【摘 要】
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经过近二十年的发展,GPS(Global Positioning System)已经成为人们获取高精度位置信息的重要渠道。然而用户对位置服务的要求在不断提高,GPS单系统导航定位越来越难以满足这一要
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经过近二十年的发展,GPS(Global Positioning System)已经成为人们获取高精度位置信息的重要渠道。然而用户对位置服务的要求在不断提高,GPS单系统导航定位越来越难以满足这一要求。随着上世纪末GALILEO计划的正式启动,利用GPS/GALILEO组合导航定位来实现更高精度与可靠性的定位服务便成为人们关注和研究的焦点。然而,目前对于GPS/GALILEO组合导航定位的研究还不够系统和深入,在国内尤为如此。作为组合导航定位研究的关键环节,对组合定位算法和组合定位性能的研究,必不可少要用到组合观测数据作为输入数据。本论文拟通过MATLAB仿真工具首先对GPS/GALILEO的卫星星座进行模拟,然后分别对GPS观测数据和GALILEO观测数据进行仿真,得到RINEX3.0格式的GPS/GALILEO组合仿真观测数据,为后续的组合定位解算研究打下基础。本论文具体工作如下:
(1)统一了GPS和GALILEO系统的时间与坐标系统。本文求解出了两个坐标系统的转换参数,并分析了转换参数的精度。GPS系统时间与GALILEO系统时间之间的实际差值是一个随时间不同而变化的变量,这一变量被叫做GGTO,本文对GGTO进行了详细研究并通过MATLAB仿真工具进行模拟。
(2)模拟出了GPS和GALILEO卫星在空间的分布。首先分析了星座模拟和卫星位置计算的流程,通过RINEX导航文件作为星座仿真的原始星历数据,计算了多普勒卫星轨道参数,并分析了卫星的受摄运动模型,进一步加入轨道改正参数,得到比较精确的卫星位置,并用MATLAB仿真工具模拟出了GPS与GALILEO在空间的位置及轨道。
(3)详细讨论了观测数据误差仿真的方法,包括影响观测数据的一些最主要的误差,如对流层误差、电离层误差等。现在已有许多可供选择的模型,本文通过比较选择了适于仿真的模型:EGNOS对流层误差模型、NeQuick电离层误差模型。此外,还对卫星钟差、接收机噪声等误差做了相应的处理。
(4)建立了GPS/GALILEO卫星观测数据的仿真模型并用MATLAB仿真工具实现。最后将伪距观测值、载波相位观测值以RINEX3.0格式输出,并初步检验了仿真结果。此外,通过调节不同的卫星参数和误差模型参数,可以实现符合不同要求的观测值仿真。
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