基于非線性濾波的GLONASS-GPS-BDS多模融合定位方法研究.pdf

1、當(dāng)今全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)GNSS（Global Navigation Satellite System）快速發(fā)展，其中三大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)技術(shù)先進(jìn)、應(yīng)用廣泛：全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System，GPS）是目前世界上最完善的全球范圍的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，可提供連續(xù)的實(shí)時(shí)三維位置、速度信息；俄羅斯的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) GLONASS隨著近幾年星座能力全恢復(fù)計(jì)劃的推進(jìn)、GLONASS-K/KM/NG新衛(wèi)星系統(tǒng)研制工作的進(jìn)行，有了

2、長足的發(fā)展。我國的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)（BeiDou Navigation System，BDS）目前已經(jīng)能夠在亞太區(qū)進(jìn)行全天候的衛(wèi)星導(dǎo)航服務(wù)，并且在不斷完善以實(shí)現(xiàn)全球范圍的導(dǎo)航定位。多系統(tǒng)的發(fā)展一方面促使各系統(tǒng)進(jìn)行國際合作，共同發(fā)展。另一方面為用戶提供更多的可用衛(wèi)星，利于提高定位精度與穩(wěn)定性。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，全球范圍已建的、在建的和計(jì)劃建設(shè)中的各種導(dǎo)航系統(tǒng)所包含的衛(wèi)星數(shù)量將接近或超過140顆。如何利用這些來自不同系統(tǒng)的眾多導(dǎo)航衛(wèi)星定位，將是一個(gè)嶄

3、新的、富有挑戰(zhàn)性的研究課題。
　　本文的主要工作內(nèi)容包含以下幾個(gè)部分：
　　1）綜述GNSS的研究背景與發(fā)展，詳細(xì)介紹了GPS、GLONASS和BDS的系統(tǒng)組成、定位過程中誤差來源以及傳統(tǒng)單系統(tǒng)衛(wèi)星導(dǎo)航定位通用模型。
　　2）分析GPS、GLONASS、BDS三系統(tǒng)的時(shí)間坐標(biāo)系和空間坐標(biāo)系的異同，統(tǒng)一時(shí)空坐標(biāo)系，提出三系統(tǒng)融合定位的最小二乘法定位模型。
　　3）針對傳統(tǒng)最小二乘法定位模型的缺陷，提出基于非線性濾波

4、的GPS/GLONASS/BDS三系統(tǒng)融合定位模型。針對衛(wèi)星跳變對定位結(jié)果產(chǎn)生的明顯影響，提出了基于偽距判別的刪選定位衛(wèi)星的策略。
　　4）進(jìn)行GPS/GLONASS/BDS三系統(tǒng)融合定位實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證本文提出的偽距判別策略和基于非線性濾波的三系統(tǒng)融合定位模型的正確性和可行性。模擬在單系統(tǒng)衛(wèi)星數(shù)不足的惡劣環(huán)境，比如高樓林立的城市、高山峽谷等惡劣情況，進(jìn)行定位實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證多模融合定位的穩(wěn)定性和優(yōu)越性。
　　本研究可為多模衛(wèi)星導(dǎo)航定位