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基于倒置GPS的动态目标导航系统仿真研究

阳奎  
【摘要】: 倒置GPS系统是基于成熟的GPS技术而发展起来的一种导航系统。它可以摆脱美国GPS系统的束缚和控制,在我国境内提供低成本、区域性、高精度的定位。倒置GPS信号的处理是实现动态目标定位的基础,而数据的实时处理是改善动态目标定位精度的重要步骤。本文主要对倒置GPS信号和数据处理进行研究。 本文首先介绍了倒置GPS系统的组成、基本原理和一些关键性技术问题;推导和选取倒置GPS伪随机码,重点分析了倒置GPS信号伪随机码编码,对编码过程进行了仿真,并采取相关的技术实现了动态目标对倒置GPS信号的快速捕获,通过仿真进行了验证;介绍了倒置GPS系统动态定位的基本观测量,建立相应的观测模型,并对定位的误差进行了分析,提出了消除减小误差的办法,对误差定位精度进行了估算;采用分散滤波技术,建立倒置GPS卡尔曼滤波动态模型,并进行了仿真分析。通过仿真分析,该模型简单,系统运输量降低,实时性好,滤波器动态性能得到提高,较好的实现对动态目标的跟踪能力。最后总结全文并做出展望。 在信号捕获上,由于本文采用了离散傅立叶相关捕获法,比传统的捕获法,大大减少了运算量,有利于动态目标的快速定位。同时,基于本文建立的系统动态模型,通过大量计算仿真,当位置时间常量τx= 0.5,及加速度时间常量1τax= ,自适应卡尔曼滤波效果较佳。


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