本文關(guān)鍵詞：高超聲速飛行器北斗信號(hào)捕獲與跟蹤算法研究

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【摘要】：高超聲速飛行器再入過(guò)程中與周?chē)目諝獍l(fā)生劇烈摩擦,會(huì)在其表面形成等離子體鞘套,使得北斗導(dǎo)航接收信號(hào)發(fā)生幅度衰減和相位偏移。等離子體的存在會(huì)對(duì)北斗接收信號(hào)的捕獲與跟蹤產(chǎn)生不利影響,嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成通信中斷。因此,必須研究高超聲速飛行器北斗信號(hào)捕獲與跟蹤算法以改善接收機(jī)的性能。本文首先建立了非均勻等離子體鞘套信道模型,理論分析并仿真實(shí)現(xiàn)了其對(duì)北斗導(dǎo)航信號(hào)在幅度與相位偏移方面的影響。然后研究了大多普勒頻移、Neumann-Hoffman(簡(jiǎn)稱(chēng)NH)二次編碼以及等離子體對(duì)北斗中頻接收信號(hào)捕獲與跟蹤的影響。差分相干累積捕獲算法可以較好的改善導(dǎo)航數(shù)據(jù)反轉(zhuǎn)的影響,提高北斗信號(hào)捕獲信噪比。研究了基于頻域能量檢測(cè)的快速捕獲算法,提高了可見(jiàn)衛(wèi)星信號(hào)捕獲速度。研究了基于擴(kuò)展卡爾曼濾波的環(huán)路跟蹤算法,該方法復(fù)雜度較低,在噪聲統(tǒng)計(jì)特性已知的情況下可以實(shí)現(xiàn)高超聲速飛行器北斗衛(wèi)星中頻接收信號(hào)的良好跟蹤。研究了基于Sage-Husa時(shí)變?cè)肼暪烙?jì)器的自適應(yīng)擴(kuò)展卡爾曼濾波的跟蹤算法,該方法不僅收斂速度快,還能保持很好的穩(wěn)定性和精度。最后研究了衛(wèi)星位置解算算法和高超聲速飛行器位置計(jì)算方法以及等離子體對(duì)飛行器位置定位的影響。研究了飛行器運(yùn)動(dòng)參數(shù)的估計(jì)方法,最小二乘法由于參數(shù)估計(jì)結(jié)果之間相互獨(dú)立,導(dǎo)致參數(shù)估計(jì)結(jié)果過(guò)于粗糙。基于卡爾曼濾波的參數(shù)估計(jì)算法得到的參數(shù)估計(jì)結(jié)果更精確、數(shù)據(jù)更平滑。
【關(guān)鍵詞】：等離子體鞘套 北斗 捕獲 跟蹤 卡爾曼濾波
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：V448.2;TN967.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 緒論8-11
• 1.1 研究背景及意義8
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-10
• 1.3 主要工作與內(nèi)容安排10-11
• 第二章 北斗系統(tǒng)簡(jiǎn)介及等離子體信道建模11-19
• 2.1 北斗系統(tǒng)概述11-12
• 2.1.1 空間星座11
• 2.1.2 坐標(biāo)系統(tǒng)11-12
• 2.2 北斗系統(tǒng)信號(hào)規(guī)范12-14
• 2.2.1 信號(hào)結(jié)構(gòu)12
• 2.2.2 測(cè)距碼特性12-14
• 2.3 等離子體鞘套建模14-18
• 2.3.1 非均勻等離子體鞘套信道模型14-17
• 2.3.2 等離子體鞘套對(duì)北斗B1I信號(hào)的影響17-18
• 2.4 本章小結(jié)18-19
• 第三章 北斗衛(wèi)星信號(hào)捕獲方法研究19-38
• 3.1 捕獲原理及方法19-27
• 3.1.1 串行搜索捕獲20-21
• 3.1.2 并行頻率空間搜索捕獲21
• 3.1.3 并行碼相位搜索捕獲21-23
• 3.1.4 基于FFT變換的頻域快速搜索捕獲23-27
• 3.2 高超聲速飛行器北斗信號(hào)捕獲影響因素27-33
• 3.2.1 NH碼調(diào)制對(duì)北斗信號(hào)捕獲的影響27-30
• 3.2.2 多普勒頻移分析30-31
• 3.2.3 等離子體鞘套對(duì)北斗信號(hào)捕獲的影響31-33
• 3.3 等離子體鞘套下北斗信號(hào)捕獲33-37
• 3.3.1 相干累積33-34
• 3.3.2 非相干累積34-35
• 3.3.3 差分相干累積35-37
• 3.4 本章小結(jié)37-38
• 第四章 北斗衛(wèi)星信號(hào)跟蹤方法研究38-63
• 4.1 跟蹤原理及方法38-47
• 4.1.1 北斗信號(hào)解調(diào)38-39
• 4.1.2 鎖相環(huán)39-41
• 4.1.3 跟蹤環(huán)路41-47
• 4.2 高超聲速飛行器北斗信號(hào)跟蹤影響因素47-52
• 4.2.1 NH碼二次編碼47-49
• 4.2.2 載波跟蹤環(huán)路測(cè)量誤差49-52
• 4.3 Kalman濾波跟蹤算法52-62
• 4.3.1 Kalman濾波基本原理53-54
• 4.3.2 擴(kuò)展Kalman濾波54-58
• 4.3.3 自適應(yīng)擴(kuò)展Kalman濾波58-62
• 4.4 本章小結(jié)62-63
• 第五章 北斗系統(tǒng)導(dǎo)航定位算法研究63-74
• 5.1 定位數(shù)據(jù)處理63-64
• 5.1.1 導(dǎo)航數(shù)據(jù)恢復(fù)63
• 5.1.2 導(dǎo)航數(shù)據(jù)解碼63-64
• 5.2 衛(wèi)星位置解算64-69
• 5.2.1 星歷參數(shù)64-65
• 5.2.2 星歷參數(shù)用戶(hù)算法65
• 5.2.3 接收機(jī)位置解算65-69
• 5.3 高超聲速飛行器運(yùn)動(dòng)參數(shù)估計(jì)69-73
• 5.3.1 接收機(jī)速度解算69-70
• 5.3.2 最小二乘估計(jì)70
• 5.3.3 Kalman濾波估計(jì)70-73
• 5.4 本章小結(jié)73-74
• 第六章 總結(jié)與展望74-76
• 6.1 論文工作總結(jié)74-75
• 6.2 工作展望75-76
• 參考文獻(xiàn)76-79
• 附錄1攻讀碩士學(xué)位期間撰寫(xiě)的論文79-80
• 致謝80

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1 王芳;高雙林;;乘波技術(shù)在高超聲速飛行器中的應(yīng)用[J];國(guó)際航空;2007年04期

2 吳宏鑫;孟斌;;高超聲速飛行器控制研究綜述[J];力學(xué)進(jìn)展;2009年06期

3 蔡亞梅;汪立萍;;美國(guó)的高超聲速飛行器發(fā)展計(jì)劃及關(guān)鍵技術(shù)分析[J];航天制造技術(shù);2010年06期

4 陳潔;潘長(zhǎng)鵬;吳進(jìn)華;顧文錦;;高超聲速飛行器非線(xiàn)性建模及開(kāi)環(huán)特性分析[J];飛行力學(xué);2011年03期

5 黃偉;夏智勛;;美國(guó)高超聲速飛行器技術(shù)研究進(jìn)展及其啟示[J];國(guó)防科技;2011年03期

6 黃琳;段志生;楊劍影;;近空間高超聲速飛行器對(duì)控制科學(xué)的挑戰(zhàn)[J];控制理論與應(yīng)用;2011年10期

7 時(shí)建明;王潔;;高超聲速飛行器H_∞魯棒跟蹤控制研究[J];戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈技術(shù);2012年05期

8 張園園;胡楊;劉志敏;李仁府;;基于Quasi-continuous高階滑模理論的高超聲速飛行器控制[J];飛機(jī)設(shè)計(jì);2012年03期

9 凡雪靈;陳凱;;高超聲速飛行器分離干擾的伴隨方法分析[J];指揮控制與仿真;2013年04期

10 李文杰;牛文;張洪娜;王琳;;2013年世界高超聲速飛行器發(fā)展總結(jié)[J];飛航導(dǎo)彈;2014年02期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 閻超;;未來(lái)的飛行器——高超聲速飛行器發(fā)展展望[A];新世紀(jì) 新機(jī)遇 新挑戰(zhàn)——知識(shí)創(chuàng)新和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展（下冊(cè)）[C];2001年

2 嚴(yán)玲玲;李少遠(yuǎn);;高超聲速飛行器的預(yù)測(cè)控制和可視化仿真[A];中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)控制理論專(zhuān)業(yè)委員會(huì)D卷[C];2011年

3 姚照輝;鮑文;;高超聲速飛行器調(diào)節(jié)/保護(hù)多模式切換控制方法[A];第二十九屆中國(guó)控制會(huì)議論文集[C];2010年

4 莊益夫;陳潔;潘長(zhǎng)鵬;;一類(lèi)高超聲速飛行器的建模及非線(xiàn)性控制[A];中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)控制理論專(zhuān)業(yè)委員會(huì)A卷[C];2011年

5 賀杰;鄭德齋;;高超聲速飛行器的特點(diǎn)及關(guān)鍵技術(shù)研究[A];第九屆長(zhǎng)三角科技論壇——航空航天科技創(chuàng)新與長(zhǎng)三角經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型發(fā)展分論壇論文集[C];2012年

6 鮑文;姚照輝;常軍濤;于達(dá)仁;唐井峰;;高超聲速飛行器耦合動(dòng)力學(xué)建模問(wèn)題探討[A];第二屆高超聲速科技學(xué)術(shù)會(huì)議會(huì)議日程及摘要集[C];2009年

7 鮑文;姚照輝;;高超聲速飛行器調(diào)節(jié)/保護(hù)多模式切換控制方法[A];第二屆高超聲速科技學(xué)術(shù)會(huì)議會(huì)議日程及摘要集[C];2009年

8 譚湘敏;易建強(qiáng);范國(guó)梁;;高超聲速飛行器飛行特性分析及其控制研究[A];第二屆高超聲速科技學(xué)術(shù)會(huì)議會(huì)議日程及摘要集[C];2009年

9 譚湘敏;易建強(qiáng);范國(guó)梁;;高超聲速飛行器滑模自適應(yīng)控制研究[A];第三屆高超聲速科技學(xué)術(shù)會(huì)議會(huì)議文集[C];2010年

10 孫未蒙;張靖男;鄭志強(qiáng);;高超聲速飛行器控制技術(shù)的幾個(gè)增長(zhǎng)點(diǎn)[A];中國(guó)航空學(xué)會(huì)控制與應(yīng)用第十二屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2006年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 徐暉;美國(guó)加快高超聲速飛行器研制[N];中國(guó)航空?qǐng)?bào);2009年

2 本報(bào)記者 陳龍　通訊員 王二強(qiáng);“高超”：改變未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)模式的利器[N];中國(guó)航天報(bào);2012年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王倩;高超聲速飛行器飛行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法與仿真研究[D];復(fù)旦大學(xué);2011年

2 趙林東;高超聲速飛行器建模及巡航跟蹤控制技術(shù)研究[D];北京理工大學(xué);2015年

3 王融;近空間高超聲速飛行器多信息融合自適應(yīng)容錯(cuò)自主導(dǎo)航技術(shù)[D];南京航空航天大學(xué);2014年

4 李樂(lè)堯;高超聲速飛行器的故障診斷與容錯(cuò)控制技術(shù)研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2015年

5 陳鑫;高超聲速飛行器氣動(dòng)—熱—結(jié)構(gòu)建模及模型降階研究[D];北京理工大學(xué);2015年

6 劉健;高超聲速飛行器熱防護(hù)系統(tǒng)熱力分析邊界元快速算法研究[D];大連理工大學(xué);2016年

7 逄洪軍;高超聲速飛行器氣動(dòng)彈性建模與魯棒變?cè)鲆婵刂芠D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

8 葛東明;臨近空間高超聲速飛行器魯棒變?cè)鲆婵刂芠D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

9 張紅梅;高超聲速飛行器的建模與控制[D];天津大學(xué);2012年

10 張園園;高超聲速飛行器縱向模型的非線(xiàn)性控制方法研究[D];華中科技大學(xué);2014年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 趙彪;高超聲速飛行器技術(shù)發(fā)展研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

2 朱艷明;高超聲速飛行器的非線(xiàn)性控制[D];東北大學(xué);2009年

3 黃廣;高超聲速飛行器殘差自調(diào)節(jié)高精度控制算法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

4 安昊;高超聲速飛行器建模及控制方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

5 楊鐵柱;高超聲速飛行器助推分離段軌跡優(yōu)化與抗擾設(shè)計(jì)[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

6 易芳;高超聲速飛行器分時(shí)攔截信息處理問(wèn)題研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

7 許昱涵;高超聲速飛行器縱向平面制導(dǎo)控制一體化設(shè)計(jì)[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

8 金濤;高超聲速飛行器軌跡優(yōu)化研究[D];南京航空航天大學(xué);2014年

9 周之;基于光纖光柵傳感器的高超聲速飛行器結(jié)構(gòu)損傷診斷技術(shù)研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2013年

10 張浩;高超聲速飛行器線(xiàn)性變參數(shù)建模及其魯棒控制[D];南京航空航天大學(xué);2015年

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本文編號(hào)：785899