北斗惯性深组合系统矢量跟踪环路控制的研究与实现

《北斗惯性深组合系统矢量跟踪环路控制的研究与实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、中图分类号：V249.3论文编号：102870316-S209学科分类号：081105硕士学位论文北斗/惯性深组合系统矢量跟踪环路控制的研究与实现研究生姓名王焕浩学科、专业导航制导与控制研究方向卫星定位与组合导航指导教师曾庆化副教授南京航空航天大学研究生院自动化学院二О一六年三月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAutomationEngineeringResearchandimplementationofVectortrackingloopcontrolonDeeplyBD

2、/IMUIntegratedNavigationSystemAThesisinDetectionTechnologyandAutomaticEquipmentbyWangHuanhaoAdvisedbyAssociateProf.ZengQinghuaSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2016承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研

3、究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：南京航空航天大学硕士学位论文摘要随着我国北斗卫星导航系统的逐渐完善，北斗卫星导航的应用也将越来越广，到2020年，北斗将实现全球卫星导航，研究北斗对我国国防事业的发展具有重大意义。考虑到惯性导航系统与卫星导航系统是目前主要的两种导航系统，二者的组合具有良好的信息互补性，通过深层次的组合导航技术和数据融合技术可以提高导航系

4、统的精度和可靠性。本文在此背景下，开展了北斗/惯性深组合矢量跟踪环路控制的研究，并实现了仿真平台。论文首先研究了北斗软件接收机的关键技术，包括对北斗卫星信号体制和组成方式的研究，设计了一种在捕获阶段规避NH码，提升捕获速度和效率的6ms并行码相位捕获方法，分析了载波环和码环控制的方法，研究了从跟踪结果提取出导航电文、解调星历数据、计算伪距和伪距率、实现接收机定位定速等内容。接着，在分析北斗接收机传统跟踪环路基础上，研究了北斗/惯性深组合矢量跟踪模型。首先分析了矢量跟踪与标量跟踪环路的区别，并进行深组合原理的说明。深组合具有四大块内容：预处理滤波器、观测量提取、组合导航滤波器、跟踪环

5、路控制。在分析了深组合理论的基础上，剖析了惯导与接收机环路的内在联系和耦合机理，验证了惯导对跟踪环路具有可控性，为后续的研究奠定了基础。然后，在深组合四大块内容上，重点研究了跟踪环路控制方面内容。分析了惯导与接收机跟踪环路之间的耦合关系，并研究了利用惯导进行跟踪环路控制的方法，通过实验验证了控制方法的可行性和准确性；研究了惯导误差对组合导航及跟踪环路的影响情况；设计了多毫秒相干积分的方法提升环路的跟踪性能和弱信号跟踪能力。最后基于MATLAB平台，设计完成了基于北斗软件接收机和北斗/惯性深组合的仿真平台。仿真平台功能完善，实验结果正确，，具有较好的参考价值。关键词：北斗卫星，软件接

6、收机，捕获，矢量跟踪，惯性导航，惯性误差，相干积分。I北斗/惯性深组合系统矢量跟踪环路控制的研究与实现ABSTRACTWiththedevelopmentoftheBeidouSatelliteNavigationSystem(BDS),itwillbeappliedinmoreandmorefields.By2020,Beidouwillbeaglobalsatellitenavigationsystem.BeidousatelliteresearchisofgreatsignificancetothedevelopmentofChina'snationaldefense.The

7、inertialnavigationsystemandsatellitenavigationsystemaretwomainnavigationsystems,thecombinationofthetwointegratednavigationsystemswillmakecomplementaryinformation.Deepintegratednavigationtechnologyanddatafusiontechnologycanimprovetheaccu