基于北斗与GPS双模定位系统的数据融合开题报告

 2022-11-25 02:11

1. 研究目的与意义

一、选题背景与意义选题背景:信息融合技术是当今十分活跃的研究领域,根据现代化航行体对定位系统的要求, 北斗导航定位系统是我国自主开发,独立运行的全球卫星导航系统,促进了我国自主卫星导航事业的发展,使我国的综合实力得以体现,摆脱了对国外卫星导航系统的依赖,打破了美国GPS的垄断局面,对我国高技术产业的发展起到了带动作用,形成了新的技术增长点.而将GPS与北斗相结合起来运用到精准的定位服务上是一大重要决定,当代社会快速发展,不仅前有文化的融合,后有信息融合,相同的卫星条件下,北斗与GPS在高精度相对定位方面出于同一精度级别,二者联合定位,可以明显增加可用卫星资源,改善卫星几何结构,提高卫星定位精度。

北斗和GPS双模定位系统的数据融合的意义:(1)GPS导航信号强度不高与北斗融合后进行数据定位互补(2)GPS地图数据精确度不够与北斗融合使其定位精度提高(3)而GPS拥有足够庞大得定量用户,可以为北斗提供用户群(4)二者联合定位可以明显增加可用卫星资源,改善卫星几何结构提高卫星定位精度(5)GPS在车载方面应用广泛,但是GPS信号在某些环境中可能不可用,例如隧道,森林和高层建筑,而我国北斗的先进技术,含有55颗北斗导航卫星,北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成,可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务,并具短报文通信能力。

2. 课题关键问题和重难点

(1)北斗和GPS联合定位时,首先要解决2个系统的基准问题,必须采用统一的时间基准和坐标基准并注意频率差别. 我国北斗系统的时间基准为北斗时(BDST),起算历元为2006年1月1日0时0分0秒,采用周和周内秒记数,无闰秒。

GPS的建立时间较早,它的时间基准是GPST,起算历元为1980年1月6日0时0分0秒,无闰秒。

因此BDST与GPST相差了1356周,由于协调世界时(UTC)存在闰秒,所以导致BDST与GPST还存在一个14s的系统差。

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3. 国内外研究现状(文献综述)

由陈佩文,余学祥,张浩[1]共同研究全球卫星导航系统紧组合定位,系统间偏差需要多历元后处理的估计方式,并与接收机重启等因素有关。

针对该问题,文章将求解ISB参数问题转化为求解系统间小数偏差参数问题,利用粒子群优化算法单历元实时估计F-ISB与坐标参数,在此基础上分析了收星受限情况下模糊度固定成功率和定位精度。

实验结果表明,不同品牌接收机的全球定位系统与北斗卫星导航系统的F-ISB在一定时间内具有时域稳定性,F-ISB在不同截止高度角下实时单历元估计偏差均小于0.1周;实时F-ISB改正的紧组合模型在截止高度角为40的收星受限情况下,单历元定位精度与松组合模型一致,模糊度固定成功率由74.2%提升到90.65%。

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4. 研究方案

(1)先查询资料了解和熟悉北斗he GPS的运作过程以及相应的数据处理方法,并分析其优缺点,将两者进行比较(2)在进行紧组合定位时,由于接收机对于两个系统的卫星的硬件延迟有所差异,所以在差分的过程中会形成一个新的未知参数差分系统间偏差,对于这个偏差我们要进行相应处理(3)对于要解决2个系统的基准问题,必须采用统一的时间基准和坐标基准。

BD周=GPS周-1356 (1)BD秒=GPS秒-14 (2)北斗坐标系为CGCS2000,GPS采用的则是WGS84坐标系,两者只在椭球参数的扁率f上存在小的差别(3)扁率对大地经度L,大地纬度B和大地高度H的影响:(4) (5)(6)(4)使用MATLAB编程并获取的定位数据,对其进行算法的处理,获取高精度的定位,购买相应的双模模块及使用该模块的数据采集与处理

5. 工作计划

2022.12.07 2022.12.18 确定论文题目2022.12.28 2022.01.17填写任务书2022.01.18 2022.02.18 查找资料,外文翻译2022.02.18 2022.03.14 开题报告2022.03.15 2022.04.10中期检查2022.04.11 2022.05.16 网上提交材料2022.05.17 2022.06.09 答辩以及工作检查

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