● 摘要
本课题来源于航天五〇二所空间智能控制技术国防科技重点实验室建设项目,利用卫星定位技术实现高精度定位监视与导航控制。作为先期研究与试验,本课题在地面试验场(室内)采用伪卫星(无线信标)发射用于定位的载波信号,实现对移动载体的高精度定位。 本文首先提出了室内高精度定位系统无线电信标子系统的方案。该方案设计基于以下工作:分析了GPS技术在室内定位应用中的可行性,研究了室内定位系统的误差源;针对本课题的室内应用环境,仿真了不同伪卫星布局的HDOP(水平精度因子)值,综合考虑远近效应和多径效应对定位精度的影响,确定了无线信标布局的方案;为了降低无线信标设计和实现的复杂度,基于多种伪卫星时钟同步方法的比较分析,提出了适用于本课题的时钟同步方法;针对发射天线安装位置偏差及天线相位中心偏差难以消除的问题,提出了利用多个已知点静态测量定位修正误差的方法。其次,设计与实现了无线信标发射机。具体工作包括:提出了无线信标发射机的设计方案;实现了C/A码发生器,基于寻找奇异点并用Matlab仿真值与SignalTap II采样值比对的方法,验证了码的正确性;分析了RF电路各子模块,实现了RF电路的集成;对发射天线的参数设计进行了仿真研究。 最后,本文研究了适用于室内高精度定位的载波相位周跳探测与修复方法,将用于中央监控处理子系统的数据预处理部分。针对GPS载波相位定位中常用的周跳探测方法在本课题中的不可实施性,采用多普勒积分方法探测和修复周跳,并利用仿真数据验证了其可行性。
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