基于高程和鐘差輔助的衛(wèi)星導航接收機定位技術研究.pdf

1、可用性即接收機提供連續(xù)定位服務的時間百分比，是衛(wèi)星導航系統(tǒng)的關鍵性能指標。在實際應用條件中，遮擋可能導致衛(wèi)星數不足四顆無法定位，弱信號情況下無法獲取完整衛(wèi)星信號發(fā)射時間，概略位置未知情況下無法滿足傳統(tǒng)輔助式GPS定位方法的要求等等，上述情況均會導致可用性的下降。論文結合輔助導航技術的發(fā)展與各種輔助測量器件的應用背景，以提高接收機在實際環(huán)境中的可用性為目標，開展基于高程和鐘差輔助的衛(wèi)星導航接收機定位技術的研究，取得以下研究成果：
　

2、?。?）針對傳統(tǒng)接收機定位誤差傳遞模型不適用于有高程或鐘差參與輔助定位的問題，提出了存在輔助觀測條件下的誤差傳遞分析模型。在研究三星結合高程、三星結合鐘差、雙星同時結合高程和鐘差三種輔助定位原理的基礎上，利用仿真算例分析了典型遮擋環(huán)境下定位精度的分布規(guī)律。結果表明，提出的新的誤差傳遞模型可以對輔助定位的精度進行評估，并由此計算偽距與其他輔助信息的最優(yōu)組合關系，用于指導接收機外部輔助器件的設計與選擇。
　　（2）針對傳統(tǒng)的A-GPS

3、弱信號定位算法存在首次解算中初次求解速度慢和初始條件中本地概略時間精度要求較高的問題，提出了一種基于北斗二號混合星座條件的A-BDS定位算法。算法提出利用混合星座中IGSO、GEO衛(wèi)星相對GPS中MEO衛(wèi)星動態(tài)較低和地表接收機高程范圍有限兩個特點，增加粗解算環(huán)節(jié)以降低鐘差模糊搜索計算量并提升本地概略時間精度。算法性能分析表明，在最不利的情況下，新算法相對傳統(tǒng)算法一方面可以將首次解算的計算量減少45.2％，另一方面可以將條件中對概略時鐘精

4、度的要求由187.5s放寬至1500s。
　　（3）針對傳統(tǒng)的輔助式GPS定位方法在概略位置未知時，存在待驗證位置數量巨大而無法快速解算的問題，提出接收機亞毫秒級時間精度條件下的快速輔助式定位方法。首先，提出基于兩顆衛(wèi)星觀測數據的概略位置搜索空間構建算法，將最大待檢驗的位置數量從1.5×107降至400以內。其次，針對傳統(tǒng)方法對單個待檢驗位置點的計算復雜的問題，分別提出基于接收機鐘差估計和基于偽距殘差估計的兩種位置快速搜索方法。仿