發(fā)布時(shí)間：2022-01-27 03:48

　　針對全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)運(yùn)算量急劇增加的問題,提出一種BDS/GPS雙系統(tǒng)快速選星算法.該算法以最佳星座配置法和底座中心法為基礎(chǔ),針對多系統(tǒng)的特點(diǎn)制定選星策略,并對算法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該算法在保證定位精度基礎(chǔ)上有效減少了定位解算的運(yùn)算量. 

【文章來源】：上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2017,51(06)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

圖１底座中心法投影圖Ｆｉｇ．１Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎｄｒａｗｉｎｇｏｆｔｈｅｕｎｄｅｒｌｙｉｎｇｃｅｎｔｅｒ

涉及１次矩陣乘法和１次矩陣求逆運(yùn)算，計(jì)算量大、解算時(shí)間長、實(shí)時(shí)性差．而本文提出的選星算法僅涉及角度的計(jì)算，方法簡單易行，計(jì)算復(fù)雜度低，選星所用時(shí)間短，實(shí)時(shí)性更好．４實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與結(jié)果分析實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)由ＮｏｖＡｔｅｌ公司的ＯＥＭ－６１５接收機(jī)板、雙頻接收天線與便攜式電腦組成．ＧＰＳ和ＢＤＳ導(dǎo)航原始數(shù)據(jù)的采樣頻率為１Ｈｚ．實(shí)驗(yàn)在上海交通大學(xué)電信群樓２號樓頂進(jìn)行．實(shí)驗(yàn)所用數(shù)據(jù)于２０１５年８月１５日上午８：００～９：００采集．如圖２所示，當(dāng)時(shí)天上有１０～１１顆ＢＤＳ衛(wèi)星和７～９顆ＧＰＳ衛(wèi)星．圖２可見衛(wèi)星數(shù)量Ｆｉｇ．２Ｔｈｅｎｕｍｂｅｒｏｆｖｉｓｉｂｌｅｓａｔｅｌｌｉｔｅｓ某時(shí)刻ＢＤＳ可見衛(wèi)星數(shù)是１０顆，ＧＰＳ可見衛(wèi)星數(shù)是８顆，首先計(jì)算衛(wèi)星的仰角和方位角，然后按最佳星座配置法選�。殿w天頂星，即ＢＤＳ６、ＢＤＳ８、ＢＤＳ１２、ＧＰＳ６和ＧＰＳ１７．底座衛(wèi)星平面投影如圖３所示．按底座中心法選取的衛(wèi)星為ＢＤＳ４、ＢＤＳ５、ＧＰＳ３和ＧＰＳ１２．整個(gè)時(shí)刻的ＧＤＯＰ和在Ｍａｔｌａｂ運(yùn)算平臺上的計(jì)算消耗分別如圖４和５所示．表２為用ＢＤＳ和ＧＰＳ數(shù)據(jù)的４種算法的平均ＧＤＯＰ和平均計(jì)算消耗．用各種選星算法選星后三維定位誤差如圖６所示，它們的均方根誤差ＲＭＳＥ如表３所示．由圖６和表３可知，本文提出的快速選星算法在保證用戶定位精度的前提下，ＧＤＯＰ和計(jì)算消耗令人滿意．表４列出了基于３次實(shí)驗(yàn)得出的ＧＤＯＰ和計(jì)算消耗以

第６期公才赫，等：一種ＢＤＳ／ＧＰＳ雙系統(tǒng)融合導(dǎo)航的快速選星方法６４５圖３底座星的平面投影圖Ｆｉｇ．３Ｐｌａｎａｒｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｕｎｄｅｒｌｙｉｎｇｓａｔｅｌｌｉｔｅｓ圖４４種算法的ＧＤＯＰ比較Ｆｉｇ．４Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆ４ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓｆｏｒＧＤＯＰｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ圖５４種算法的計(jì)算消耗比較Ｆｉｇ．５Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆ４ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓｆｏｒｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｔｉｍｅ圖６用４種選星算法選星后的定位精度Ｆｉｇ．６Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇａｃｃｕｒａｃｙａｆｔｅｒｓａｔｅｌｌｉｔｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎｕｓｉｎｇｅａｃｈａｌｇｏｒｉｔｈｍ表２４種算法平均ＧＤＯＰ和平均計(jì)算消耗比較Ｔａｂ．２ＣｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆａｖｅｒａｇｅＧＤＯＰａｎｄａｖｅｒａｇｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｔｉｍｅｏｆｆｏｕｒａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ算法ＧＤＯＰ計(jì)算消耗／ｍｓ六星法７．９６７４．５９９ＧＤＯＰ貢獻(xiàn)法４．８６９３．５０３最�。牵模希蟹ǎ玻埃担玻保常玻�×１０３快速選星法２．２７００．６４３表３用４種選星算法選星后定位精度比較Ｔａｂ．３Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇｅｒｒｏｒｓａｆｔｅｒｓａｔｅｌｌｉｔｅｓｅｌｅｃ－ｔｉｎｇｕｓｉｎｇｅａｃｈａｌｇｏｒｉｔｈｍ算法ＲＭＳＥ／ｍＸＹＺ３Ｄ六星法３．５５３１４．２３８５．４０５１５．６３９ＧＤＯＰ貢獻(xiàn)法１．６７２２．３２７４．００１４．９２１最小ＧＤＯＰ法０．８０７２．７３９５．１４５５．８８４快速選星法０．４１１１．９６９０．１７

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]組合衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的快速選星方法[J]. 霍航宇,張曉林.  北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(02)
[2]基于高度角和方位角的選星方法[J]. 吳瑞祥,蔡體菁.  艦船電子工程. 2009(11)
[3]多衛(wèi)導(dǎo)組合系統(tǒng)的快速選星算法研究[J]. 金玲,黃智剛,李銳,馬穎莉.  電子學(xué)報(bào). 2009(09)
[4]一種新的GPS星座選擇算法[J]. 卓寧.  宇航計(jì)測技術(shù). 2009(02)
[5]提高衛(wèi)星導(dǎo)航定位精度和實(shí)時(shí)性的選星算法[J]. 叢麗,談?wù)怪?  系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2008(10)
[6]GPS中一種選星方法及實(shí)驗(yàn)分析[J]. 袁社旺,卓寧.  中國慣性技術(shù)學(xué)報(bào). 2008(04)

碩士論文
[1]多系統(tǒng)衛(wèi)星導(dǎo)航兼容接收機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 吳清波.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011



本文編號：3611700