衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)單頻定位技術(shù)研究.pdf

1、BDS目前只公布了B1頻點(diǎn)數(shù)據(jù)，因此民用BDS接收機(jī)均是單頻接收機(jī)，GPS民用接收機(jī)也以單頻接收機(jī)為主。單頻接收機(jī)在定位精度、穩(wěn)定度等方面很難與雙頻甚至三頻接收機(jī)相比，為提高定位精度，需要對(duì)單頻接收機(jī)定位精度提高辦法進(jìn)行研究。本文首先分析了偽距觀測(cè)值誤差特性及誤差抑制方法，然后從提高觀測(cè)值精度和優(yōu)化定位算法兩個(gè)方面研究了提高單頻定位精度的方法。本文主要內(nèi)容包括三個(gè)方面：
　　第一，偽距觀測(cè)值誤差特性及誤差抑制方法。與GPS系統(tǒng)星座

2、不同，我國(guó)BDS系統(tǒng)星座為GEO，MEO，IGSO三種衛(wèi)星組成的混合星座。針對(duì)BDS的這一特性，利用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析了不同類(lèi)型衛(wèi)星的觀測(cè)值誤差特點(diǎn)，著重研究了偽距多徑誤差特性，實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)表明：IGSO與MEO偽距觀測(cè)值多徑誤差表現(xiàn)出相近特性，GEO衛(wèi)星偽距觀測(cè)值多徑誤差表現(xiàn)出慢變特性。
　　第二，穿刺點(diǎn)周?chē)窬W(wǎng)點(diǎn)部分不可用時(shí)的電離層延遲修正方法。格網(wǎng)電離層修正是一種精度較高的單頻電離層延遲修正方法，廣泛應(yīng)用于廣域差分系統(tǒng)。由于通信故障、

3、誤碼等原因?qū)е陆邮諜C(jī)接收的部分格網(wǎng)信息不可用，傳統(tǒng)垂直電離層延遲的計(jì)算方法在電離層發(fā)生劇烈變化時(shí)會(huì)引入較大誤差。針對(duì)這一問(wèn)題，提出了基于部分格網(wǎng)信息不可用時(shí)的電離層修正方法，并在實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上進(jìn)行仿真，仿真結(jié)果表明，該方法提高了穿刺點(diǎn)周?chē)窬W(wǎng)點(diǎn)信息部分不可用時(shí)的電離層延遲修正精度。最后，利用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)基于格網(wǎng)電離層延遲修正的廣域差分定位性能進(jìn)行評(píng)估，并與不使用廣域差分信息且利用模型法修正電離層延遲定位結(jié)果進(jìn)行比較，結(jié)果表明：基于格網(wǎng)電離

4、層延遲修正的廣域差分定位定位結(jié)果明顯優(yōu)于其它幾組定位結(jié)果。
　　第三，基于觀測(cè)數(shù)據(jù)融合的抗差卡爾曼濾波定位技術(shù)。偽距觀測(cè)值誤差較大，且受到干擾時(shí)可能含有較大粗差，容易導(dǎo)致卡爾曼濾波定位結(jié)果發(fā)散。針對(duì)這一問(wèn)題，提出基于載波平滑偽距的卡爾曼濾波技術(shù)。實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)表明，該方法可以增加卡爾曼濾波對(duì)誤差（尤其是偽距粗差）的抑制能力，抑制卡爾曼濾波發(fā)散；為充分利用單頻接收機(jī)觀測(cè)數(shù)據(jù)，提高定位精度，對(duì)經(jīng)典卡爾曼濾波觀測(cè)方程進(jìn)行改進(jìn)，提出了基于數(shù)據(jù)融