导航典型应用场景的建模及效能评估方法研究

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1、学校代号10532学号S150900731分类号TP228密级公开硕士学位论文导航典型应用场景的建模及效能评估方法研究学位申请人姓名刘婕培养单位电气与信息工程学院导师姓名及职称王玲教授学科专业电子科学与技术研究方向现代网络与通信技术论文提交日期2018年4月10日学校代号：10532学号：S150900731密级：公开湖南大学硕士学位论文导航典型应用场景的建模及效能评估方法研究学位申请人姓名：刘婕导师姓名及职称：王玲教授培养单位：电气与信息工程学院专业名称：电子科学与技术论文提交日期：2018年4月10日论文答辩日期：2018年5月14日答辩委员会主席：黎福海教授Re

2、searchonTypicalApplicationScenarioModelingandPerformanceEvaluatingofNavigationbyLIUJieB.E.(HunanNormalUniversity)2015AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftherequirementsforthedegreeofMasterofScienceinElectronicScienceandTechnologyintheGraduateschoolofHunanUniversitySupervisorProfessor

3、WANGLingApril,2018湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本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，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有

4、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和汇编本学位论文。本学位论文属于1．保密□，在年解密后适用本授权书。2．不保密□。(请在以上相应方框内打”√”)作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日导航典型应用场景建模及效能评估方法研究摘要北斗卫星导航系统是我国正在自主建设中的全球卫星导航系统。北斗卫星导航用户终端的导航效能除了受系统自身性能影响之外，在很大程度上还跟用户终端所处的应用场景相关。目前对北斗卫星导航典型应用场景建模方法的研究较少，针对用户终端的有效的导航效能评估手段更是缺乏，为了能更好的推广我们的北斗卫星导航系统，更有效的发挥北斗卫星导航

5、系统的功能，本文展开了导航典型应用场景的建模方法研究及场景的效能评估方法研究。本文的主要内容有以下几个方面：（1）本文分析了北斗卫星导航系统在实际应用中可能存在的典型挑战性环境以及现有用户终端应用场景建模方法的不足，提出了一种以典型空间环境、典型地面环境、导航终端构建三者为构建要素的导航典型应用场景建模方法。典型空间环境中，包含了对流层延迟计算模型和电离层延迟计算模型的构建方法。本文讨论的典型地面环境主要体现为山地环境，故从地形模型、遮挡模型以及多路径效应模型三个方面对典型地面环境进行了构建。导航终端构建主要考虑的是载体的运动状态、运动轨迹、导航终端的配置参数以及终端

6、使用的定位解算方法。（2）在本文提出的场景建模方法基础上，本文又提出了针对典型应用场景的效能评估方法。本文从用户的角度出发，列出了用户在使用卫星导航系统服务时关心的两个问题：应用场景中的地面可见性和定位精度，然后提出对二者进行评估的指标，即可见卫星数目和精度因子，同时还提出了在山地环境中搜索可见卫星的算法。效能评估主要是辅助用户判断其在典型应用场景中能否使用定位服务及若能定位其定位结果是否可信。（3）用本文提出的导航典型应用场景建模方法构建了一个典型的山地应用场景。具体是将本文部分模型与北斗卫星导航系统仿真软件中相应模型进行替换并借助仿真软件生成观测数据，对应用场景中

7、设置的静态、动态导航终端进行可见卫星数目统计、定位解算、定位误差计算和精度因子计算。最后用本文的效能评估方法对该应用场景中用户终端的导航效能进行了分析。最终的试验结果表明，本文构建的应用场景可以反映用户终端在实际山地场景中可能会遇到的情况。因此，本文提出的导航典型应用场景构建方法能较好的反映实际场景，针对应用场景提出的效能评估方法也具有实用价值。关键字：北斗卫星导航；应用场景；建模仿真；山地环境；效能评估I硕士学位论文AbstractTheBeidousatellitenavigationsystemisaglobalsatellitenavigat