本文關(guān)鍵詞：基于臨近空間組網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的偽衛(wèi)星導(dǎo)航關(guān)鍵技術(shù)研究

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【摘要】：衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航定位需要觀測到足夠的衛(wèi)星數(shù),并且衛(wèi)星的幾何分布也會(huì)影響定位精度。當(dāng)觀測條件不理想時(shí),將難以滿足用戶的精密定位需求,嚴(yán)重時(shí)甚至無法實(shí)現(xiàn)定位。在軍事應(yīng)用中尤其關(guān)注的是定位精度,因臨近空間平臺(tái)在各方面都具有顯著的優(yōu)勢,利用臨近空間浮空器構(gòu)建偽衛(wèi)星星座,把偽衛(wèi)星技術(shù)引入衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)將能有效解決這個(gè)問題。由于臨近空間偽衛(wèi)星具有抗干擾能力強(qiáng)、部署靈活等特點(diǎn),能增加可見星的數(shù)目,改善衛(wèi)星星座的幾何結(jié)構(gòu),能滿足戰(zhàn)時(shí)應(yīng)急導(dǎo)航定位需求,因此,臨近空間偽衛(wèi)星將能夠起到兩大主要作用,一是能夠在導(dǎo)航衛(wèi)星不可用時(shí)替代導(dǎo)航衛(wèi)星進(jìn)行獨(dú)立導(dǎo)航定位,二是能夠增強(qiáng)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),提高整個(gè)系統(tǒng)的定位精度。首先對(duì)偽衛(wèi)星星座的幾何布局進(jìn)行了研究,分析了幾何精度因子GDOP對(duì)定位誤差的影響,并通過仿真得到偽衛(wèi)星的高度角和方位角的變化與GDOP關(guān)系,據(jù)此提出三種偽衛(wèi)星布局方案,根據(jù)仿真結(jié)果對(duì)其各自的優(yōu)缺點(diǎn)做了分析。其次,根據(jù)導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)的結(jié)構(gòu)、調(diào)制擴(kuò)頻方式,以及臨近空間偽衛(wèi)星的自身特點(diǎn),分析了偽衛(wèi)星信號(hào)導(dǎo)航電文與導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)導(dǎo)航電文的異同,并模擬仿真了偽衛(wèi)星信號(hào)。接著對(duì)偽衛(wèi)星信號(hào)在傳播和定位中存在的誤差項(xiàng)及關(guān)鍵問題進(jìn)行了分析,對(duì)遠(yuǎn)近效應(yīng)、多路徑問題和對(duì)流層延遲給出了相應(yīng)的解決方案和補(bǔ)償模型。分析了將非線性的偽衛(wèi)星偽距觀測方程進(jìn)行線性化帶來的誤差。提出了連續(xù)共視法來解決偽衛(wèi)星之間的站間同步。采用逆用定位法對(duì)偽衛(wèi)星的自身定位問題進(jìn)行了仿真分析,通過采用固定在地面的偽衛(wèi)星作為參考站,用偽距雙差法得到了偽衛(wèi)星自身的定位誤差。然后對(duì)考慮設(shè)計(jì)的GNSS/偽衛(wèi)星雙模軟件接收機(jī)的基帶數(shù)字信號(hào)處理進(jìn)行了研究分析,用基于FFT的并行碼相位搜索捕獲法仿真了偽衛(wèi)星信號(hào)的捕獲,并設(shè)計(jì)跟蹤環(huán)對(duì)偽碼和載波進(jìn)行跟蹤,以完成后續(xù)的解算工作,用以研究偽衛(wèi)星對(duì)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)定位精度的改善。最后根據(jù)基帶數(shù)字信號(hào)處理后得到的導(dǎo)航數(shù)據(jù),從偽衛(wèi)星數(shù)目、高度角和方位角三個(gè)方面研究了偽衛(wèi)星對(duì)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的增強(qiáng)作用,并通過圓概率誤差直觀的顯示出偽衛(wèi)星能減小衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的定位誤差,提高定位精度。
【關(guān)鍵詞】：偽衛(wèi)星 精度因子 遠(yuǎn)近效應(yīng) 逆用定位 偽距雙差
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：P228.4
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本文編號(hào)：960156