北斗二代定位算法優(yōu)化設(shè)計(jì)與應(yīng)用
本文關(guān)鍵詞:北斗二代定位算法優(yōu)化設(shè)計(jì)與應(yīng)用
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【摘要】:北斗二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(Beidou Satellite Navigation System,BD2)是我國(guó)自主研發(fā)的導(dǎo)航定位系統(tǒng),和當(dāng)今發(fā)展已經(jīng)非常完善的GPS導(dǎo)航系統(tǒng)相比BD2是-個(gè)處于建設(shè)中的定位系統(tǒng),這一現(xiàn)狀也影響了BD2在實(shí)際應(yīng)用中推廣普及。由于衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在經(jīng)濟(jì)以及軍事上存在著無(wú)法替代的重要作用和意義,不斷完善和發(fā)展BD2系統(tǒng)是滿足我國(guó)國(guó)家安全、經(jīng)濟(jì)與科技發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步等各方面的必然要求。隨著B(niǎo)D2的不斷發(fā)展必將逐漸的改變現(xiàn)今導(dǎo)航定位領(lǐng)域各系統(tǒng)的使用比重,改變GPS系統(tǒng)的壟斷地位,增強(qiáng)我國(guó)維護(hù)國(guó)家權(quán)益的能力,增強(qiáng)我國(guó)的綜合國(guó)力。 本文以影響導(dǎo)航定位實(shí)時(shí)性和精度的關(guān)鍵因素GDOP (Geometric Dilution Precision,幾何精度因子)為線索,重點(diǎn)研究了衛(wèi)星數(shù)、高度角和方位角、行列式值等影響GDOP值的因素,并基于這些因素與GDOP的關(guān)系提出了BD2選星算法的優(yōu)化算法、BD2和GPS組合選星算法以及優(yōu)化算法在車(chē)載無(wú)線視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用。本文的主要工作包括: 1.北斗二代選星算法優(yōu)化設(shè)計(jì) 分析北斗二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)位置解算原理,推導(dǎo)了GDOP值的表達(dá)式,得到GDOP值衛(wèi)星定位精度間的關(guān)系:GDOP值越小,定位精度越高;分析了衛(wèi)星數(shù)、衛(wèi)星高度角和方位角與GDOP值的關(guān)系,基于該關(guān)系提出基于高度角的北斗快速選星優(yōu)化算法。仿真實(shí)驗(yàn)表明,基于高度角快速選星算法是一種次優(yōu)的選星算法,能夠均衡定位精度和實(shí)時(shí)性的要求。 2.北斗二代和GPS聯(lián)合定位方法 分析BD2和GPS系統(tǒng)間的差異性并基于單導(dǎo)航系統(tǒng)定位的理論基礎(chǔ),分析了BD2和GPS聯(lián)合定位的理論模型;基于聯(lián)合定位衛(wèi)星數(shù)增多以及系統(tǒng)差異引入新的變量這一特性,提出基于行列式值的組合選星算法。實(shí)驗(yàn)仿真表明,該組合選星算法也是一種次優(yōu)選星算法,能夠根據(jù)參與位置解算衛(wèi)星數(shù)目的變化滿足不同定位精度的需求,同時(shí)實(shí)時(shí)性也較好。 3.BD2和GPS聯(lián)合接收機(jī)設(shè)計(jì)與應(yīng)用 分析了聯(lián)合衛(wèi)星接收機(jī)的設(shè)計(jì)原理以及組成,使用DSP以及國(guó)產(chǎn)的射頻接收、處理芯片完成聯(lián)合接收機(jī)的設(shè)計(jì)以及選星算法和最小二乘法位置解算;將該接收機(jī)使用到車(chē)載無(wú)線視頻監(jiān)控系統(tǒng)中,利用該系統(tǒng)實(shí)際測(cè)試接收機(jī)定位的效果并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。
【關(guān)鍵詞】:北斗二代 GDOP 選星算法 聯(lián)合接收機(jī) 車(chē)載無(wú)線視頻監(jiān)控系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:P228.4
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 第一章 緒論10-16
- 1.1 研究背景及意義10-11
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)11-12
- 1.3 本文研究?jī)?nèi)容及結(jié)構(gòu)12-16
- 1.3.1 研究?jī)?nèi)容12-13
- 1.3.2 論文結(jié)構(gòu)13-16
- 第二章 北斗二代導(dǎo)航定位系統(tǒng)簡(jiǎn)介16-26
- 2.1 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)簡(jiǎn)介16
- 2.2 北斗二代導(dǎo)航系統(tǒng)組成16-18
- 2.3 北斗二代定位誤差分析18-20
- 2.4 GDOP值與衛(wèi)星定位精度關(guān)系20-25
- 2.5 本章小結(jié)25-26
- 第三章 北斗二代導(dǎo)航系統(tǒng)選星算法的優(yōu)化設(shè)計(jì)26-38
- 3.1 定位衛(wèi)星數(shù)目與GDOP值關(guān)系26-27
- 3.2 衛(wèi)星高度角和方位角與GDOP值關(guān)系27-30
- 3.3 傳統(tǒng)的選星算法介紹分析30-32
- 3.3.1 最佳GDOP值法30
- 3.3.2 最大矢端多面體體積法30-31
- 3.3.3 基于高度角和方位角選星算法31-32
- 3.4 基于高度角的北斗快速選星算法32-37
- 3.5 本草小結(jié)37-38
- 第四章 北斗二代和GPS聯(lián)合定位的方法38-48
- 4.1 北斗二代和GPS聯(lián)合定位原理38-40
- 4.1.1 北斗二代和GPS的坐標(biāo)系統(tǒng)38-40
- 4.1.2 北斗二代和GPS時(shí)間系統(tǒng)40
- 4.2 北斗二代和GPS聯(lián)合定位基本模型40-42
- 4.3 北斗二代和GPS組合選星算法42-46
- 4.3.1 基于行列式值的組合選星42-44
- 4.3.2 基于行列式值組合選星仿真實(shí)驗(yàn)44-46
- 4.4 本章小結(jié)46-48
- 第五章 北斗二代和GPS聯(lián)合接收機(jī)設(shè)計(jì)及應(yīng)用48-62
- 5.1 北斗和GPS聯(lián)合接收機(jī)原理48-49
- 5.2 北斗和GPS聯(lián)合接收機(jī)的設(shè)計(jì)49-54
- 5.3 北斗二代和GPS聯(lián)合接收機(jī)在ITS統(tǒng)中的應(yīng)用54-59
- 5.4 車(chē)載監(jiān)控終端的外場(chǎng)測(cè)試結(jié)果59-61
- 5.5 本章小結(jié)61-62
- 第六章 全文總結(jié)及展望62-64
- 6.1 全文總結(jié)62-63
- 6.2 未來(lái)展望63-64
- 參考文獻(xiàn)64-68
- 致謝68-70
- 在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的研究成果70
【參考文獻(xiàn)】
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10 高星偉;過(guò)靜s,
本文編號(hào):951363
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