基于倒置gps的动态目标导航系统仿真研究

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1、华中科技大学硕士学位论文分析，就能确定接收仪持有者的位置（经、纬度和高度）、速度和运行状态，从而确定该目标在地面上的精确位置、速度、运行方面等参数[4]。GPS整个发展计划分三个阶段实施:第一阶段为方案认证和初步设计阶段。从1973年到1979年，共发射了4颗实验卫星，研制了地面接收机和建立地面跟踪网，从硬件和软件上进行了实验。第二阶段为系统的全面研制和实验阶段。从1979年到1984年，又陆续发射了7颗实验卫星。同时研制了各种用途的接收机，主要是导航型接收机，同时测地型接收机也相继问世。实验表明

2、，GPS的定位精度远远超过设计标准。最后是工程发展与完成阶段，至1994年，7颗GPS实验卫星和分布在6个轨道上的24颗工作卫星已全部升空并正常工作。GPS出现以来受到了各国军事部门和广大民用部门的普遍关注，在民用航空、航天、航海和海洋工程、大地测量、陆地导航和军事等方面得到了广泛应用。在民用航天领域，可用于空中交通管制和飞机进场着陆；在航天领域，可用于航天飞机的制导、导航系统，提供航天飞机的位置、速度和姿态参数；在航海和海洋工程领域，可用于舰船导航、海洋测量、石油勘探、海洋捕鱼、管道铺设、水上交

3、通管理；在大地测量领域，可用于研究地球动力学、地壳运动、地球自转和极移、大气测量和地震监测；在陆地导航领域，可用于车辆定位导航、行业车辆管理、野外作业和陆军移动定位；在军事领域，可用于导弹制导、空间防务、导弹和运载火箭的弹道测量和靶场监测。随着全球GPS应用的迅速发展，美国对GPS系统做出了重要改进，其改进的主要内容包括:关闭SA、增加民用频率、增大星座、增加后向天线、增强信号功率、改进卫星信号结构、改善空间信号精度[5]。（1）关闭SA：2000年5月1日，美国政府取消了SA政策，GPS民用信号

4、定位精度在全球范围内得到了改善，使GPS实时单点定位精度从100m提高到30m左右。（2）增加民用频率:美国正在开发II型GPS卫星的第三代，即IIF型卫星。IIF卫星加载了第二民用C/A码信号，增设了第三民用频率(1176.45MHz)，这样一般用户GPS接收机在伪距定位时的精度将得到很大提高，以进一步推动GPS技术的应用。（3）增大星座:研究表明，30颗卫星的星座大小将支持新的覆盖性能要求，改3华中科技大学硕士学位论文善GPS在所需完好性水平上的连续性功能，同时较大的星座也有助于提高定位精度。

5、现已提出了几种星座增强方案，其中包括24颗及备用星座、用GEO(地球同步轨道卫星)增强和MEO(中高轨道卫星)完好性通道。（4）增加后向天线:此目的在于支持更高高度上的卫星能够接收导航信号，供高轨卫星的星载GPS自主定轨，以扩大GPS的应用。（5）增加信号功率:增加30dB的抗干扰能力主要用于军方用户，从而有助于GPS导航能力在未来战场上的生存。可能采取的措施是特制天线、先进信号处理技术和对空间信号本身的潜在改进。经过几十年的发展，GPS技术日趋成熟，经历三代技术革新。第一代GPS技术采用频率分集

6、技术。第二代GPS技术采用克服射频干扰(RFI)。GPS广播的功率特别低，相当于5个灯泡的功率。如果被接收信号的功率是10到16瓦，那很容易就会被周围的射频信号淹没。GPS接收器将通过把接收到的测距码与储存在本地的复制码的相位进行匹配来穿透噪声。当相位一致时，接收器就能够以定时信号作为精确的参考，更加准确定位。第三代GPS技术就是安装保证定位误差小于某一个特定值的综合机械系统。采用微分GPS技术，系统将获得来自地球同步轨道通信卫星的最新误差校正信息，修正数据来自于地面参考接收器。过去GPS的误差为

7、2米，现在将更小。进入二十一世纪信息的时代，对GPS研究不仅仅停留在对GPS单一技术的研究，而是研究GPS技术如何与其他信息采集处理系统联系起来。GPS提供了空间位置速度和时间七维信息，技术的发展使GPS即将提供三维位置和速度、三维姿态和姿态变化率以及时间十三维信息.这一强大信息获取系统与其他信息采集和处理系统的整体集成，如地理信息系统(GIS),遥感(RS),管理信息系统(MIS)、专家系统(ES),数字影像处理系统(DIPS)，将构成高度自动化、实时化、智能化的集成信息处理系统((IIPS)，

8、必将成为信息产业的主导或重要发展方向。不难看出，GPS地球动力学研究、广域差分GPS的本身发展就需要它与MIS，GIS的高度集成，构成实时的LIPS,才能实现广域或全球的自动自主服务体系的建立。2）GLONASS系统俄罗斯的GLONASS是俄罗斯的星基无线电导航系统，它在全世界范围内提供三4华中科技大学硕士学位论文维定位、测速、时间广播[6]。俄罗斯GLONASS全球导航系统由24颗卫星组成，其中有工作卫星21颗，分布在3个轨道平面上，另有3颗卫星作为备份星。GLONASS计划是在