● 摘要
近几年来,随着GPS、GLONASS、北斗等三大卫星导航系统现代化技术改造和星座组网的逐渐完成,全球卫星导航系统性能大幅度提升。针对单系统定位准确性、正直性、连续性和有效性不足的缺点,研究多导航系统兼容技术是卫星导航接收机技术的一个重要发展方向,对卫星导航在各领域的深入应用意义重大。
本文正是基于在这样的背景下,研究GNSS多系统兼容接收机中最核心的信息处理部分的关键技术。本文首先概述多系统兼容接收机信息处理的基本技术:在分析本课题涉及的三大导航系统各自采用的时间系统和坐标系统基础上,阐述了相应的融合统一策略;在研究伪距测量原理和单系统定位原理的基础上,介绍了适用于多系统应用的定位测速算法:加权最小二乘法;针对伪距测量方程中的不同误差来源,文章还给出相应的修正方法。
其次为进一步完善接收机的功能和性能,文章又深入探讨了适用于多系统的信息处理的多个关键算法,包括:基于Hatch滤波的载波相位平滑伪距算法;基于卫星仰角、方位角的快速选星算法;失锁后快速重定位算法;基于加权最小二乘残差法的自主完好性监测算法;卡尔曼滤波定位算法等,并提出一种基于高度角和验后方差估计的定权方法,通过仿真验证其可以提高定位精度且具有很好的抗差性。
针对接收机信息处理的具体实现问题,本文接着又详细介绍了基于DSP平台的信息处理总体框架设计和软件详细设计,讨论并解决具体工程应用实现时所遇到的相关问题,并对多系统接收机的具体功能和算法性能进行详尽的测试与分析。
文章的最后对论文主要研究内容做了总结,并提出下一步继续深入研究的方向。