北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)定位算法研究和GDOP分析.pdf

1、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是全球四大導(dǎo)航系統(tǒng)之一,隨著“北斗一代”系統(tǒng)在過(guò)去發(fā)揮的巨大作用,“北斗二代”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展與應(yīng)用也受到越來(lái)越多人的關(guān)注和研究。北斗全球定位系統(tǒng)的建成對(duì)生產(chǎn)生活、科學(xué)研究及國(guó)防建設(shè)和國(guó)家安全等方面將會(huì)產(chǎn)生巨大的影響。本文的研究工作就是在此背景下,對(duì)北斗系統(tǒng)的定位算法進(jìn)行理論研究和仿真分析。
　　首先,本文對(duì)全球四大定位系統(tǒng)的組成、所使用的坐標(biāo)系統(tǒng)和時(shí)間系統(tǒng)、工作原理進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹。
　　然后對(duì)衛(wèi)星的軌道理

2、論進(jìn)行了詳細(xì)的分析、建立北斗系統(tǒng)定位的數(shù)學(xué)模型。根據(jù)衛(wèi)星軌道理論推導(dǎo)出進(jìn)行定位解算時(shí)所需觀測(cè)量——衛(wèi)星位置的計(jì)算方法。根據(jù)北斗系統(tǒng)的空中衛(wèi)星軌道參數(shù)模擬了不同軌道特性的星下點(diǎn)軌跡,以此為基礎(chǔ)建立了導(dǎo)航系統(tǒng)的空中星座,并分析了“北斗一代”和“北斗二代”系統(tǒng)的可見(jiàn)星數(shù)目和覆蓋范圍。
　　其次對(duì)北斗系統(tǒng)的定位算法進(jìn)行了詳細(xì)推導(dǎo),其中包括基于最小二乘的PVT解算、改進(jìn)的最小二乘算法、卡爾曼濾波算法。在算法推導(dǎo)過(guò)程中定義了與定位精度密切相關(guān)

3、的幾何精度因子GDOP,在分析北斗系統(tǒng)的GDOP基礎(chǔ)之上提出一種新的選星方法。在理論推導(dǎo)的基礎(chǔ)上對(duì)“北斗一代”系統(tǒng)的定位精度、最小二乘算法的解算過(guò)程及定位精度、“北斗二代”系統(tǒng)的GDOP值、卡爾曼濾波算法的實(shí)現(xiàn)過(guò)程進(jìn)行仿真并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析。
　　最后對(duì)組合系統(tǒng)的定位算法進(jìn)行研究和仿真分析,其中包括北斗/GPS組合定位和北斗/GPS/Galileo組合定位的數(shù)學(xué)模型建立、與單系統(tǒng)定位相比需要解決的問(wèn)題、多系統(tǒng)組合定位時(shí)星座的可見(jiàn)