广域差分gps定位算法在通用dsp系统上的实现

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1、广域差分GPS定位算法在通用DSP系统上的实现摘要:在对广域差分GPS记位算法精度分析的基础上，建立了通用GPS系统运算平台.构造了浮点类型，并提出了DSP运行环境中的高精度函数兑法，完成了对广域差分GPS定位算法的优化，编制了基于通川DSP系统的广域差分GPS定位算法软件，成功研制了广域差分川户接收机系统。关键词:广域差分;DSP;GPS:双精度浮点类甩广域差分GPS(wideareaDGPS，WADGPS)系统叫川户提供了主要误差源的差分改正值，顾及了误差源对不同测站观测值影响的区别，克服了常规区域差分技术(localareadifferentialGPS，LA

2、DGPS)对时空的依赖性，具冇精度高、作用范围人等优点。WADGPS技术的推广和普及与广域差分接收机用户单元的研制是密切相关的。由于WADGPS系统提供的改正参数是卫呈轨道、卫星钟差、区域格网电离层模型等改正信息，完全不Ml于标准的RTCM-SC-104差分协议，•啓通的GPS接收机不能支持，W此，必须研制专用的WADGPS定位计算的软硬件模块。木文就某型广域差分接收机的研制，对建立通用DSP系统、SJ精度数字类型、高精度基础函数、定位算法优化等儿个关键技术问题进行了分析。1通用型DSP系统模型通川DSP系统足由核心微处理器、I/O扩展系统、内存等儿部分飢成，各部分

3、通过地址总线、数裾总线连接成一体，典型的通用DSP系统结构见文献［2］。与专用DSP系统相比，通用DSP系统的优点在于K低廉的投入成木、完善的开发环境以及较强的通用性和扩展能力；缺点主要是需要根据算法特点进行人量的优化和构建基础函数。木文逑立的通TMS320C32芯片13

4、作为WADGPS用广接收机的主CPU。该型号支持32位浮点操作、价格低、运算速度快，并有完备的幵发环境支持。DSP系统外扩了2个异步通信中口、128Kx32位SRAM、512K位E2PROM。其屮,SRAM作为运算内存，E2PROM作为程序存储器。与K他分系统的通信采川tl定义的异步三线制协议。川

5、DSP系统采川TI公司的TMS320C32芯片⑴作为WADGPS用户接收机的主CPU。该型号支持32位浮点操作、价格低、运算速度快，并冇完备的开发环境支持。DSP系统外扩丫2个异步通信申口、128Kx32位SRAM、512K位E2PROMo其十，SRAM作为运算内存，E2PROM作为程序存储器。与其他分系统的通信采用自定义的异步三线制协议。2广域差分GPS定位算法精度要求广域差分GPS利用精密卫星钟差和电离层修正后的伪距值及修正后的卫星星历定位。单历元条件下，用户接收机的伪距定位的观测方程ui为：5Vj=Xx-x>+Ct+Apk-Pjf1)k=I式中各符号的含义

6、具体见文献/I/。由单历元上的n个观测值组成的误差方程为：V=A§x+L敁小二乘法解为：5x=-(AtPA)-1ArPL由式⑴、式(2)可以看出，系数矩阵A和改正数矩阵L的计算精度将直接影响6x的计算度。A的精度取决于卫星绝称的计算精度，L的精度巾卫星华标、测站概略位置、各项改正的精度综合决定。在A和L屮，只有卞星坐称、各项改正需要根裾参量或模型计算得出，M:余参数可表示为它们的函数表达或通过设定初始值迭代求得。各项改正屮最人的影响足卫星钟差改正，荇考虑极端情况，该项改正数可达3.0X10smo若要求Sx中泌标的计算精度达到0.1m,则卫呈平标和各项改正的数值范围及

7、计算精度要求见表U设测站点位于地球表面)。表1伪距法定位模型中部分参量的计算精度要求Tab.IPrecisionStatesofArgumentsintheN'lodelofGPSPensrangeSinglePositioning变展数值范岡/m相对精度要求存效位数备注

8、x<

9、1.0X107—2.5X1Q?1.0X10-8〜4.0X10-99〜10卫星运行轨道坐标卫星钟差改止<3.0XIQ5<3.3X10-78卫星钟差以1ms计电离足改ili<8.0XlOi<1.3X10-23按模型计算对流层改正<5.0X10i<2.0X10.23按模型计算地球h转改正<8.0X

10、lOi