基于高程和鐘差輔助的衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)定位技術(shù)研究.pdf

1、可用性即接收機(jī)提供連續(xù)定位服務(wù)的時(shí)間百分比，是衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的關(guān)鍵性能指標(biāo)。在實(shí)際應(yīng)用條件中，遮擋可能導(dǎo)致衛(wèi)星數(shù)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(shí)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(dǎo)致可用性的下降。論文結(jié)合輔助導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展與各種輔助測量器件的應(yīng)用背景，以提高接收機(jī)在實(shí)際環(huán)境中的可用性為目標(biāo)，開展基于高程和鐘差輔助的衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)定位技術(shù)的研究，取得以下研究成果：
　

2、?。?）針對傳統(tǒng)接收機(jī)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(jié)合高程、三星結(jié)合鐘差、雙星同時(shí)結(jié)合高程和鐘差三種輔助定位原理的基礎(chǔ)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(jié)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(jìn)行評估，并由此計(jì)算偽距與其他輔助信息的最優(yōu)組合關(guān)系，用于指導(dǎo)接收機(jī)外部輔助器件的設(shè)計(jì)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(shí)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(dòng)態(tài)較低和地表接收機(jī)高程范圍有限兩個(gè)特點(diǎn)，增加粗解算環(huán)節(jié)以降低鐘差模糊搜索計(jì)算量并提升本地概略時(shí)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(jì)算量減少45.2％，另一方面可以將條件中對概略時(shí)鐘精

4、度的要求由187.5s放寬至1500s。
　?。?）針對傳統(tǒng)的輔助式GPS定位方法在概略位置未知時(shí)，存在待驗(yàn)證位置數(shù)量巨大而無法快速解算的問題，提出接收機(jī)亞毫秒級時(shí)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(shù)據(jù)的概略位置搜索空間構(gòu)建算法，將最大待檢驗(yàn)的位置數(shù)量從1.5×107降至400以內(nèi)。其次，針對傳統(tǒng)方法對單個(gè)待檢驗(yàn)位置點(diǎn)的計(jì)算復(fù)雜的問題，分別提出基于接收機(jī)鐘差估計(jì)和基于偽距殘差估計(jì)的兩種位置快速搜索方法。仿