北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)接收模塊的誤差建模及應用研究.pdf

1、北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)是我國正在實施的自主發(fā)展、獨立運行的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)，經(jīng)歷了由“北斗一號”向“北斗二號”的發(fā)展過程。由于北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)處于發(fā)展建設階段，及時了解北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的實際誤差及其分布特性，對提高衛(wèi)星導航測量精度和實際的應用（如在組合導航系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)融合等）具有重要的意義。
　　本文針對實際應用的需要對“北斗二號”衛(wèi)星導航系統(tǒng)定位中的實際誤差樣本分布特性，利用有關誤差建模及誤差估計的相關理論和方法展開研究。首先，設計了

2、上位機軟件對“北斗二號”接收機測量數(shù)據(jù)進行采集、投影變換、存儲和顯示；其次，對采集到的位置數(shù)據(jù)和速度數(shù)據(jù)進行誤差分離和誤差的平穩(wěn)性分析，并確定采用時間序列分析法對北斗接收機的測量誤差進行建模；第三，根據(jù)誤差序列的自相關函數(shù)和偏自相關函數(shù)確定位置誤差和速度誤差采用的時間序列模型的類型，并采用AIC、BIC定階法、最小二乘法確定誤差模型的階數(shù)和模型參數(shù)；最后，根據(jù)誤差模型建立誤差的狀態(tài)空間模型設計卡爾曼濾波器，對位置誤差和速度誤差進行卡爾曼

3、濾波，提高北斗接收機測量精度。
　　本文利用MATLAB對北斗接收模塊UM220采集分離的誤差數(shù)據(jù)進行建模和濾波分析，實驗結(jié)果表明：除動態(tài)X坐標方向和動態(tài)速度誤差數(shù)據(jù)需采用ARMA（2，2）模型外，其它誤差數(shù)據(jù)均采用ARMA（1，1）模型；卡爾曼濾波后靜態(tài)誤差序列標準差比原誤差序列標準差減少了至少28.86％，北斗接收機的靜態(tài)位置誤差的標準差小于1.3039米，靜態(tài)速度誤差的標準差小于0.1040米/秒；動態(tài)誤差序列標準差比原誤差