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作为GPS全球导航定位系统用户接收段核心部分,观测值的选用和解算定位算法已成为现阶段研究的热点。不同的观测值和算法的选取可满足不同精度、不同运用领域的要求。在复杂算法实现和控制方面,DSP技术作为一种实效手段随着通信科技的迅速发展也越来越得到人们的重视。
本文结合DSP技术对GPS接收机解算定位部分观测值的选用和不同算法进行研究验证,分别讨论及实现了基于C/A码伪距解算定位和基于载波相位观测值的解算定位算法,并完成了DSP模块下解算定位算法的程序设计与调试工作。具体工作如下:
(1)介绍了卫星位置的计算方法和步骤。选用C/A码伪距观测值,建立了卡尔曼滤波模型并通过编程实现了卡尔曼滤波的解算定位算法。通过实验,将算法结果与现有接收机的解算定位结果进行比较,以此验证算法的正确性和该观测值下的解算精度。
(2)选用载波相位观测值,建立了lambda算法(一种基于整周模糊度求解的定位算法)模型并运用C语言编程实现了该算法,通过实验,将解算结果与准确结果进行比较,以此验证算法的正确性和该观测值下解算的精度。
(3)选用DSP芯片完成了载波相位观测值条件下解算定位的lambda算法程序设计和调试工作。
通过对基于C/A码伪距方程的解算和基于载波相位观测方程的解算结果进行对比可知,前者的精度能保证在30m以下10m以上级别,后者能保证在cm以下10mm以上级别。通过DSP实现的算法结果基本符合仿真环境下的结果。