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《清华大学》 2004年
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复杂环境下GPS信号参数估计与定位方法研究

郑利龙  
【摘要】:本文对复杂环境下GPS信号参数估计与定位方法进行了研究,完成了GPS信号伪码延时估计、GPS信号接收的抗多径及抗干扰技术、GPS组合定位方法的有关理论分析与应用方法分析,提出了载波辅助的伪距时延估计算法、提出智能天线在消除GPS多径效应的应用和其抗干扰方法并研究GPS/DR组合定位的数据融合算法。论文的主要工作包括下述几个方面: 在研究高动态环境中多普勒频率对伪码延时测量精度的影响的基础上,使用扩展卡尔曼滤波方法进行载波相位和频率的估计,并利用载波辅助技术由载波相位的变化来校正伪码延时环,降低多普勒频移对伪码延时环的直接影响,从而得到准确的伪码延时估计,提高了伪码延时环的动态性能。 在详细分析多径信号特点的基础上,对多径信号引入的接收机的伪距测量误差和载波相位跟踪误差进行了深入分析,给出了减小多径误差的方法,提出了消除多径效应的接收机天线在GPS抗干扰方面的应用。同时,针对GPS信号传播环境的复杂性和由此引发的干扰的多样性,对GPS信号接收的抗干扰方法进行了深入研究,提出了基于现代智能天线技术的抗干扰方法,实验结果证明方法的有效性。 给出了车载GPS/DR组合导航系统的结构,建立了该导航系统的数学模型。然后针对一般组合滤波算法中,由于DR系统误差的引入,导致滤波效果不好的问题,提出了一种组合导航系统的数据融合算法和进行了实际跑车数据的处理。 针对GPS应用技术、产品相对成熟的现状和GLONASS与GPS的相似性,探讨利用GPS技术实现GLONASS接收机的可能性,设计了以GPS芯片组为核心的GLONASS C/A码接收机方案。同时,对组合定位中的若干算法进行了研究,包括组合定位模型及其求解方法,几何精度因子的计算和选星算法,电离层延迟的补偿方法等。 针对香港的交通环境特点,给出了改进的地图匹配代价函数的定义,采用模糊综合评判的方法进一步给出了地图匹配可信度的概念。在此基础上给出了GPS和地图匹配的融合定位方法,该方法只在软件上加以改进,不需要增加额外的定位传感器,因此系统的成本和复杂度较低。同时不存在DR系统的误差积累 WP=5 问题,因此对数据融合算法的要求较低,但是对地图的精度要求较高。实验结果证明方法的有效性。 超宽带和GPS融合定位不仅提高定位的精度而且适应多种场合。比如室内。本章在详细介绍UWB原理的基础上,论述了GPS和UWB组合定位的原理,给出GPS和UWB组合定位的模型和误差分析。
【学位授予单位】:清华大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:P228.4

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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9 许江来;何平;;北斗二代导航应用于载人航天飞行试验飞船轨道根数的确定[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【同被引文献】
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【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前8条
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中国期刊全文数据库 前10条
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【相似文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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7 刘光平;超宽带合成孔径雷达高效成像算法[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2003年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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2 杨玉华;GPS/电子地图车辆导航系统[D];华北工学院;2004年
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4 侯艳杰;侦察图像的拼接与地图匹配技术研究[D];南京航空航天大学;2011年
5 关桂霞;车载Gps/DR组合导航系统研究[D];华北工学院;2001年
6 李春伟;GPS/DR/MM组合系统在车辆导航中的应用研究[D];西北工业大学;2002年
7 孙文彬;曲线匹配在航位推算器自主导航中的应用[D];西南交通大学;2003年
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