北斗卫星系统(BDS)差分定位性能研究.pdf

《北斗卫星系统(BDS)差分定位性能研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学校代码：10264研究生学号：M150551691上海海洋大学硕士学位论文（国家自然科学基金项目资助，编号：41376178;41401489;41506213）题目：北斗卫星系统(BDS)差分定位性能研究英文题目：DifferentialpositioningperformanceofBeiDousatellitesystem专业：计算机技术研究方向：卫星导航定位姓名：于文浩指导老师：张云教授二〇一八年五月二十日上海海洋大学硕士学位论文上海海洋大学学位论文原创性声明本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，

2、是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日上海海洋大学学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权上海海洋大学可以将本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

3、制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于保密□，在年解密后适用本版权书。不保密□学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日I上海海洋大学硕士学位论文上海海洋大学硕士学位论文答辩委员会成员名单姓名工作单位职称备注答辩地点信息学院答辩日期II上海海洋大学硕士学位论文北斗卫星系统(BDS)差分定位性能研究摘要近几年随着全球卫星导航系统（GPS（美国）、GLONASS（俄罗斯）、Galileo（欧洲）、北斗卫星导航系统（BDS中国）及区域增强系统，例如QZSS（日本）及IRNSS（印度））的不断更新，播发信号质量提高以及全

4、球卫星星座的改善，其定位技术也不断革新，我国着眼于国家安全和经济领域，极其重视北斗卫星导航系统的建设，全力研发具有独立知识产权的卫星导航系统。同别的卫星星座相比较，北斗卫星导航系统的建设目前正逐步的走向成熟，并计划于2020年实现从亚太地区区域性覆盖到全球覆盖，实现从第二代到第三代北斗系统的过渡。北斗卫星系统是由同步地球高轨道卫星（GEO）、中圆地球轨道卫星（MEO）和倾斜地球同步轨道卫星（IGSO）组成的混合星座，并且每颗卫星可播发三个频段的信号。北斗卫星系统在全球卫星导航系统中具有重要地位与独特优势，这使其拥有极高的研究价值，

5、近几年随着国内外对北斗卫星系统研究的加深，其对定位精度的要求也愈来愈高，已经由传统的定位精度较低的单点定位方式逐渐发展到高精度差分定位方式，频段也从仅使用单频定位发展到多频组合定位，定位精度大幅提升，并且在民用化建设层面也在稳步推进中，国产北斗终端产品例如廉价导航定位芯片的市场份额日益增加。目前国内的研究者对北斗多频差分定位解算中窄巷模糊度与卡尔曼滤波新息向量相结合的相关研究较少，并且在北斗廉价单频导航定位芯片的研究中，对基于网络基站的动态RTK定位性能的研究较少，因此本文在北斗中长基线的差分定位中给出一种将窄巷模糊度和卡尔曼滤波

6、结合的历元挑选策略，并且基于网络基站对北斗廉价单频导航定位模块特别是对其动态RTK定位性能进行评估分析，具体工作内容如下：（1）基于北斗三频的独特优势并使用实测数据，研究其中长基线下的差分定位性能，首先使用双频几何无关法并结合本文给出的多历元平均修正法进行周跳探测和粗差剔除从而对数据进行预处理，然后使用伪距和相位无几何无电离层组合进行三频多路径误差检测，并使用宽巷模糊度和电离层无关组合进行B3频段窄巷模糊度求解，然后使用本文给出的利用相邻历元B3频段窄巷模糊度组成卡尔曼滤波的新息值并结合滤波发散条件进行历元挑选的策略。实验结果表明

7、：通过卡尔曼滤波新息向量内积的RMS值可以很方便的查找每个卫星对的窄巷模III上海海洋大学硕士学位论文糊度的收敛情况，并通过该方法进行历元筛选后可有效修正因卡尔曼滤波发散导致的定位结果严重偏离问题，最终得到中长基线差分厘米级的定位精度并有效缩短首次收敛时间及提高Fix率。（2）针对卫星全球组网及国产北斗终端产业的快速发展，以及立足于2020年北斗交通应用目标，开展了廉价（价格低于10$）单频BDS+GPS双模导航定位模块的RTK定位能研究，借助于网络CORS基站的实时RTCM数据进行静态、动态差分定位，使用插值法对双差模型中卫星位

8、置坐标以及星站几何距离进行修正，从而解决了由于基准站和移动站在不同频率实时数据输出条件下所引起的定位不稳定问题，并借助于不同的实验环境仿真空旷环境以及城市地区树木及建筑物遮挡环境。实验结果表明：经过插值修正后可以确保两测站不同频率数据输出情况下的定