基于uwb技术卫星定位系统地研究.pdf

摘要目前,卫星定位已经成为全球精确定位的主流技术,超宽带(Ultra-wideband, UWB)定位技术在短距离无线定位中具有无可比拟的优势。本文结合UWB技术和目前各卫星定位系统的特点,提出了一种基于UWB技术的卫星定位系统方案,并针对这一方案从系统建设和定位算法两个主要方面进行了研究。本文的主要研究如下: l、研究了UWB技术与UWB信号的特点,讨论了将UWB技术应用于卫星通信的可行性,并进行了链路预算和吞吐量计算,得到了UWB技术可以应用于卫星通信的结论。 2、结合GPS、Galileo两种主要的卫星定位系统特点,对基于UWB技术卫星定位系统的系统结构、星座设计与导航电文结构进行了初步设计,并分析了基于 UWB技术卫星定位系统的定位精度,比较了UWB卫星定位系统与传统卫星定位系统的优缺点。 3、研究了常用的TOA、TDOA定位算法,对TDOA算法用于远距离定位时, 精度问题进行了理论分析,结合仿真结果分析了TDOA算法在远距离定位时误差大的原因。 4、提出了一种基于求TDOA解析解的改进算法,提高了进行远距离定位时的定位精度。仿真结果验证了这种算法用于卫星定位的可行性,且相比传统卫星定位算法,该算法所具有一定的优势。关键词:超宽带卫星定位系统定位算法TDOA Abstract Atpresent,satellitepositioning e amain technology ofglobalposition, and Ultra-wideband(UWB)technology hasthemost advantage inshortdistance tothecharacteristics ofUWB technology and currently satellitepositioning systems,a satellitepositioning system based onUWB technology isproposed,including thesystem construction andpositioningalgorithms. Themain results areas follows: on theUWB technology anditssignal of alpplying theUWB technology munication link budget and puting alebrought conclusion iSdraun thatUWB technique can be munication. bined、Ⅳ system on UWB technology, thepreliminary design ofsystem structure,sat-constellation design and navigation message structure iscarriedon,then analysedpositioning precision ofthesystem,the advantages anddisadvantages between theUWB satellitepositioning system and traditionalsatellitepositioningsystem pared. used ToA and TDOA positioningalgorithm problem ofprecision when TDOA algorithm iS used toremote positioning iSanalyzed bined withthesimulation error inremote positioning causedby TDOA algorithm iSdiscussed. improvedalgorithm based on TDOA analytical solutioniSdiscussed to improve theremotepositioning bined withthe simulation feasibility isanalysed andthisalgorithm isused impr