本文關鍵詞：GPS接收機時鐘模型建立技術研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在目前四大衛(wèi)星導航系統(tǒng)中，GPS系統(tǒng)是應用最成熟的導航系統(tǒng)。而現(xiàn)有的授時手段中，衛(wèi)星授時已成為應用最為廣泛的授時技術。利用GPS衛(wèi)星導航系統(tǒng)進行授時時不僅需要解算出接收機的鐘差，還需要對接收機鐘差數(shù)據(jù)進行建模分析并預報出接收機未來時刻的鐘差值。因此對GPS接收機時鐘模型的建立技術進行研究就顯得非常重要。 為了更好的對接收機鐘差的未來狀態(tài)做出科學、準確地預報，本文除使用目前應用較為廣泛的二次多項式模型以外，還將卡爾曼理論模型和灰色理論模型應用到接收機鐘差分析預報中。論文分別對三種模型的理論進行了描述并推導了相應模型在接收機中的應用以及相關參數(shù)的求解。 同時本文對三種模型均采用滑動的方式不斷引入新的接收機鐘差數(shù)據(jù)，并剔除舊數(shù)據(jù)，以防止老舊數(shù)據(jù)對鐘差預報造成影響，保證模型參數(shù)的準確性，使預報出的鐘差值能更好的根據(jù)當前的變化趨勢做出相應的改變。由于鐘差預報精度主要受鐘差建模的點數(shù)和模型預報的時間間隔兩個方面的影響，因此對三種模型分別采用窗口長度為1分鐘、3分鐘和5分鐘不同時長的仿真數(shù)據(jù)進行建模，并以滑動的形式分別預報其后1秒、30秒和60秒的接收機鐘差值。 采用接收機實際接收到的衛(wèi)星數(shù)據(jù)對三種預報模型進行仿真驗證，其仿真結果表明：對于少量接收機鐘差數(shù)據(jù)需要建立預報模型時，二次多項式模型和卡爾曼理論模型只適用于短期鐘差預報，而長期預報的精度較差；但對于灰色理論模型來說，不論是短期預報還是長期預報，其預報精度都要優(yōu)于二次多項式模型和卡爾曼理論模型。當采用較多數(shù)據(jù)進行建模時，三種模型預報精度相差不大。通過對三種模型算法的復雜度、預報精度等方面進行評價，同時考慮到實際接收機應用中的計算量，最后選出了最適合接收機實際應用的模型——灰色理論模型。 以上述研究結論為基礎，進一步分析了接收機在只能接收到3顆衛(wèi)星信號的惡劣環(huán)境下如何利用灰色理論模型預報出的鐘差數(shù)據(jù)來輔助接收機實現(xiàn)三維定位，并對輔助定位的方法進行了仿真驗證。其結果表明，鐘差輔助定位的方法可以在短時間內(nèi)輔助接收機實現(xiàn)三維定位，提高了接收機在惡劣環(huán)境下定位的連續(xù)性。
【關鍵詞】：時鐘模型 接收機鐘差 二次多項式 卡爾曼理論 灰色理論
【學位授予單位】：中國科學院研究生院（國家授時中心）
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：P228.4
【目錄】：

• 致謝3-4
• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 圖表目錄9-11
• 1 緒論11-15
• 1.1 研究背景與意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 研究內(nèi)容與組織結構13-15
• 2 定時基本原理15-29
• 2.1 時間系統(tǒng)和頻率指標15-17
• 2.1.1 時間系統(tǒng)15-16
• 2.1.2 頻率指標16-17
• 2.2 全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)簡介17-20
• 2.2.1 GPS 系統(tǒng)18
• 2.2.2 GLONASS 系統(tǒng)18-19
• 2.2.3 GALILEO 系統(tǒng)19-20
• 2.2.4 北斗系統(tǒng)（BDS）20
• 2.3 偽距觀測量定位20-26
• 2.3.1 偽距觀測量的概念20-22
• 2.3.2 接收機位置解算22-24
• 2.3.3 接收機精度分析24-26
• 2.4 接收機鐘差求解26-27
• 2.5 本章小結27-29
• 3 接收機鐘差求解的誤差分析29-37
• 3.1 與衛(wèi)星有關的誤差29-31
• 3.1.1 衛(wèi)星時鐘誤差29-30
• 3.1.2 衛(wèi)星星歷誤差30
• 3.1.3 相對論效應30-31
• 3.2 與信號傳播過程有關的誤差31-35
• 3.2.1 電離層延時誤差31-32
• 3.2.2 對流層延時誤差32-34
• 3.2.3 多路徑效應34-35
• 3.3 與接收機有關的誤差35
• 3.4 本章小結35-37
• 4 接收機鐘差預測模型的建立37-63
• 4.1 引言37-38
• 4.2 接收機鐘差的二次多項式模型38-42
• 4.2.1 二次多項式模型的建立38-39
• 4.2.2 算例分析39-42
• 4.3 接收機鐘差的卡爾曼理論模型42-48
• 4.3.1 卡爾曼理論模型的建立42-45
• 4.3.2 算例分析45-48
• 4.4 接收機鐘差的灰色理論模型48-55
• 4.4.1 灰色理論模型的建立48-52
• 4.4.2 算例分析52-55
• 4.5 模型分析與比較55-61
• 4.6 本章小結61-63
• 5 鐘差預測模型輔助接收機定位63-69
• 5.1 引言63
• 5.2 接收機鐘差模型輔助定位63-65
• 5.3 算法仿真與分析65-67
• 5.4 本章小結67-69
• 6 總結與展望69-71
• 6.1 總結69
• 6.2 展望69-71
• 參考文獻71-75
• 作者簡介及在學期間發(fā)表的學術論文與研究成果75

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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  本文關鍵詞：GPS接收機時鐘模型建立技術研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：281964