北斗gps双模定位中的关键技术研究

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1、分类号：TN9610710-2013124031硕士学位论文北斗/GPS双模定位中的关键技术研究张龙导师姓名职称关可教授申请学位类别工学硕士学科专业名称信息与通信工程论文提交日期2016年4月28日论文答辩日期2016年6月5日学位授予单位长安大学AkeyTechnologyResearchonBD/GPSIntegratedPositioningADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ZhanglongSupervisor：Prof.GuankeChang’anUniversity,

2、Xi’an,China摘要随着全球卫星导航系统技术的快速发展，能够同时兼容多个导航系统的多模卫星导航定位技术必将成为未来的发展趋势。与单模导航系统相比，多模导航系统具有可见星数多、覆盖范围广、定位精度高、可靠性好等诸多优点。本文主要对北斗和GPS融合后的双模系统在定位过程中的关键技术进行研究。论文首先介绍了北斗与GPS系统的组成结构，针对它们间的差异性与兼容性进行分析。然后，从系统基带信号研究出发，对传统的三种卫星信号捕获算法进行优劣比较，为了进一步提高捕获速度，本文提出基于并行码相位的改进型捕获算法，利用傅里叶级数循环移位的方式，通过减少捕获过程

3、中傅里叶变换的次数来降低计算量，进而提高捕获效率。其次，根据北斗/GPS组合系统可观测卫星数目多的特点，在分析已有的单模系统选星算法下，提出一种基于星座最优几何分布原理的双模组合系统选星法，在保证算法可行性的前提下，通过选取最佳星座组合，提高系统的定位精度。再次，在研究单系统定位基本原理和定位方法后，通过改进观测方程以及针对主要误差源进行分析和修正，提出了针对北斗/GPS双模组合系统的解算方法，以实现双模组合系统的位置解算。论文的最后，利用采集的GPS-L1和B1I信号，在MATLAB平台上对本文所研究的理论与方法进行验证分析。分别从捕获结果、GD

4、OP值、定位坐标变化范围以及定位结果等多个角度，对本文提出的算法进行了验证。结果表明，本文提出的改进型捕获算法以及选星算法可以有效地提高组合系统的定位效率和定位精度。关键词：双模系统，捕获，选星，双模定位iAbstractWiththerapiddevelopmentofglobalsatellitenavigationsystem,thenavigationtechnologywhichiscompatiblewithdifferentsystemisboundtobecomeanimportanttrendinthefuture.Compari

5、ngwithsingle-modenavigationsystem,multi-modesatellitenavigationsystemhasmoreadvantages,forinstance:alargenumbersofvisiblestars,morecoverage,highlypositioningaccuracyandsoon.Thisthesismainlystudiesthekeytechnologyindual-modenavigationsystemwhichiscompatibleswithBDandGPS.Firstly

6、,thisthesisdescribesthecompositionoftwosystemandanalysescompatibilityandinteroperabilitybetweenBDandGPS.Fromthebasicstructureofsignalthepaperanalysisthreetraditionalalgorithms.Inordertoimprovethespeedofcapturefurther,thispaperproposesanalgorithmwhichisbasedontheparallelcodepha

7、semethodandtakesadvantageofcyclingshiftmethodsbyreducingthenumberofcalculationsinFFTtoimprovetheefficiencyofcapturing.Secondly,accordingtothefeatures,indual-modenavigationsystemithasanumberofvisiblesatellites.ThispaperputsforwardamodifiedBD/GPSsystemalgorithmbasedontheexisting

8、singlesystemsatelliteselectionalgorithm,underconditionstoensu