gnss多星座组合导航关键技术的研究

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1、NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAutomationEngineeringResearchonKeyTechnologiesofMulti-ConstellationIntegratedGNSSNavigationSystemAThesisinNavigationGuidanceandControlbyYangDiAdvisedbyAssociateProf.ZengQinghuaSubmittedinParti

2、alFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringDecember,2012承诺书本人声明所呈交的博/硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。

3、（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：南京航空航天大学硕士学位论文摘要多星座组合导航是未来卫星导航技术发展的趋势。考虑到GPS、GLONASS、GALILEO、北斗四大全球卫星导航系统均将在近十年内完成各自现代化更新和整体建设，论文对未来的多星座组合关键技术展开前瞻性的理论研究。论文首先对各GPS、GLONASS、GALILEO、北斗的时空系统进行分析，制定了多星座组合导航的时空统一方案，特别提出了基于UTC(BIPM)的时间统一方法，为多星座组合导航提供了前提基础。其次，论文设计了现代化多星座组合导航的

4、主体流程，并给出了现代化多星座组合定位的部分算法推导，初步确立了多星座组合导航的理论可行性。再次，论文介绍和分析了现代化GNSS的空间星座配置，并基于此星座配置，从DOP值与完好性两项评判指标，对现代化GNSS多星座导航展开性能分析，根据分析结果给提出了组合导航的改进建议，为多星座组合导航的优化提供了理论参考。论文还对现代化多星座系统高精度导航的关键技术问题——整周模糊度求解，进行了研究。论文分析了传统GNSS整周模糊算法与基于三频信号的TCAR算法，明确了TCAR算法对现代化多星座系统在解算模糊度方面的优势。同时，论文

5、进一步针对TCAR成功率低的问题，提出了短基线双差模型下，分级添加小搜索空间的TCAR改进方法，并通过仿真试验验证了改进的TCAR算法相比原算法的成功率有大幅度的提升，且同时验证了多星座组合系统可以更好地增强改进算法的解算效果。最后，论文开发设计了具有动画演示效果的现代化多星座导航仿真平台，并详述了仿真平台总体框架、主要模块以及操作方法。该仿真平台使用简便，交互性好，为现代化多星座导航研究提供了数据分析的便利性。关键词：GNSS，多星座组合，性能评估，DOP，RAIM，整周模糊度，TCAR，卫星仿真平台，MFC，Open

6、GLIGNSS多星座组合导航关键技术研究ABSTRACTMulti-constellationintegratednavigationisthedevelopingtrendofthesatellitenavigationtechnologies.Therefore,thinkingabouttheGPS,GLONASS,GALILEO,BEIDOU,thefourmainglobalsatellitenavigationsystems,aretocompletetheirmodernizationandoverallc

7、onstructionrespectivelyintherecenttenyears,thetheoriesonthekeynavigatiiontechnologiesofthefuturemulti-constellationintegratedsystemareurgentlyneededandwouldberesearchedforward-lookinginthispaper.Firstly,thetimeandspacecoordinatesofGPS,GLONASS,GALILEO,BEIDOUwerean

8、alyzed,andspatialandtemporalunifiedprogram,particularlyatime-unifiedapproachbasedonUTC(BIPM)wasproposed,whichlaidtheprerequisitefoundationformulti-constellatio