GPS/BDS衛(wèi)星導(dǎo)航空間信號(hào)性能評(píng)估方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-19 15:31
自從上個(gè)世紀(jì)90年代GPS(Global Position System)正式投入使用以來(lái),衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)及其應(yīng)用一直以前所未有的速度飛快發(fā)展,而在各大導(dǎo)航系統(tǒng)競(jìng)相發(fā)展的今天,系統(tǒng)的綜合性能逐漸成為各衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在市場(chǎng)中競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵因素。文中針對(duì)GPS/北斗的空間信號(hào)精度和完好性性能評(píng)估方法進(jìn)行了研究,然后運(yùn)用幾何法對(duì)完好性中的最壞用戶位置做了研究,根據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)對(duì)中地球軌道衛(wèi)星(Medium Earth Orbit,MEO)單星的性能和導(dǎo)航星座的性能做了分析,在此基礎(chǔ)上研究了星座系統(tǒng)性能評(píng)估模型。具體的研究工作如下:首先介紹了GPS和北斗的精度、完好性的評(píng)估指標(biāo)和衛(wèi)星位置的計(jì)算方法,利用IGS提供的精密星歷和本地接收機(jī)實(shí)際接收的導(dǎo)航星歷數(shù)據(jù)分別對(duì)GPS和北斗的空間信號(hào)精度和完好性進(jìn)行了評(píng)估。根據(jù)分段式評(píng)估模型和Allan方差對(duì)GPS和北斗的空間信號(hào)精度進(jìn)行建模分析。并對(duì)GPS空間信號(hào)用戶測(cè)距誤差的完好性進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。然后采用幾何法對(duì)最壞用戶位置進(jìn)行了分析,最壞用戶位置是完好性計(jì)算中的重要參數(shù)。根據(jù)坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)法對(duì)傳統(tǒng)的幾何法進(jìn)行了改進(jìn),并使用本地接收機(jī)獲取的GPS導(dǎo)航電文和IGS數(shù)據(jù)中心...
【文章來(lái)源】:沈陽(yáng)航空航天大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
插值階數(shù)對(duì)插值誤差的影響
(b) GPS 軌道誤差法向分量 (d) GPS 鐘差誤差圖 2.5 GPS 軌道及鐘差誤差統(tǒng)計(jì)在圖 2.5 中,紅點(diǎn)為均值,藍(lán)線為方差。對(duì)圖 2.5(a)-(d)的分析可知,仿真時(shí)間段內(nèi),除 PRN4 未被觀測(cè)到外,其余 GPS 衛(wèi)星在徑向軌道上的誤差要明顯大于另外兩個(gè)軌道誤差,其最大值略大于 5m;而法向軌道誤差和切向軌道誤差較小,均小于 2.5m;這是由于在對(duì)在軌衛(wèi)星進(jìn)行觀測(cè)時(shí),觀測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)衛(wèi)星的軌道徑向變化要比切向和法向值更加敏感。由圖可以觀察到,衛(wèi)星的鐘差誤差較為穩(wěn)定,均小于 2.3m。在實(shí)際應(yīng)用時(shí),徑向誤差對(duì)用戶測(cè)距誤差的影響是最大的,而切向和法向?qū)ζ涞挠绊懴鄬?duì)較小,因此當(dāng)徑向誤差較大的時(shí)候,會(huì)對(duì)仿真時(shí)間段內(nèi)的 SIS URE 產(chǎn)生較大影響。
13(c) BDS 軌道誤差切向分量 (d) BDS 鐘差誤差圖 2.6 北斗軌道及鐘差誤差統(tǒng)計(jì)從圖 2.6(a)-(d)可以看到,BDS 衛(wèi)星的軌道誤差和鐘差相對(duì)穩(wěn)定,除部分衛(wèi)星不可見(jiàn)或者因樣本數(shù)量較少外,可以看到其余可見(jiàn)衛(wèi)星的徑向軌道誤差要略大于法向和切向軌道誤差;C2 的徑向軌道誤差和 C5 的法向軌道誤差都要明顯大于 2m,其余可見(jiàn)衛(wèi)星
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]面向民航應(yīng)用的北斗系統(tǒng)導(dǎo)航性能評(píng)估[J]. 郭婧,王嫣然,薛廣月,許偉村. 民航學(xué)報(bào). 2018(04)
[2]GNSS空間信號(hào)精度評(píng)估方法[J]. 王爾申,王世明,雷虹,龐濤,曲萍萍,張晴. 電光與控制. 2018(06)
[3]北斗及其與GNSS組合的定位性能分析[J]. 張鵬飛,陳鵬云,胡春生. 電光與控制. 2018(06)
[4]北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)空間信號(hào)用戶測(cè)距誤差計(jì)算方法研究[J]. 劉瑞華,董立堯,翟顯. 中國(guó)空間科學(xué)技術(shù). 2017(04)
[5]北斗首顆備份衛(wèi)星性能初步分析[J]. 劉蕭,趙鶴,趙龍. 中國(guó)空間科學(xué)技術(shù). 2017(06)
[6]一種導(dǎo)航衛(wèi)星的系統(tǒng)效能建模與分析方法[J]. 楊卓鵬,鄭恒,角淑媛,龔佩佩. 宇航學(xué)報(bào). 2017(06)
[7]北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)廣播星歷精度分析[J]. 趙立都,張雙成,范麗紅. 測(cè)繪科學(xué). 2017(09)
[8]GPS空間信號(hào)可用性評(píng)估算法[J]. 王爾申,張晴,雷虹,龐濤,曲萍萍. 電光與控制. 2017(02)
[9]一種改進(jìn)的空間信號(hào)完好性監(jiān)測(cè)算法[J]. 汪冬瑾,張英,劉建敬,李曉東. 計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2016(07)
[10]2013—2015年BDS空間信號(hào)測(cè)距誤差的精度評(píng)估[J]. 劉萬(wàn)科,任杰,曾琪,吳云,樓益棟. 國(guó)防科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(03)
博士論文
[1]北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)性能評(píng)估理論與試驗(yàn)驗(yàn)證[D]. 胡志剛.武漢大學(xué) 2013
[2]衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)性能監(jiān)測(cè)及評(píng)估方法研究[D]. 李作虎.解放軍信息工程大學(xué) 2012
[3]GNSS完備性監(jiān)測(cè)方法、技術(shù)與應(yīng)用[D]. 秘金鐘.武漢大學(xué) 2010
碩士論文
[1]北斗空間信號(hào)精度性能評(píng)估[D]. 董立堯.中國(guó)民航大學(xué) 2017
[2]GPS/GALILEO完備性算法研究及軟件實(shí)現(xiàn)[D]. 谷守周.山東科技大學(xué) 2010
[3]基于ADC模型的星座衛(wèi)星通信系統(tǒng)效能評(píng)估技術(shù)研究[D]. 王宇.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2007
本文編號(hào):3401872
【文章來(lái)源】:沈陽(yáng)航空航天大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
插值階數(shù)對(duì)插值誤差的影響
(b) GPS 軌道誤差法向分量 (d) GPS 鐘差誤差圖 2.5 GPS 軌道及鐘差誤差統(tǒng)計(jì)在圖 2.5 中,紅點(diǎn)為均值,藍(lán)線為方差。對(duì)圖 2.5(a)-(d)的分析可知,仿真時(shí)間段內(nèi),除 PRN4 未被觀測(cè)到外,其余 GPS 衛(wèi)星在徑向軌道上的誤差要明顯大于另外兩個(gè)軌道誤差,其最大值略大于 5m;而法向軌道誤差和切向軌道誤差較小,均小于 2.5m;這是由于在對(duì)在軌衛(wèi)星進(jìn)行觀測(cè)時(shí),觀測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)衛(wèi)星的軌道徑向變化要比切向和法向值更加敏感。由圖可以觀察到,衛(wèi)星的鐘差誤差較為穩(wěn)定,均小于 2.3m。在實(shí)際應(yīng)用時(shí),徑向誤差對(duì)用戶測(cè)距誤差的影響是最大的,而切向和法向?qū)ζ涞挠绊懴鄬?duì)較小,因此當(dāng)徑向誤差較大的時(shí)候,會(huì)對(duì)仿真時(shí)間段內(nèi)的 SIS URE 產(chǎn)生較大影響。
13(c) BDS 軌道誤差切向分量 (d) BDS 鐘差誤差圖 2.6 北斗軌道及鐘差誤差統(tǒng)計(jì)從圖 2.6(a)-(d)可以看到,BDS 衛(wèi)星的軌道誤差和鐘差相對(duì)穩(wěn)定,除部分衛(wèi)星不可見(jiàn)或者因樣本數(shù)量較少外,可以看到其余可見(jiàn)衛(wèi)星的徑向軌道誤差要略大于法向和切向軌道誤差;C2 的徑向軌道誤差和 C5 的法向軌道誤差都要明顯大于 2m,其余可見(jiàn)衛(wèi)星
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]面向民航應(yīng)用的北斗系統(tǒng)導(dǎo)航性能評(píng)估[J]. 郭婧,王嫣然,薛廣月,許偉村. 民航學(xué)報(bào). 2018(04)
[2]GNSS空間信號(hào)精度評(píng)估方法[J]. 王爾申,王世明,雷虹,龐濤,曲萍萍,張晴. 電光與控制. 2018(06)
[3]北斗及其與GNSS組合的定位性能分析[J]. 張鵬飛,陳鵬云,胡春生. 電光與控制. 2018(06)
[4]北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)空間信號(hào)用戶測(cè)距誤差計(jì)算方法研究[J]. 劉瑞華,董立堯,翟顯. 中國(guó)空間科學(xué)技術(shù). 2017(04)
[5]北斗首顆備份衛(wèi)星性能初步分析[J]. 劉蕭,趙鶴,趙龍. 中國(guó)空間科學(xué)技術(shù). 2017(06)
[6]一種導(dǎo)航衛(wèi)星的系統(tǒng)效能建模與分析方法[J]. 楊卓鵬,鄭恒,角淑媛,龔佩佩. 宇航學(xué)報(bào). 2017(06)
[7]北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)廣播星歷精度分析[J]. 趙立都,張雙成,范麗紅. 測(cè)繪科學(xué). 2017(09)
[8]GPS空間信號(hào)可用性評(píng)估算法[J]. 王爾申,張晴,雷虹,龐濤,曲萍萍. 電光與控制. 2017(02)
[9]一種改進(jìn)的空間信號(hào)完好性監(jiān)測(cè)算法[J]. 汪冬瑾,張英,劉建敬,李曉東. 計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2016(07)
[10]2013—2015年BDS空間信號(hào)測(cè)距誤差的精度評(píng)估[J]. 劉萬(wàn)科,任杰,曾琪,吳云,樓益棟. 國(guó)防科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(03)
博士論文
[1]北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)性能評(píng)估理論與試驗(yàn)驗(yàn)證[D]. 胡志剛.武漢大學(xué) 2013
[2]衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)性能監(jiān)測(cè)及評(píng)估方法研究[D]. 李作虎.解放軍信息工程大學(xué) 2012
[3]GNSS完備性監(jiān)測(cè)方法、技術(shù)與應(yīng)用[D]. 秘金鐘.武漢大學(xué) 2010
碩士論文
[1]北斗空間信號(hào)精度性能評(píng)估[D]. 董立堯.中國(guó)民航大學(xué) 2017
[2]GPS/GALILEO完備性算法研究及軟件實(shí)現(xiàn)[D]. 谷守周.山東科技大學(xué) 2010
[3]基于ADC模型的星座衛(wèi)星通信系統(tǒng)效能評(píng)估技術(shù)研究[D]. 王宇.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2007
本文編號(hào):3401872
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