学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

全球导航卫星系统GNSS观测数据仿真

作　者: 杨学锋
导　师: 程鹏飞；方爱平
学　校: 辽宁工程技术大学
专　业: 大地测量学与测量工程
关键词: GPS GALILEO 观测数据仿真精密星历
分类号: P228.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 120次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

由于空间定位技术的不断发展,空间定位系统必将出现多元化。目前,GPS与GLONASS的组合系统已经投入市场,而GALILEO系统目前处于轨道验证阶段,但是缺少实际观测数据,对GALILEO系统的很多研究和观点缺乏实际数据支持。所以对GALILEO系统轨道数据和观测数据进行研究和仿真具有重要意义。本文首先以GPS定位系统为例,利用VC++6.0编程实现了卫星观测数据仿真软件,利用该软件实现了GPS观测数据的仿真,并进行了定位和基线解算试验,结果表明仿真所用各种模型正确。在此基础上,编制了GALILEO系统仿真模块,最终完成GALILEO系统轨道数据和观测数据的仿真。文章的主要内容包括有如下方面:a.简单介绍了全球卫星导航定位系统的产生和发展。阐述了本课题背景、研究意义及其在国内外的研究现状和本文研究的主要内容。b.阐述了卫星运行及轨道仿真的基本原理,研究了卫星坐标计算和在不同坐标系下的转换,并编制了程序模块实现了GALILEO系统的轨道仿真。c.对观测数据的生成原理、过程及信号传播过程中受到各种误差的原理及建模进行了研究,编制了仿真软件并实现了GPS和GALILEO系统观测数据的仿真(RINEX 2.0版本)。该仿真软件操作简单,仿真所需参数由用户进行选择,如采样间隔,接收机类型,仿真时长,测站坐标的类型(大地坐标或空间直角坐标)以及高度角的设置,是否考虑随机误差及周跳等。d.利用现有的GPS精密星历数据作为GPS轨道已知数据,对仿真软件进行了定位和基线解算试验,结果表明GPS仿真数据与实测数据相差较小,定位和基线计算结果较好,说明仿真软件中各数学模型均正确。e.利用仿真软件生成GALILEO系统精密星历,并进一步利用生成的GALILEO系统轨道坐标进行仿真,生成GALILEO系统观测数据。f.最终生成RINEX 3.0仿真观测数据文件。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-10
1 绪论  10-17
  1.1 卫星导航定位系统概述  10-13
    1.1.1 GNSS 的产生  10
    1.1.2 GNSS 的发展现状  10-13
  1.2 GNSS 系统仿真研究意义及国内外现状  13-16
    1.2.1 GPS 系统仿真的国内外现状  13-14
    1.2.2 GALILEO 系统仿真的国内外现状  14-15
    1.2.3 GNSS 系统仿真研究意义  15-16
  1.3 本文的主要研究内容  16-17
2 时间系统和坐标系统  17-27
  2.1 时间系统  17-20
  2.2 坐标系统  20-24
  2.3 坐标系的转换  24-27
3 GPS 卫星瞬时位置求解  27-35
  3.1 根据卫星运动方程计算卫星瞬时位置  27-29
  3.2 根据广播星历计算卫星瞬时位置  29-31
  3.3 根据精密星历计算卫星瞬时位置  31-35
4 GALILEO 卫星瞬时位置求解  35-41
  4.1 开普勒定律  35-37
    4.1.1 开普勒第一定律  35-36
    4.1.2 开普勒第二定律  36
    4.1.3 开普勒第三定律  36-37
  4.2 无摄卫星运动的轨道参数  37-38
  4.3 真近地点角的概念及求解  38-39
  4.4 卫星瞬时位置的求解  39-41
5 主要误差源及其改正模型  41-50
  5.1 与信号传播有关的误差  41-46
    5.1.1 电离层折射  41-44
    5.1.2 对流层折射  44-46
  5.2 与卫星有关的误差模型  46-47
    5.2.1 卫星钟差模型  46-47
    5.2.2 卫星轨道误差模型  47
  5.3 与接收机有关的误差  47-48
    5.3.1 观测误差模型  47
    5.3.2 接收机钟差模型  47-48
  5.4 相对论效应引起的误差模型  48
  5.5 地球自转引起的误差模型  48-50
6 GPS 观测数据仿真及检验  50-75
  6.1 GPS 观测数据文件 RINEX 标准格式介绍  50-55
    6.1.1 RINEX 2.0 版本  50-53
    6.1.2 RINEX 3.0 版本  53-55
  6.2 GPS 观测数据仿真原理  55-57
    6.2.1 GPS 测码伪距观测值仿真  55-56
    6.2.2 GPS 相位伪距观测值仿真  56-57
  6.3 仿真软件主要模块构成  57
  6.4 误差仿真的实现  57-59
  6.5 GPS 观测数据仿真实例分析  59-66
  6.6 GPS 观测值仿真数据定位试验  66-68
  6.7 GPS 观测值仿真数据基线解算试验  68-72
  6.8 多系统 RINEX 3.0 版本数据  72-75
7 结论与展望  75-78
  7.1 本文主要工作内容  75-76
  7.2 下一步工作及改进  76-78
攻读硕士学位期间公开发表的学术论文  78-79
致谢  79-81
参考文献  81-83

全球导航卫星系统GNSS观测数据仿真

内容摘要

全文目录

相似论文