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GPS用户设备测试系统数据库的建立及评估算法研究

2020-11-29阅读(478)

GPS用户设备测试系统数据库的建立及评估算法研究

论文摘要

GPS卫星导航系统能够为用户提供高精度的导航定位及授时服务。我们知道卫星导航系统的功能和作用是通过用户设备得以实现的。因此为了评定GPS用户设备的各项性能指标,建立了GPS用户设备测试系统。本文着重针对测试系统数据库的建立以及评估算法进行了研究。本文首先分析了GPS用户设备测试系统的组成、各部分的主要功能以及性能测试的项目;其次系统性的对GPS卫星导航系统的基础知识加以总结,阐述了GPS卫星导航系统星座结构、时间和坐标基准、信号结构以及导航电文等内容;然后分析了GPS用户设备的结构、分类、工作原理和数据接口。最后在此基础上对GPS用户设备测试系统数据库的建立以及评估算法进行了研究,并开发出测试系统数据库管理及性能评估软件。本文的主要贡献有:1、系统性的阐述了GPS卫星导航系统、用户设备以及用户设备测试系统的相关知识。2、在分析了GPS用户设备的工作原理、数据接口、测试系统和测试项目的基础上,得出测试系统数据库的存储数据、存储数据类型以及数据间关系。依此建立了数据库E-R模型;并根据E-R模型设计出了测试系统数据库表,建立了数据库索引以及表间关系,方便了数据的查询检索并保证了数据的完整性。3、针对测试系统的各测试项目,深入研究分析了用户设备性能测试的评估方法,合理制定了性能测试的评估流程。重点对灵敏度测试、伪距测量精度测试、定位精度测试和测速精度测试的评估方法以及评估流程进行了分析、研究;并对伪距测量精度测试的三种不同的评估方法进行了分析比较,总结归纳了这三种方法的优缺点。4、开发了测试系统数据库管理及性能评估软件,该软件将数据库管理与用户设备性能评估算法有效的整合。通过人性化的界面设计达到了人机交互的目的,方便了软件用户的使用。合理设计了各项测试的评估结果报表。在近20个厂家用户设备测试评估工作的实际应用中,证明了该软件的可靠性、稳定性,数据库存储数据的完整性以及评估算法的正确性。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 课题背景
  • 1.2 GPS用户设备测试系统
  • 1.3 国内外研究现状
  • 1.4 本文主要内容及安排
  • 第二章 GPS卫星导航基础
  • 2.1 GPS导航系统的时间和坐标基准
  • 2.1.1 WGS-84地心地固坐标系
  • 2.1.2 GPS时间系统
  • 2.2 信号结构
  • 2.3 测距码
  • 2.4 导航电文
  • 2.5 本章小结
  • 第三章 GPS用户设备
  • 3.1 GPS用户设备的基本概念
  • 3.2 GPS用户设备的类型
  • 3.3 GPS用户设备的工作原理
  • 3.3.1 码相关型通道
  • 3.3.2 平方型通道
  • 3.3.3 码相位型通道
  • 3.4 GPS用户设备数据接口
  • 3.4.1 参数语句
  • 3.4.2 常用语句说明
  • 3.5 本章小结
  • 第四章 测试系统数据库的建立
  • 4.1 数据库基础介绍
  • 4.1.1 关系数据库
  • 4.1.2 常见的数据库对象
  • 4.1.3 范式
  • 4.1.4 数据类型
  • 4.1.5 数据库查询语句
  • 4.2 测试系统数据库的建立
  • 4.2.1 数据库数据分析
  • 4.2.2 数据库的E-R（实体关系）图
  • 4.2.3 数据库表的设计
  • 4.2.4 数据库索引及表间关系的建立
  • 4.3 本章小结
  • 第五章 测试系统评估算法
  • 5.1 接收灵敏度测试
  • 5.1.1 导航电文的信息编排方式
  • 5.1.2 接收灵敏度测试评估算法及流程
  • 5.2 跟踪卫星数目测试
  • 5.3 伪距测量精度测试
  • 5.3.1 通道间作差法数学原理
  • 5.3.2 钟差法数学原理
  • 5.3.3 定位精度反算法数学原理
  • 5.3.4 伪距测量精度测试评估流程
  • 5.3.5 伪距测量精度算法比较分析
  • 5.4 通道时延一致性测试
  • 5.5 定位精度测试
  • 5.5.1 WGS-84坐标系转化到站心直角坐标系
  • 5.5.2 大地坐标系与地心直角坐标系的转化
  • 5.5.3 定位精度测试评估算法
  • 5.5.4 定位精度测试评估流程
  • 5.6 测速精度测试
  • 5.6.1 测速精度测试评估算法
  • 5.6.2 测速精度测试评估流程
  • 5.7 接收信号功率范围测试
  • 5.8 定位测速输出更新率测试
  • 5.8.1 定位测速输出更新率测试评估算法
  • 5.8.2 定位测速输出更新率测试评估流程
  • 5.9 首次定位时间测试
  • 5.9.1 首次定位时间测试评估算法
  • 5.9.2 首次定位时间测试评估流程
  • 5.10 用户动态性能测试
  • 5.11 输出秒信号精度测试
  • 5.11.1 输出秒信号精度测试评估算法
  • 5.11.2 输出秒信号精度测试评估流程
  • 5.12 自主完好性监测（RAIM）测试
  • 5.12.1 RAIM测试评估算法
  • 5.12.2 RAIM测试评估流程
  • 5.13 本章小结
  • 第六章 测试系统数据库管理及性能评估软件的功能与实现
  • 6.1 软件概述
  • 6.2 软件控制与显示模块
  • 6.3 用户管理模块
  • 6.4 数据库管理模块
  • 6.4.1 数据管理模块
  • 6.4.2 数据库数据查询模块
  • 6.4.3 数据维护模块
  • 6.5 性能评估模块
  • 6.6 本章小结
  • 第七章 总结与展望
  • 7.1 总结
  • 7.2 可进一步开展的工作
  • 参考文献
  • 作者简历 攻读硕士学位期间完成的主要工作
  • 致谢

    • 相关论文文献

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