无源定位接收机的研究与开发——DSP及定位测速解算软件

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双星有源定位系统是我国第一代卫星导航系统,它有GPS所没有的通信功能,但它也存在着用户少,容易暴露的缺点。我国第二代卫星导航定位系统是无源系统,是对双星有源系统一个极大的改变,具有极大的军事价值。本文对无源接收机的设计进行了研究。  首先,本文阐述了世界卫星导航的发展和我国卫星导航的现状。对我国的双星定位系统作了较详细地阐述,指出其不足,从而得出无源定位接收机研究的必要性。接着介绍了卫星的信号体制,电文格式,伪距的不同测量方法和测速的不同方法。然后从各个方面对接收机的误差进行了分析。这些基础性工作对后面的接收机设计打下基础。  其次,介绍了接收机的总体硬件设计框架。着重介绍了DSP部分的硬件电路,对外部存储器扩展、串口模块、时钟和硬件调试进行了详细地说明。接着给出了系统的软件功能图和流程图。着重设计了DSP处理器的各部分初始化、中断实现和程序加载。  最后对定位和测速算法作了具体的研究,对卫星的瞬时位置和速度计算、误差修正、伪距绝对定位、坐标转换和单点测速设计了算法。给出了伪距定位的修正模型:卫星钟差修正、相对论效应修正、地球自转修正、电离层延迟修正和对流层延迟修正。提出一个不通过组成正规方程,用正交分解求解伪距观测方程的方案。然后对定位和测速算法进行了仿真分析和实测,取得较好的结果。
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