原子鐘輔助GPS用于CGTR-OTE移動定位技術(shù)研究.pdf

1、歐洲正在建設Galileo系統(tǒng)是目前世界上唯一的為民用目的而建立的衛(wèi)星導航系統(tǒng)，該系統(tǒng)計劃于2008年建設完成。中國是第一個加入Galileo計劃的非歐盟國家，為推動Galileo系統(tǒng)在中國的應用，中歐雙方共同合作，在中國建立一個旨在服務于Galileo系統(tǒng)用戶接收機和應用系統(tǒng)開發(fā)、演示的平臺——CGTR。CGTR由三部分組成：室內(nèi)測試認證環(huán)境(ITE)、外場測試試驗系統(tǒng)(OTE)和應用演示與推廣中心(ADC)。針對CGTR中OTE需要

2、移動定位的需求，本文研究了原子鐘輔助GPS接收機對OTE平臺進行定位的性能，并以改善定位精度為主線，提煉出使用銣鐘輔助增強GPS的優(yōu)點。 在GPS接收機中使用一個原子鐘的出發(fā)點是其授時精度和穩(wěn)定度足夠高，可以假定接收機時鐘與GPS時間之間的偏差為已知量，從而避免了對其進行估計。因此，GPS導航解算就可以僅對位置坐標(x、y、z)的估計來進行，也就是說，僅需要接收到三顆衛(wèi)星的信號就可以完成定位解算。如果接收機時鐘偏差是精確已知的，

3、那么接下來的問題就是在什么樣的環(huán)境中會以什么樣的程度提高定位精度。通過分析時鐘誤差與位置誤差的聯(lián)系，并且調(diào)查了在它們的聯(lián)系中衛(wèi)星幾何位置所起的作用，從而回答了上面提出的問題。 以GPS觀測數(shù)據(jù)為基礎，若使用一個二次函數(shù)來建立估計時鐘偏差的有效模型，那么就需要以前的獨立觀測量來估計這個函數(shù)的參數(shù)?？捎玫莫毩⒂^測量的數(shù)目依賴于這些測量值的相關(guān)時間。為達到實時應用的效果，本文利用了差分定位方式，對應的觀測時間就可減少到1分鐘以內(nèi)。為滿

4、足需要，本文提到了一種更有效、更符合實際情況的銣鐘模型。在簡要回顧了振蕩器模型和其觀測值的基礎上，然后使用事后處理得到精確的衛(wèi)星軌道和時鐘校正評估銣鐘特性。以這些特性為基礎，提出單模GPS和差分GPS使用的銣種模型。并給出了一個使用順序處理估計時鐘偏差的具有實用意義的算法。 為了進一步改善GPS導航的精度和可用性，研究和建立了一個由銣鐘輔助GPS和氣壓計、羅經(jīng)組成的組合導航系統(tǒng)。這種由精密時鐘輔助GPS和氣壓計等組成的組合導航系