双差分地面定位系统接收机设计与实现

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1、硕士学位论文双差分地面定位系统接收机设计与实现DESIGNANDIMPLEMEMTATIONOFDOUBLEDIFFERENTIALGROUNDPOSITIONINGSYSTEMRECEIVER易统哈尔滨工业大学2016年12月万方数据国内图书分类号：TN927学校代码：10213国际图书分类号：621.39密级：公开工程硕士学位论文双差分地面定位系统接收机设计与实现硕士研究生：易统导师：汪洋副教授申请学位：工程硕士学科：电子与通信工程所在单位：深圳研究生院答辩日期：2016年12月授予学位单位：哈尔滨工业大学万方数据ClassifiedIndex:TN927U.D.C:621.39Disse

2、rtationfortheMaster’sDegreeofEngineeringDESIGNANDIMPLEMEMTATIONOFDOUBLEDIFFERENTIALGROUNDPOSITIONINGSYSTEMRECEIVERCandidate：YiTongSupervisor：AssociateProf.WangYangAcademicDegreeAppliedfor：Master’sDegreeofEngineeringSpecialty：ElectronicsandCommunicationEngineeringAffiliation：ShenzhenGraduateSchoolDat

3、eofDefense：December,2016Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology万方数据哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要全球卫星定位系统GPS（GlobalPositioningSystem）在我们的生活中发挥着越来越重要的作用，GPS终端研究也一直为国内导航定位研究领域的热点。传统GPS标准定位精度有限，即使在取消SA（SelectiveAvailability）之后，GPS可以实现的平均定位性能仅有25米。差分定位能够有效地提高定位精度，但差分接收机的主要关键技术还是来源于国外，且价格昂贵。随着我国自主建设

4、的北斗导航定位系统发展，研发高度国产化的差分定位接收机对我国全球卫星定位事业发展具有基础性的作用。本课题以开发价格低廉，高精度GPS定位终端产品为目标，围绕UbloxLEA-6TGPS开发套件，通过对低成本GPS开发板进行原始数据解码，提取轨道参数和时间参数等进行卫星坐标解算，并基于实际测试改进现有卫星定位算法，进而完成基于双差分定位算法的高精度GPS卫星定位终端的设计。具体工作如下：以解算接收机位置为目标，对于整个GPS系统进行分析，从GPS的坐标系统和时间系统出发，全面的了解卫星定位的实现。利用Ublox公司的LEA-6TGPS接收机开发板接收卫星信号，使其输出原始的星历数据，解码电文提取

5、摄动参数和开普勒参数，从而进行卫星瞬时坐标的计算，结合从开发板输出得到的伪距进行标准定位解算，并给出基于实测数据的接收机天线位置的解算结果。以提高GPS定位的精度为目标，采用双差分定位算法进行理论仿真分析。推导双差分定位算法求解接收机位置的过程，通过模拟实际环境，加入高斯噪声和线性噪声两个误差源，基于仿真结果分析双差分定位算法在提高GPS接收机定位精度的性能表现。以实现差分定位系统为目标，分析基于GPS开发板输出的原始数据进行定位的结果，并结合BD910接收机的测试结果作参考，对定位精度进行分析。利用Ublox的接收机软件u-center采集空间可见卫星的信息，并给出每颗卫星的信噪比参数，选择

6、四颗最佳的卫星进行坐标位置解算，结合输出的伪距信息，采用双差分定位算法进行接收机位置解算，并分析其定位的结果。本文通过廉价GPS的开发板获取卫星原始电文，并对双差分定位算法进行深入研究，为我国高精度的接收机终端设计与实现提供参考。关键词：全球卫星定位系统；接收机；卫星瞬时坐标；双差分定位算法-I-万方数据哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractGlobalpositioningsystem(GPS)playsanincreasinglyimportantroleinourlife.ThestudyofGPSreceiverhasalsobeenahotspotinthefieldofna

7、vigationandpositioning.TheprecisionoftraditionalGPSstandardpositioningisrestricted,evenafterthecancellationofSA(SelectiveAvailability),itslocalizationaccuracyisalso25meters.Thedifferentialpositioningc