北斗信号服务器解算,GPS/北斗定位解算算法的研究

摘要：

卫星导航是一种通过全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)精确的测定地球上任何一点的位置和时间的方法.目前,卫星导航接收机可提供个人定位,商业定位,导航,勘测和测定精确时间等多种用途.卫星导航系统在军事,民用领域都具有重要的意义和广阔的应用前景. 本文首先对卫星导航系统进行了相关的概述,分别介绍了GPS和"北斗二号"这两种卫星导航系统的组成,就GPS和北斗这两种卫星信号进行了分析,研究了相应的时间系统和坐标系统.紧跟着研究了RINEX的观测值文件和导航电文文件,给出了提取伪距观测量和计算卫星位置的方法.然后对卫星定位原理及误差修正进行了研究,其中卫星导航定位原理包括二维位置的确定,测距信号确定位置的原理以及伪码测距原理,定位误差源主要介绍了卫星钟差,接收机钟差,电离层效应,对流层效应,相对论效应以及地球自转的影响.仿真结果表明,对误差进行修正后的定位结果要明显优于修正前的定位结果. 另外,本文在上述基础上,还研究了用户位置的计算方法及三种定位解算算法:最小二乘算法,加权最小二乘算法和卡尔曼滤波算法.其中,着重研究了最小二乘原理,加权最小二乘原理,递归最小二乘原理以及基本的卡尔曼滤波器和扩展的卡尔曼滤波器.仿真结果表明,通过不同解算算法得到的定位误差是不一样的,卡尔曼滤波算法明显要优于最小二乘算法和加权最小二乘算法.

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