高精度室內(nèi)定位技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、GNSS定位系統(tǒng)有著覆蓋范圍廣、全天候、高精度定位的優(yōu)點(diǎn)，但是在室內(nèi)和地下等GNSS信號(hào)被遮蔽的環(huán)境中，衛(wèi)星信號(hào)衰落嚴(yán)重而導(dǎo)致可見(jiàn)星數(shù)目嚴(yán)重不足，這限制了GNSS系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。偽衛(wèi)星技術(shù)不僅可以作為GNSS系統(tǒng)的補(bǔ)充，更可以作為一個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)，在GNSS信號(hào)無(wú)法覆蓋的區(qū)域中實(shí)現(xiàn)獨(dú)立定位，從而實(shí)現(xiàn)GNSS系統(tǒng)的室內(nèi)外無(wú)縫定位。
　　本文研究的目的是構(gòu)建一個(gè)高精度室內(nèi)定位系統(tǒng)的雛形，包括GNSS發(fā)射機(jī)和GNSS接收機(jī)兩大部分。首先，本

2、文從GPS與RTK原理出發(fā)，對(duì)GPS接收機(jī)的原始觀測(cè)量和定位算法做了研究與分析，提出了采用載波相位測(cè)距和基于到達(dá)時(shí)間差的CHAN定位算法相結(jié)合的接收機(jī)設(shè)計(jì)思路。同時(shí)研究了GPS與RTK的電文結(jié)構(gòu)，在GPS電文的基礎(chǔ)上研究并提出了一種適用于偽衛(wèi)星系統(tǒng)的導(dǎo)航電文設(shè)計(jì)。
　　其次，參閱大量文獻(xiàn)資料，在DSP+FPGA的平臺(tái)上開(kāi)發(fā)了偽衛(wèi)星發(fā)射機(jī)與偽衛(wèi)星接收機(jī)的基帶部分，并完成了相應(yīng)的外圍模塊的設(shè)計(jì)與制作。本設(shè)計(jì)中的偽衛(wèi)星發(fā)射機(jī)能覆蓋目前所

3、有GNSS信號(hào)頻點(diǎn)，且功率可調(diào)。此外，針對(duì)偽衛(wèi)星的特點(diǎn)，修改了原有的人機(jī)交互界面，提升了用戶體驗(yàn)，方便用戶設(shè)定應(yīng)用場(chǎng)景。
　　第三，通過(guò)閱讀大量文獻(xiàn)資料，研究了接收機(jī)的載波環(huán)和碼環(huán)，并針對(duì)偽衛(wèi)星系統(tǒng)的遠(yuǎn)近效應(yīng)問(wèn)題做了深入研究，修改了原有接收機(jī)跟蹤通道設(shè)計(jì)，使接收機(jī)能適應(yīng)偽衛(wèi)星系統(tǒng)。同時(shí)對(duì)載波相位定位中特有的周跳問(wèn)題進(jìn)行了細(xì)致的研究，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用，使用軟件的方式在接收機(jī)上實(shí)現(xiàn)了對(duì)周跳的探測(cè)與修復(fù)。
　　最后，通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方式驗(yàn)證