào)試
Viewer結(jié)果驗證">        4.4.1 GNSS_Viewer結(jié)果驗證
        4.4.2 定位結(jié)果驗證
        4.4.3 模塊調(diào)試注意事項
    4.5 本章小結(jié)
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(yīng)度函數(shù)
        5.2.5 終止條件
        5.2.6 改進算法的流程
    5.3 仿真結(jié)果
    5.4 本章小結(jié)
第6章 導(dǎo)航管理系統(tǒng)
    6.1 航路點導(dǎo)航
    6.2 導(dǎo)航管理
    6.3 導(dǎo)航終端測試
    6.4 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
    總結(jié)
    展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝
詳細(xì)摘要


【參考文獻】：
期刊論文
[1]全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的現(xiàn)狀與進展[J]. 劉艷亮,張海平,徐彥田,王鐸.  導(dǎo)航定位學(xué)報. 2019(01)
[2]船舶電子海圖航行警告的改正和核查[J]. 陳兵.  航海技術(shù). 2019(01)
[3]INS/GPS組合導(dǎo)航的混合式濾波算法[J]. 韓斌子,胡柏青.  電子技術(shù)與軟件工程. 2018(24)
[4]北斗/GPS標(biāo)準(zhǔn)單點定位結(jié)果分析[J]. 劉明亮,陳景平,丁克良,于龍昊,劉亞杰.  北京建筑大學(xué)學(xué)報. 2018(04)
[5]考慮船舶偏好的海上風(fēng)險規(guī)避路徑規(guī)劃研究[J]. 高天航,呂靖,賴成壽.  運籌與管理. 2018(11)
[6]衛(wèi)星導(dǎo)航安全與北斗系統(tǒng)的發(fā)展[J]. 藺陸洲,鄧平科.  信息安全與通信保密. 2018(11)
[7]基于電子海圖的北斗船舶監(jiān)管系統(tǒng)設(shè)計[J]. 王玉璽,杜鵬,侯岳麟.  世界海運. 2018(08)
[8]基于遺傳算法的船舶導(dǎo)航路徑規(guī)劃研究[J]. 鄭廣成.  艦船科學(xué)技術(shù). 2017(10)
[9]基于遺傳算法的機器人路徑規(guī)劃的仿真研究[J]. 雷艷敏,王帥.  長春大學(xué)學(xué)報. 2017(04)
[10]基于電子海圖柵格化的無人水面艇全局路徑規(guī)劃[J]. 范云生,趙永生,石林龍,張月.  中國航海. 2017(01)

博士論文
[1]基于組合導(dǎo)航數(shù)據(jù)的欠驅(qū)動船舶航跡規(guī)劃及滑�？刂蒲芯縖D]. 張闖.大連海事大學(xué) 2016
[2]智能規(guī)劃方法中啟發(fā)式搜索策略的研究[D]. 魏唯.吉林大學(xué) 2013

碩士論文
[1]北斗GPS雙模定位接收機的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 王君方.西安電子科技大學(xué) 2018
[2]基于電子海圖的北斗海上導(dǎo)航系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D]. 鐘國權(quán).深圳大學(xué) 2017
[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(xué) 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(xué) 2016
[5]基于北斗/GPS的船載多模導(dǎo)航智能終端研發(fā)[D]. 許培培.集美大學(xué) 2015
[6]北斗導(dǎo)航接收機的硬件設(shè)計與實現(xiàn)研究[D]. 薛濤.南京航空航天大學(xué) 2015
[7]水面無人艇路徑規(guī)劃技術(shù)的研究[D]. 劉建.江蘇科技大學(xué) 2014



本文編號：3049946