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《提高卫星导航定位精度和实时性的选星算法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第30卷第10期系统工程与电子技术Vol.30No.102008年10月SystemsEngineeringandElectronicsOct.2008文章编号:1001506X(2008)10191404提高卫星导航定位精度和实时性的选星算法丛丽,谈展中(北京航空航天大学电子信息工程学院,北京100083)摘要:通过分析卫星数目及一颗卫星对GDOP的影响,可知GDOP随卫星数目增加单调递减,但递减幅度变小。综合考虑GPS定位精度和实时性,确定采用6星组合进行定位;基于卫星对GDOP贡献的定义,提出了两种
2、选星算法,并与最佳几何精度因子算法进行了性能比较分析。仿真结果表明,6星组合与全部可见星的GDOP差别不大;提出的两种基于卫星对GDOP贡献的选星算法与最佳几何精度因子算法的选星结果基本相同,而计算量远小于后者,因此具有较好的性能。关键词:GPS;GDOP;选星;定位精度中图分类号:TN967.1文献标志码:ASatelliteselectionalgorithmtoimproveprecisionandrealtimeperformanceofGPSpositioningCONGLi,TANZhanzhong
3、(Coll.ofElectronicsandInformationEngineer,BeijingUniv.ofAeronauticsandAstronautics,Beijing100083,China)Abstract:BasedonananalysisoftheinfluenceofboththenumberofsatellitesandonesatellitetoGDOP,itisconcludedthatGDOPprogressivedecreasesdullywiththeincreaseofthenumb
4、erofsatellites,butthedecreasingamplitudereduces.WithconsiderationofbothGPSpositioningprecisionandrealtimeperformance,acombinationof6satellitesisselectedtocalculateposition.BasedonthedefinitionofthecontributiontoGDOP,twosatelliteselectionalgorithmsareproposed,who
5、seperformanceiscomparedwiththebestGDOPalgorithm.SimulationresultsindicatethatthereislittledifferencebetweentheGDOPof6satellitesandthatofallobservedsatellites,andthetwoalgorithmsproposedbythispaperhavealmostthesameselectedsatelliteswiththatofbestGDOPalgorithm,butwi
6、thmuchlesscomputations.Keywords:GPS;GDOP;satelliteselection;precisionofpositioning0引言用6星组合的方式,并针对现有选星算法应用于更多星组合(>4)情况时存在的不足,提出了两种基于卫星对GDOPGPS已广泛应用于飞机、舰船和车辆导航定位,授时和贡献的选星算法,与最佳几何精度因子方法进行比较,并通守时,大地和大气测量等领域。为保证定位精度,需要从多过仿真对算法有效性进行分析和验证。颗可见卫星中选择几何分布最佳的卫星组合(至少4颗卫[1]
7、1GDOP的定义及其几何意义星),即存在选星问题。通常情况下,选星是要找出几何精度因子(GDOP)最小的卫星组合,选星的关键是综合考定位精度是GPS的一个主要技术指标,在绝对定位方虑定位精度和实时性,确定选星数目以及设计选星算法。式下,GPS的定位精度主要取决于两个方面:其一是观测量目前对选星问题的研究主要基于4星组合的情况,传统的的精度;其二是所测卫星在空间的几何分布。GDOP表征[2]选星算法有最佳几何精度因子法、最大矢端四面体体积用户和可见卫星在空间几何分布的好坏,表示定位定时总法、最大正交投影法、综合法等,这几种
8、方法计算量较大,因误差g对测距误差的放大倍数,即1/2而实时性不佳,为满足实时性的要求,文献[1,34]提出了GDOP=(g11+g22+g33+g44)=g/(1)T-1改进方法。其中gi(i=1,,4)是G=(HH)的对角线元素,H是GDOP是影响GPS定位精度的主要因素之一,而观测矩阵
