gps绝对定位算法的研究及其dsp实现（可复制）.pdf

诮樯芪本嗑远ㄎ辉砘∩希芯慷ㄎ皇荽矸椒ㄒ蛔钚《朔摘要全球定位系统切乱淮芪佬堑己蕉ㄎ幌低场具有全球、全天候、连续实时的精密三维导航和定位能力,有着广泛的应用价值和发展潜力,其中观测点定位蔡投一直是囊桓鲋匾Q芯亢陀τ昧煊颉本文在介绍驹淼幕∩希饕Q芯縂多普勒频移估算的方法和远ㄎ凰惴āB畚难芯抗ぷ魅缦拢谕频嘉佬窃诵胁问氖P秃脱芯课佬强杉运惴ǖ幕∩希荻普勒频移的产生原理,建立了多普勒频移估算的数学模型,并对导航卫星运行参数及多普勒频移特性进行了仿真及分析;和卡尔曼滤波法。首先给出了最小二乘法的解算方程,然后在对卡尔曼滤波基本原理和载体动态模型研究的基础上,根据ㄎ辉恚⒘薌定位模型,为了提高滤波器的动态性和跟踪性,论文采用自适应卡尔曼滤波技术将真实的状态从各种随机干扰中最优估计出来,并且仿真和比较了最小二乘法和卡尔曼滤波法解算结果;醪酵瓿闪薌接收机导航解算的部分模块的迪帧关键词:多普勒频移绝对定位卡尔曼滤波
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第一章绪论引言字头缩写词疓的简称。它的含义是,利用卫星的测时和测距进行导航,以构成全球卫星定位系统。、陆地和空中设施进行高精度导航和定位的要求而建立的。起初就是作为美国海军的“”的项目和空军的“毕钅康淖酆隙兄啤U两个计划在六十年代中期就己确定要用测距的方式来发展一种被动导航系统。系统真正始建于年,经过方案论证、工程研制和生产作业三个阶段。历经二十余年,耗资三百多亿美元,已于年全部建成。全球定位系统的迅速发展,引起了各国军事部门和广大民用部门的普遍关注。ㄎ幌低掣叨茸远捌浯锏降母呔ǘ群途哂械木薮笄绷Γ蛊溆τ梅段г嚼越广,海上石油勘探、钻井定位、海底电缆铺设、海洋调查与测绘、海岛联测以及大地控制网的建立、船舶车辆导航定位、载体监控等方面都相继采用,成为全球定位和导航的一种手段。随着τ昧煊虻牟欢贤乜砑坝没枨蟮牟欢显黾樱嗄昀矗珿钡技术得到了飞速的发展,就导航和定位领域来讲,目前的发展有两个趋势:高精度静态定位和动态定位与导航。为了快速得到测站点的精确坐标,实行单人单站就能解算坐标,绝对定位技术产生并逐渐发展起来,由于它只需要一台接收机就能快速的解算出测点的坐标,具有省时、省力等优点,因此广泛应用于各种测量领域,特别是动态导航领域。由于远ㄎ辉谑奔浜涂占涠际嵌懒⒌模肫渌獾愫推渌笨涛薰兀此对于静止用户,可以精确确定观测站在协议地球坐标系中的绝对坐标,为相对定位的参考站或基准站后续解算提供起始坐标;对于动态用户,为车载低程供实时定位数据,在飞机、船舶、陆地车辆等运动载体提供导航,航空物探和卫星遥感等领域有广泛应用前景。而在沙漠、戈壁等点位相对较长的油矿测量,用高精度绝对定位可满足点位需求,同时可以节省大量的时间、人力、物力、财力。在军事方面,战争时期,由于多站相对定位不可能实时提供点位坐标,而应用差分又有暴露目标的危险,因此只能用绝对定位来提供实时定位结果,为中心指挥系统提供单点数据;在建立起军用大地坐标参考系中,远ㄎ灰卜⒒幼怯⑽腘的为满足军疓
国内外发展动态本文的主要研究工作及章节安排绝对定位按天线所处状态可以分为动态绝对定位和静态绝对定位;按观测量的性质,可分为测码伪距绝对定位和测相伪距绝对定位。尤其是动态绝对定位的方法,由于它的实时、省力、简洁等优点具有广阔的应用天地。近十年,砺奂呵饔谕晟疲乇鹗荊静态定位方面,已有许多可靠和成功的软件,但在绝对定位方面,尤其是实时绝对定位方面,由于ㄎ恢邪含许多误差,利用传统的方法很难将其影响去除掉,使得谀承┏『系挠τ还受到一定的限制。ㄎ坏闹饕5奈蟛钤窗ǎ佬遣饬课蟛睢?煞治#卫星时钟误差、星历误差、电离层的附加延迟误差、对流层的附加延迟误差、多径效应以及接收机本身的噪声。卫星的几何位置造成的定位误差。对于卫星测量误差引起的随机误差,消除的主要方法之一就是瞬ǎ蠢寐瞬ㄆ消除各种随机误差,从而提高亩ㄎ痪ǘ取S肎动态滤波方法具有不需要建立颊炯笆萃ㄑ蹲爸茫皇苄藕抛饔梅段У南拗频扔诺恪】。在用滤波方法消除ㄎ皇葜械乃婊蟛钍保ǔN颐强梢允褂米优估计的方法纯ǘ瞬ㄆ,将真实的状态ㄎ唤峁从各种随机干扰中实时最优估计出来,但应用卡尔曼滤波器进行最优估计瞬,需要建立较准确的系统模型和观测模型,而且要对各种随机误差进行准确的建模。目前国内外在将最优估计方法应用于瞬ǚ蕉隽舜罅康难芯浚怯泄厝绾胃侠怼更准确地建立载体的运动模型,提高滤波器的动态性能以适应载体的高机动性及简化整个滤波模型,提高实时性等方面,仍然存在很多问题。瓜殖鲇从薮蟮挠τ们绷Γτ貌唤龃佣ㄎ环段Ш投ㄎ环绞缴咸出了各种要求,定位精度的要求也从米级到亚毫米级,而且提出的较高要求指标还包括可靠性和可用性。为了增强其可靠性和可用性,在实际应用中还发展了与⑽尴咝疟辍等系统进行联合集成,同时欧空局正在积极推进低常噬弦菜嬷谠湍餑