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基于DTMB-GNSS的联合定位方法研究

付欣  
【摘要】: 在复杂都市环境中,全球导航卫星系统(GNSS)用户接收机所能观测到的卫星数目以及卫星的几何图形结构通常都不理想,加之GNSS容易受到诸如太阳磁暴、人为干扰等因素影响,所以依靠单纯的GNSS系统不能满足复杂都市环境中的精确定位要求。 本论文作为中国科学院“西部之光”人才培养计划中项目“基于DTMB标准的数字电视地面广播定位技术研究”中的一个子课题,主要研究将数字电视基站作为一类伪卫星增强系统,利用DTMB数字电视信号与GNSS联合测距及定位方法,解决复杂都市环境中精确定位问题。这项研究将填补我国数字电视导航定位增强技术空白,对扩充我国GNSS系统导航定位功能和性能具有重要意义。具体研究工作如下: 首先,分析DTMB系统结构与信号帧结构,以PN420模式为例研究DTMB信号帧头初始相位特性关系;建立基于DTMB-GNSS联合定位模型并进行模块功能分析。其次,分析DTMB伪距测量原理,针对DTMB信号帧特性,提出DTMB数字电视信号捕获与跟踪方法,利用Matlab仿真验证其理论可行性;在借鉴GNSS系统的基础上,研究联合定位系统的定位算法,采用线性化迭代方法进行定位解算,利用Matlab对其原理性及收敛性进行仿真验证。最后,选取中国区域定位系统(CAPS)搭建联合定位系统实验测试平台,在西安地区进行联合定位系统实测,利用实测数据画出定位打靶图并进行分析。 实验测试结果表明,利用DTMB信号能够实现伪距测量;同时,在复杂都市环境中,采用基于DTMB-GNSS联合定位系统可以实现精确定位。


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