BDS/GPS定位解算算法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-26 17:43
北斗(BDS)與GPS聯(lián)合定位技術(shù)是當(dāng)下研究的熱點(diǎn),有益于推動(dòng)BDS走向全球,為我國(guó)BDS和其它導(dǎo)航系統(tǒng)深度融合奠定基礎(chǔ)。由于定位解算模塊是接收機(jī)定位關(guān)鍵部分,本文主要對(duì)BDS/GPS定位解算算法進(jìn)行研究與仿真分析。主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下:本文以BDS/GPS雙模接收機(jī)定位研究方法及導(dǎo)航技術(shù)為基礎(chǔ),分析了單點(diǎn)定位技術(shù)、載波相位平滑算法、系統(tǒng)兼容性及定位中的誤差源,建立了BDS/GPS雙模接收機(jī)定位模型,并依據(jù)用戶的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),給出了靜止用戶與低動(dòng)態(tài)用戶的系統(tǒng)狀態(tài)模型。針對(duì)BDS/GPS雙模衛(wèi)星多、冗余量增大的情況,在分析已有選星算法的前提下,提出基于衛(wèi)星角度的改進(jìn)選星算法,該算法利用衛(wèi)星間視線向量構(gòu)造的代價(jià)函數(shù)最大值剔除了低仰角中起相同作用的衛(wèi)星。仿真對(duì)比發(fā)現(xiàn),在DOP值精度為優(yōu)的條件下,改進(jìn)選星算法比其它選星算法的運(yùn)算量小,定位結(jié)果誤差小、精度較高。BDS/GPS雙模定位解算中,針對(duì)單頻載波相位平滑偽距法因初值不準(zhǔn)和電離層誤差累積而導(dǎo)致濾波器發(fā)散的問題,引入基于卡爾曼濾波的載波相位平滑偽距法,該方法能規(guī)避濾波器發(fā)散的風(fēng)險(xiǎn),提高定位結(jié)果的可靠性。其次,在研究了最小二乘法和卡爾曼濾波法的基礎(chǔ)...
【文章來源】:西安科技大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 GNSS組合系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
1.2.2 選星算法的研究現(xiàn)狀
1.2.3 定位解算算法的研究現(xiàn)狀
1.3 論文的主要內(nèi)容和章節(jié)安排
2 研究方法與相關(guān)理論
2.1 研究方法
2.2 單點(diǎn)定位技術(shù)
2.3 載波相位平滑算法
2.4 系統(tǒng)兼容性及誤差分析
2.4.1 時(shí)間系統(tǒng)與坐標(biāo)系統(tǒng)兼容性分析
2.4.2 雙模接收機(jī)觀測(cè)量誤差修正模型分析
2.5 本章小結(jié)
3 BDS/GPS雙模選星算法研究與仿真
3.1 BDS/GPS雙模接收機(jī)定位模型分析
3.1.1 P模型(靜止用戶)
3.1.2 PV模型(低動(dòng)態(tài)用戶)
3.2 傳統(tǒng)的選星算法
3.3 基于衛(wèi)星角度的改進(jìn)選星算法
3.3.1 衛(wèi)星角度和DOP值
3.3.2 基于衛(wèi)星角度的改進(jìn)選星算法
3.4 算法仿真結(jié)果及分析
3.4.1 可見衛(wèi)星數(shù)目分析
3.4.2 選星算法運(yùn)算量比較分析
3.4.3 定位結(jié)果及分析
3.5 本章小結(jié)
4 BDS/GPS衛(wèi)星定位算法研究與仿真
4.1 載波相位平滑偽距技術(shù)
4.1.1 單頻載波相位平滑偽距技術(shù)
4.1.2 基于KF的載波相位平滑偽距技術(shù)
4.1.3 結(jié)果及分析
4.2 基于最小二乘法(LS)的解算算法
4.2.1 LS算法描述
4.2.2 基于LS的BDS/GPS雙模解算算法
4.2.3 結(jié)果及分析
4.3 基于卡爾曼濾波法(KF)的解算算法
4.3.1 KF算法描述
4.3.2 基于KF的BDS/GPS雙模解算算法
4.3.3 結(jié)果及分析
4.4 基于LS和KF的聯(lián)合解算算法
4.4.1 P矩陣的對(duì)稱性和正定性處理
4.4.2 偽距和載波相位觀測(cè)量處理
4.4.3 結(jié)果及分析
4.5 定位仿真結(jié)果及分析
4.5.1 衛(wèi)星可見性結(jié)果及分析
4.5.2 精度衰減因子結(jié)果及分析
4.5.3 定位精度結(jié)果及分析
4.5.4 定位速度結(jié)果及分析
4.6 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]2018年國(guó)外導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)展綜述[J]. 劉春保. 國(guó)際太空. 2019(02)
[2]基于改進(jìn)卡爾曼濾波的北斗GPS聯(lián)合定位算法[J]. 彭勇,陳俞強(qiáng). 計(jì)算技術(shù)與自動(dòng)化. 2018(02)
[3]基于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的差分定位技術(shù)性能分析[J]. 莊皓玥,原彬,張睿. 現(xiàn)代導(dǎo)航. 2018(03)
[4]北斗三號(hào)系統(tǒng)進(jìn)展及性能預(yù)測(cè)——試驗(yàn)驗(yàn)證數(shù)據(jù)分析[J]. 楊元喜,許揚(yáng)胤,李金龍,楊誠(chéng). 中國(guó)科學(xué):地球科學(xué). 2018(05)
[5]地圖匹配輔助的KF-PF室內(nèi)定位算法模型[J]. 趙文曄,高井祥,李增科,姚一飛. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2018(05)
[6]GNSS導(dǎo)航系統(tǒng)快速選星算法研究[J]. 王永梅. 電子設(shè)計(jì)工程. 2018(03)
[7]GPS/BDS/GALILEO多系統(tǒng)融合偽距單點(diǎn)定位性能分析[J]. 賈雪,徐煒. 全球定位系統(tǒng). 2017(06)
[8]慣導(dǎo)輔助下的動(dòng)態(tài)精密單點(diǎn)定位算法研究[J]. 韓舒文,李峰,劉峰. 全球定位系統(tǒng). 2017(06)
[9]GPS系統(tǒng)與BDS系統(tǒng)導(dǎo)航定位性能對(duì)比分析[J]. 徐煒,嚴(yán)超,杜文選,張廣漢,王濤,徐梅. 全球定位系統(tǒng). 2017(04)
[10]基于模糊邏輯的自適應(yīng)強(qiáng)跟蹤卡爾曼濾波在GPS定位中的應(yīng)用[J]. 胡輝,顏瑜軍,歐敏輝,彭雄明. 全球定位系統(tǒng). 2017(01)
碩士論文
[1]基于自適應(yīng)濾波的北斗導(dǎo)航抗干擾技術(shù)研究[D]. 侯淑清.南京理工大學(xué) 2017
[2]北斗/GPS雙模定位中的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 張龍.長(zhǎng)安大學(xué) 2016
[3]北斗導(dǎo)航型接收終端簡(jiǎn)化型穩(wěn)健平方根容積卡爾曼濾波[D]. 王揚(yáng)鈞.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
[4]北斗-GPS雙模衛(wèi)星定位解算方法研究[D]. 郭昊.北京交通大學(xué) 2015
[5]GPS/BD-2組合導(dǎo)航系統(tǒng)定位算法的研究[D]. 徐玉嬌.北京理工大學(xué) 2015
[6]GPS與BD雙模GNSS接收機(jī)定位解算技術(shù)研究[D]. 陳楊毅.廈門大學(xué) 2014
[7]GPS軟件接收機(jī)算法研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 孫顥.西安電子科技大學(xué) 2010
本文編號(hào):3161835
【文章來源】:西安科技大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 GNSS組合系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
1.2.2 選星算法的研究現(xiàn)狀
1.2.3 定位解算算法的研究現(xiàn)狀
1.3 論文的主要內(nèi)容和章節(jié)安排
2 研究方法與相關(guān)理論
2.1 研究方法
2.2 單點(diǎn)定位技術(shù)
2.3 載波相位平滑算法
2.4 系統(tǒng)兼容性及誤差分析
2.4.1 時(shí)間系統(tǒng)與坐標(biāo)系統(tǒng)兼容性分析
2.4.2 雙模接收機(jī)觀測(cè)量誤差修正模型分析
2.5 本章小結(jié)
3 BDS/GPS雙模選星算法研究與仿真
3.1 BDS/GPS雙模接收機(jī)定位模型分析
3.1.1 P模型(靜止用戶)
3.1.2 PV模型(低動(dòng)態(tài)用戶)
3.2 傳統(tǒng)的選星算法
3.3 基于衛(wèi)星角度的改進(jìn)選星算法
3.3.1 衛(wèi)星角度和DOP值
3.3.2 基于衛(wèi)星角度的改進(jìn)選星算法
3.4 算法仿真結(jié)果及分析
3.4.1 可見衛(wèi)星數(shù)目分析
3.4.2 選星算法運(yùn)算量比較分析
3.4.3 定位結(jié)果及分析
3.5 本章小結(jié)
4 BDS/GPS衛(wèi)星定位算法研究與仿真
4.1 載波相位平滑偽距技術(shù)
4.1.1 單頻載波相位平滑偽距技術(shù)
4.1.2 基于KF的載波相位平滑偽距技術(shù)
4.1.3 結(jié)果及分析
4.2 基于最小二乘法(LS)的解算算法
4.2.1 LS算法描述
4.2.2 基于LS的BDS/GPS雙模解算算法
4.2.3 結(jié)果及分析
4.3 基于卡爾曼濾波法(KF)的解算算法
4.3.1 KF算法描述
4.3.2 基于KF的BDS/GPS雙模解算算法
4.3.3 結(jié)果及分析
4.4 基于LS和KF的聯(lián)合解算算法
4.4.1 P矩陣的對(duì)稱性和正定性處理
4.4.2 偽距和載波相位觀測(cè)量處理
4.4.3 結(jié)果及分析
4.5 定位仿真結(jié)果及分析
4.5.1 衛(wèi)星可見性結(jié)果及分析
4.5.2 精度衰減因子結(jié)果及分析
4.5.3 定位精度結(jié)果及分析
4.5.4 定位速度結(jié)果及分析
4.6 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]2018年國(guó)外導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)展綜述[J]. 劉春保. 國(guó)際太空. 2019(02)
[2]基于改進(jìn)卡爾曼濾波的北斗GPS聯(lián)合定位算法[J]. 彭勇,陳俞強(qiáng). 計(jì)算技術(shù)與自動(dòng)化. 2018(02)
[3]基于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的差分定位技術(shù)性能分析[J]. 莊皓玥,原彬,張睿. 現(xiàn)代導(dǎo)航. 2018(03)
[4]北斗三號(hào)系統(tǒng)進(jìn)展及性能預(yù)測(cè)——試驗(yàn)驗(yàn)證數(shù)據(jù)分析[J]. 楊元喜,許揚(yáng)胤,李金龍,楊誠(chéng). 中國(guó)科學(xué):地球科學(xué). 2018(05)
[5]地圖匹配輔助的KF-PF室內(nèi)定位算法模型[J]. 趙文曄,高井祥,李增科,姚一飛. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2018(05)
[6]GNSS導(dǎo)航系統(tǒng)快速選星算法研究[J]. 王永梅. 電子設(shè)計(jì)工程. 2018(03)
[7]GPS/BDS/GALILEO多系統(tǒng)融合偽距單點(diǎn)定位性能分析[J]. 賈雪,徐煒. 全球定位系統(tǒng). 2017(06)
[8]慣導(dǎo)輔助下的動(dòng)態(tài)精密單點(diǎn)定位算法研究[J]. 韓舒文,李峰,劉峰. 全球定位系統(tǒng). 2017(06)
[9]GPS系統(tǒng)與BDS系統(tǒng)導(dǎo)航定位性能對(duì)比分析[J]. 徐煒,嚴(yán)超,杜文選,張廣漢,王濤,徐梅. 全球定位系統(tǒng). 2017(04)
[10]基于模糊邏輯的自適應(yīng)強(qiáng)跟蹤卡爾曼濾波在GPS定位中的應(yīng)用[J]. 胡輝,顏瑜軍,歐敏輝,彭雄明. 全球定位系統(tǒng). 2017(01)
碩士論文
[1]基于自適應(yīng)濾波的北斗導(dǎo)航抗干擾技術(shù)研究[D]. 侯淑清.南京理工大學(xué) 2017
[2]北斗/GPS雙模定位中的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 張龍.長(zhǎng)安大學(xué) 2016
[3]北斗導(dǎo)航型接收終端簡(jiǎn)化型穩(wěn)健平方根容積卡爾曼濾波[D]. 王揚(yáng)鈞.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
[4]北斗-GPS雙模衛(wèi)星定位解算方法研究[D]. 郭昊.北京交通大學(xué) 2015
[5]GPS/BD-2組合導(dǎo)航系統(tǒng)定位算法的研究[D]. 徐玉嬌.北京理工大學(xué) 2015
[6]GPS與BD雙模GNSS接收機(jī)定位解算技術(shù)研究[D]. 陳楊毅.廈門大學(xué) 2014
[7]GPS軟件接收機(jī)算法研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 孫顥.西安電子科技大學(xué) 2010
本文編號(hào):3161835
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