衛(wèi)星導(dǎo)航經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展,已經(jīng)成為目前全球應(yīng)用最為廣泛的導(dǎo)航定位技術(shù),對(duì)于國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、軍事戰(zhàn)略布局都具有重要意義。與此同時(shí),我國的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)也已經(jīng)進(jìn)入了衛(wèi)星布局的第三階段,整體應(yīng)用逐步實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化、國際化、規(guī)�；�、和大眾化的新階段,預(yù)計(jì)2020年實(shí)現(xiàn)全球衛(wèi)星定位服務(wù)。屆時(shí),將會(huì)結(jié)合一帶一路對(duì)國家經(jīng)濟(jì)與政治實(shí)力發(fā)展產(chǎn)生不可或缺的影響。本文深入分析北斗衛(wèi)星跟蹤環(huán)路參數(shù)對(duì)跟蹤性能的影響。具體分析北斗B1I頻點(diǎn)衛(wèi)星信號(hào)調(diào)制方式和結(jié)構(gòu),研究導(dǎo)致信號(hào)強(qiáng)度衰減的因素。從傳統(tǒng)跟蹤環(huán)路算法入手,研究環(huán)路各個(gè)組成部分的結(jié)構(gòu),驗(yàn)證分析環(huán)路參數(shù)對(duì)跟蹤性能造成的影響。建立環(huán)路參數(shù)與環(huán)路跟蹤穩(wěn)態(tài)誤差的關(guān)系模型,提出選取合適環(huán)路參數(shù)提升跟蹤環(huán)路跟蹤性能的可行性方案,驗(yàn)證選取環(huán)路參數(shù)與接收機(jī)定位性能之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系。深入研究加長(zhǎng)相干積分時(shí)間對(duì)環(huán)路跟蹤靈敏度的影響,并在硬件平臺(tái)進(jìn)行了驗(yàn)證。研究調(diào)制有NH碼的北斗D1導(dǎo)航電文,對(duì)幀同步/位同步和長(zhǎng)相干積分算法進(jìn)行設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),并探討維特比算法在幀同步中的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)。在FPGA和DSP硬件平臺(tái)上建立試驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)提出的長(zhǎng)相干積分跟蹤方案,在靜態(tài)與動(dòng)態(tài)航跡的條件下對(duì)其跟蹤性能進(jìn)行分析。重點(diǎn)分析跟蹤環(huán)路動(dòng)態(tài)應(yīng)力與跟蹤精度的平衡關(guān)系,從濾波估計(jì)的角度著手設(shè)計(jì)基于卡爾曼濾波的跟蹤環(huán)路算法。分析熱噪聲對(duì)于卡爾曼濾波跟蹤環(huán)路性能影響,并且通過對(duì)濾波載波跟蹤環(huán)路進(jìn)一步簡(jiǎn)化,將相關(guān)值作為觀測(cè)量輸入以實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)卡爾曼、擴(kuò)展卡爾曼載波跟蹤環(huán)路的模型,提升環(huán)路的跟蹤性能,有效減小環(huán)路跟蹤過程中的噪聲干擾。在硬件平臺(tái)上模擬弱信號(hào)與高動(dòng)態(tài)的場(chǎng)景,測(cè)試驗(yàn)證該方法下的環(huán)路跟蹤性能優(yōu)勢(shì)。搭建基于FPGA+DSP的仿真驗(yàn)證平臺(tái),對(duì)先前設(shè)計(jì)各跟蹤環(huán)路技術(shù)的導(dǎo)航定位性能進(jìn)行驗(yàn)證。首先設(shè)計(jì)和介紹方案驗(yàn)證平臺(tái)的整體結(jié)構(gòu),同時(shí)解決GPS/BDS平臺(tái)移植中出現(xiàn)的偽距跳變問題,最后模擬靜態(tài)、動(dòng)態(tài)以及弱信號(hào)場(chǎng)景,對(duì)設(shè)計(jì)的幾種不同的跟蹤環(huán)路技術(shù)的導(dǎo)航定位性能進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證與對(duì)比分析。
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TN967.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2255607