矢量型GNSS信號跟蹤算法研究.pdf

1、傳統(tǒng)跟蹤算法使用科斯塔斯環(huán)以及延遲鎖定環(huán)跟蹤衛(wèi)星發(fā)射的載波和偽碼信號。對于不同衛(wèi)星的跟蹤環(huán)路,其跟蹤過程是彼此獨立的,互不影響。另外,跟蹤過程與位置解算過程的信息傳遞是單向的,跟蹤環(huán)路的估計值送入位置解算過程,完成位置、速度、時間的估計。矢量型跟蹤算法中,不同衛(wèi)星的信號是被共同處理的,不同衛(wèi)星的跟蹤過程之間存在信息共享。信號跟蹤與位置解算的狀態(tài)估計過程不是獨立的過程,使用擴(kuò)展卡爾曼濾波器同時完成接收信號的跟蹤與用戶位置、速度、時間的估計

2、。矢量型跟蹤方法的優(yōu)點為一旦良好的位置、速度、時間結(jié)果可用后,即使在弱信號或者無信號情況下,所有的導(dǎo)航信號依然可以被連續(xù)跟蹤。文中對矢量型跟蹤算法與傳統(tǒng)跟蹤算法進(jìn)行深入分析。
　　首先,基于對以GPS信號為代表的衛(wèi)星導(dǎo)航信號結(jié)構(gòu)的闡述,對衛(wèi)星導(dǎo)航信號接收關(guān)鍵技術(shù)所包含的主要過程進(jìn)行了詳細(xì)研究,這主要包括捕獲過程、跟蹤過程以及位置解算過程。同時,對接收關(guān)鍵技術(shù)中的傳統(tǒng)跟蹤算法原理進(jìn)行了詳細(xì)分析,對于載波跟蹤環(huán)路、碼跟蹤環(huán)路的結(jié)構(gòu)及工

3、作過程進(jìn)行了研究,對其鑒別器特性及測量誤差性能進(jìn)行了分析與仿真。
　　其次,基于對卡爾曼濾波原理的深入研究,提出了一種用于載波跟蹤環(huán)路的自適應(yīng)卡爾曼濾波算法。通過系統(tǒng)模型與測量模型的建立,利用其完成了載波跟蹤算法的設(shè)計。同時,通過對擴(kuò)展卡爾曼濾波算法的研究,提出了一種利用擴(kuò)展卡爾曼濾波器設(shè)計矢量延遲鎖定環(huán)路狀態(tài)方程與測量方程的方法,并采用此方法進(jìn)行了系統(tǒng)模型與測量模型的設(shè)計,該方法同時處理不同衛(wèi)星信號的跟蹤過程,使得在某顆衛(wèi)星信號