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导航系统|导航系统的PVT解算



按关键词阅读: 导航系统 pVT 解算

1、导航系统的PVT解算 一、绪论 通常卫星导航接收机由射频接收 , 基带处理和PVT 解算三部分组成 。
PVT解算 , 顾名思义 , 即指用户 接收机的位置、速度和时间解算 。
接下来将针对GPS和GLONASS系统来讲述它们各自 PVT解算中的用户位置计算过程 , 这也是本人对该 部分的学习和总结 。
计算用户位置可以采用伪距定位法和载波相位定 位方法 , 后者精度较前者高 , 但前者比较普遍 ,以下讲述的都是关于伪距定位的过程 。
一、绪论 卫星系统的时间问题说明 。
每个独立的卫星系统的卫星钟面时是由与之 对应的系统时来设定的 , 每个系统时又由其相 对应的世界协调时(UTC)来设置的 。
二、单点定位原理 用户可以从卫星发射的 。

2、星历数据中得到GPS卫 星的位置 , 也可以测量出卫星到接收机的距离 ,因此用户位置就可以确定了 。
s1、s2、s3分别是二维坐标下卫星位置 , U为用户位置 , x1、x2、x3为 卫星到用户的距离 , 从图上可知 , 只要知道的三颗卫星的位置以及它们到 用户的距离就可以确定出用户的二维位置 。
三、定位方程 是用户测得的伪距值 , 只考虑传统误差源(除 此之外还有固体潮和大洋负荷等误差) , 它可以表 示为: utT cbvITcbcD)( ct utu cbb t 令 是传输时间的钟面时 , 则有: uT bvITbtc)( T D TIv vbut b 其中 ,是伪距的精确值,为卫星位置误差对距离的影响 ,是对流层延迟 。

3、误差 , 是电离层延迟误差 ,是接收机测量误差 ,是相对论时间修正 , 是卫星的时钟误差 , 是用户时钟误差 。
由于D v误差在数据处理中难以模型化消除其影响 , 所以当暂不考虑和 它们时 ,,,(3.2) (3.1) 三、定位方程 令修正后的伪距为: )( vITbtc 而 ,222 )()()( uuuT zzyyxx i i 表示成 , 并把它称为伪距的测量值 ,uuiuiuii bzzyyxx 222 )()()( 所以式(3.2)可以表示为: uuiuiuii bzzyyxx 222 )()()((3.3) 其中 ,),( iii zyx为第i颗卫星的位置 ,),( uuu zyx为所要求的用户位置 。

4、 。
为方便讨论 , 通常习惯将 则确定用户位置的方程如下: (3.4) 四、PVT解算流程 第一步:确定观测时刻 。
第二步:提取导航电文 。
第三步:计算观测时刻的卫星位置、速度、仰角 和倾角 。
第四步:获得伪距测量值 。
第五步:利用定位方程 , 计算各用户位置、速度 和时间 。
第六步:用户位置的经纬度转换 。
四、确定观测时刻 这里的观测时刻指的是当前接收到的导航电文的 发送时刻 。
假设在用户端某时刻(由用户接收机的本地时间 确定)接收到来自n颗卫星(n4)的导航电文 , 现 在要通过这n组导航电文确定出用户位置 , 则必须首 先知道这n颗卫星的位置 。
由于接收到的导航电文中 只提供了某个参考时刻时与卫星位置相关 。

5、的参数 ,所以 , 要计算当前时刻的卫星位置 , 就得由用户重 新确定出与参考时刻在同一参考时间系统下的该导 航电文的发送时刻 , 即这里提到的观测时刻 , 然后 计算出观测时刻的卫星位置 。
四、确定观测时刻 观测时刻可以直接从导航电文中本帧的钟 面时和捕获跟踪所提供的码片相位得到 。
GPS系统中 , 由导航电文的周时间(TOW)给出了发 送本帧时刻的卫星钟面时 , 根据捕获跟踪所提供出的 当前时刻的子帧号、第几个字、第几个数据位和第几 个码片周期 , 及周期内的码片相位 , 然后得出发射时 刻的钟面时间; GLONASS系统中 , 由导航电文 k t 给出了发送本帧 时刻的卫星钟面时; 以上求得的是当前接收到的导航电文的发送时 。

6、刻的 卫星钟面时 , 再转换到与参考时刻同一个参考时间系 统下 , 就确定出了该导航电文的观测时刻 。
五、提取导航电文 在GPS系统中 , 要提取出正确的导航电 文 , 需要进行如下步骤: 第一步:将跟踪输出数据转换为导航数据 位; 第二步:进行子帧匹配和奇偶校验 , 找到 子帧的起始位置; 第三步:按照导航电文的编码格式 , 从各 子帧中获得导航电文 。
1、GPS系统导航数据格式及导航电文提取 一个超帧包含25页 , 每页由5个子帧构成 , 每 个子帧包含10个字 , 每个字由30个导航数据位构 成 , 每个导航数据位包含20个C/A码周期 , 每个 C/A码周期有1023个码元 。
1、GPS系统导航数据格式及导航电文提取 2 、GL 。

7、ONASS系统导航数据格式及导航电文提取 在GLONASS系统中 , 要提取出正确的导航 电文 , 需要进行如下步骤: 第一步:根据时间标记 , 找到帧的起始位置; 第二步:剥离明德码; 第三步:将相对码变成导航数据位; 第四步:进行汉明码校验 , 获得真正可用的 导航数据; 第五步:按照导航电文的编码格式 , 从各字 符串中获得导航电文 。


稿源:(未知)

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标题:导航系统|导航系统的PVT解算


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