辅助GALILEO导航系统增强接收算法的分析与实现

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wolfzhu
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近年来,随着用户需求的增加,移动定位技术LCS(Location Service)受到越来越多的关注,而 GNSS(Global Navigation Satellite System,全球导航卫星系统)精度高、性能可靠,应用于移动无线网络在3GPP(Third Generation Partnership Project,第三代合作伙伴计划)中被称之为辅助卫星导航定位系统(AGNSS,Assisted Global Navigation Satellite System)。伴随着移动通信网络从2.5G向3G的快速演进,3G技术的日益成熟为移动定位技术的发展提供了支持,解决了在2G或2.5G的网络里,AGNSS的应用受网络传输速度限制的问题,而3G网络可以提供高速无线下载功能,这就为 AGNSS提供了更加广阔的发展空间,全球 LCS运营市场将进入高速发展阶段。AGNSS并不排除引入其他卫星导航定位技术,而 GALILEO卫星导航定位系统是欧洲自主的、独立的全球多模式卫星定位导航系统,可以提供高精度、高可靠性的定位服务,同时它实现完全非军方控制和管理。随着 GALILEO系统的不断建设和完善,未来GNSS具有强大的生命力和广阔的市场前景,分析辅助GALILEO导航系统能够为产品实现提供前期准备和基础,提高产品的生命力。  本文首先介绍了卫星导航系统的组成及其发展现状,总结了国内外导航信息解算技术的研究情况,介绍了辅助 GALILEO导航系统的基本理论和原理,研究了在移动通信网络辅助条件下, GALILEO卫星导航系统的定位信息解算方法,并针对城市中高遮挡环境下卫星数不足四颗时的定位技术进行了分析和研究,提出了解决方案。将用户端上传的伪距信息和小区基站中 GALILEO参考接收机提供的辅助信息进行结合,对于网络侧的解算整体方案进行了设计,确定了其中主要部分的算法模型,并对所研究内容用 C语言编程,使用VS2008编译环境进行软件实现。  本文的仿真以及实现工作主要包括:对两种不同格式导航电文的解算信息的提取;构造并传送下行辅助数据给UE端以及提取UE上传的伪距信息;应用存储在网络位置服务器中的用户可见卫星的星历数据对卫星瞬时位置进行计算并用C语言代码实现;用最小二乘迭代方法计算用户位置和大地坐标转换模块的实现;在三星定位时辅助用户高度定位算法模块的实现及其算法分析;最后利用NIMA(National Imagery and Mapping Agency国家图像和地图局)观测数据中的广播星历和对应的观测值进行了整个定位解算在非实时条件下的C语言代码实现,并针对可见星数不同的情况对定位结果的影响进行了分析,仿真结果表明各个模块部分均能实现所需要完成的功能,最终的定位精度也能够满足一般用户导航定位的需求。
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