● 摘要
迄今,多径仍是卫星导航系统最主要的误差源。卫星导航在多径严重的复杂环境中的应用越来越受到重视,城市环境的高精度导航、野外复杂地形数据采集、飞机编队飞行等动态及高精度GNSS应用场合对多径抑制提出了更高要求,令传统方法有效性明显下降甚至不再适用。因此,研究多径问题对于我国的卫星导航系统的发展具有重要的实际意义和价值。
本文首先研究了基于数字中频模拟器的卫星导航多径建模。GPS多径建模的主要目的是使对于多径抑制技术的测试能够在相对真实、精确可控及可重复的环境中进行,本文构建了逼近真实GPS信号传播环境的数字环境模型-镜面模型,讨论了模型下信号被遮挡的边界条件以及可能的传播方式。将本文提出的多径模型应用于导航卫星信号模拟器,接收机处理模拟器输出的导航信号,通过对信号码相鉴别误差曲线的分析,初步验证了多径模型建立的正确性。
其次,本文研究了窄相关和Strobe相关两种多径抑制算法,并在软件接收机平台上实现了上述算法。文章通过接收到的数字中频信号和本地生成信号的数学表达式,推导出两种算法在不同鉴相函数下的码相鉴别误差,并对两种算法对多径信号的抑制能力进行了对比评估。
最后,基于数字中频模拟器对两种多径抑制算法进行了单延迟测试、包络测试和镜面模型测试,最终对两种算法下的定位精度做了对比分析。结果表明,相同条件下Strobe相关对多径信号的抑制能力强于窄相关。
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