论文题目: 卫星导航系统的信息仿真
论文类型: 硕士论文
论文专业: 导航,制导与控制
作者: 朱伟刚
导师: 郝金明
关键词: 轨道仿真,数值积分,对流层仿真,电离层仿真,多路径,多普勒频率
文献来源: 中国人民解放军信息工程大学
发表年度: 2005
论文摘要: 全球定位系统(GPS)能全天候全天时提供高精度的位置、速度和时间信息,在军事和民用上显示出越来越重要的用途,其应用前景仅受人们想象力的限制。GPS应用范围的扩展给GPS接收机和软件中的算法都提出了许多要求,因此需要验证接收机的性能和新算法的有效性,利用仿真的GPS信息可以有效的解决这些问题。本文的研究就是围绕GPS的信息仿真展开的。 本文详细地论述了与GPS仿真有关地一系列参考系统:时间系统、坐标系统和力模型系统。它们构成了仿真的理论实施基础。为方便求取卫星任意历元的位置、速度、加速度和加加速度,本文选用了Collocation积分方法进行轨道仿真。由于GPS误差对仿真效果有着重要的影响,本文详细讨论了误差仿真的方法,仿真的误差有对流层和电离层误差。现已有许多可供选择的模型,本文通过比较选择了适于仿真的模型:EGNOS对流层误差模型、球谐系数电离层误差模型,并给出了电离层不规则特性的模拟方法。接着本文提出了详细的卫星信号状态计算方法,包括可见卫星预报、信号电平、信号的相位、多普勒频率和多路径信号。最后本文根据上述方法仿真了GPS的静态和地面低动态的观测数据。
论文目录:
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
§1.1 卫星导航系统概述
§1.2 卫星导航系统信息仿真的原理及仿真系统概述
§1.3 卫星导航系统信息仿真的意义及国内外研究现状
§1.4 本文的主要研究内容
第二章 卫星导航系统仿真中的时间和坐标系统
§2.1 时间系统的定义
§2.1.1 动力学时
§2.1.2 国际原子时
§2.1.3 世界时
§2.1.4 协调时UTC
§2.1.5 GPS时
§2.1.6 恒星时
§2.1.7 儒略日、儒略年
§2.2 不同时间系统的转换关系
§2.3 坐标系统的定义
§2.3.1 协议地球参考系(CTS)
§2.3.2 地心惯性参考系(CIS)
§2.3.3 星固坐标系
§2.3.4 RTN坐标系
§2.3.5 测站坐标系
§2.4 坐标系统之间的转换
§2.4.1 CIS和CTS之间的转换
§2.4.2 CIS与RTN之间的转换
§2.4.3 CTS至测站坐标系的转换
第三章 轨道仿真
§3.1 GPS卫星的受力分析
§3.1.1 地球非球形引力摄动
§3.1.2 固体潮摄动
§3.1.3 海潮摄动
§3.1.4 相对论效应摄动
§3.1.5 二体问题和N体摄动
§3.1.6 太阳光压模型
§3.1.6.1 太阳光压
§3.1.6.2 星蚀现象
§3.1.6.3 地球反射光压
§3.1.6.4 ROCK模型
§3.1.6.5 Y轴偏差
§3.1.6.6 CODE模型
§3.2 卫星运动方程的求解
§3.2.1 初值计算
§3.2.2 轨道外推
§3.2.3 星蚀期间对轨道的处理
§3.3 轨道仿真结果的分析
§3.4 偏导数的计算
第四章 卫星导航系统的误差仿真
§4.1 对流层延迟的仿真
§4.1.1 SBAS模型(EGNOS模型)
§4.1.2 模型的比较与分析
§4.2 电离层延迟的仿真
§4.2.1 模型选择的原则
§4.2.2 不同模型的比较
§4.2.2.1 Bent模型和IRI模型
§4.2.2.2 Klobuchar模型和球谐系数模型
§4.2.3 电离层抖动模型
§4.2.3.1 模拟方法
§4.2.3.2 算例分析
第五章 观测数据的仿真
§5.1 仿真模型
§5.1.1 可见卫星判断
§5.1.2 时延和多普勒频移计算
§5.1.3 多路径误差模型
§5.2 数字仿真与物理仿真的接口参数
§5.3 仿真算例
第六章 结束语
§6.1 结论
§6.2 展望
参考文献
致谢
附录
发布时间: 2006-02-20
参考文献
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- [2].GPS伪卫星发射器的设计与实现[D]. 朱艳华.河海大学2006
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- [4].GPS在无人机上的应用[D]. 武丽敏.天津大学2012
- [5].基于GPS的无人机自动着陆控制系统设计与实现[D]. 周树春.西北工业大学2007
- [6].基于GPS手持终端的机场净空系统开发[D]. 乔玉洁.北京交通大学2013
- [7].GPS在小型无人机导航定位中的应用研究[D]. 方展辉.东北大学2009
- [8].GPS在微型无人机导航定位中的研究与应用[D]. 龚真春.浙江大学2005
- [9].新型单天线GPS测姿系统的研究[D]. 刘璐.南京航空航天大学2007
- [10].GPS单天线测姿系统研究[D]. 王辉.南京航空航天大学2005
相关论文
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