Đang tải... (xem toàn văn)
My thesis presents " searching and Application of ReKalman Filter techniques and local polynomial regression improve the accuracy of the GNSS receiver ".. In fact, Kalman filter is a proc
N Ngày nay, GNSS(Global Navigation Satellite Syste - tên dùng chung cho GPS ( ), (Liên minh châu Âu) GLONASS (Liên bang Nga), khác tìm "Nghiên cứu thiết kế thu UTC GNSS đa kênh dựa tiếp cận lọc tối ưu trạng thái" Em có ích cho nghi Kalman GNSS xác Trong q trình làm giáo PGS Em xin tháng 0 Nguyn Xuân Tin 170667495229008d3cdb2-b1ae-4662-8b16-8b503eba258f 17066749522901b46858f-d6f3-4d76-bbe0-2bc93b90c82f 1706674952290c337e6d7-0c94-484c-a315-502127394d69 TÓM Ng : GPS KALMAN INS/GPS S, 5 thu Nguyn Xuân Tin ABSTRACT Kalman Filter can be applied widely in many different GPS receiver, especially which needs high precision My thesis presents "Researching and Application of Kalman Filter techniques and local polynomial regression improve the accuracy of the GNSS receiver " In fact, Kalman filter is a process of prediction and estimation by measuring interferences to find out the exactly position Based on the properties of the Kalman filter, we can change parameters to adapt applications This thesis inculdes chapters : CHAPTER : OVERVIEW OF GPS SYSTEM AND GPS SIGNAL STRUCTURE This chapter introduces the most general definition of a global positioning system GPS, presents the format and characteristics, and how to create a GPS signal CHAPTER : OPTIMAL STATE ESTIMATOR This chapter introduces the optimal state estimator method approad to UTC multichannel GNSS receiver CHAPTER : ULTRA-TIGHTLY COUPLED GPS AND INERTIAL NAVIGATION SYSTEM FOR AGILE PLATFORMS This chapter introduces the Ultra-Tightly Couple GPS/INS CHAPTER : AND IN THE COMBIED INS/GPS SYSTEM This chapter presents the capabilities and solutions to apply the UTC multichanel GNSS with Kalman filter in the combined INS / GPS system, presents the method increases the precision of the signal by using Kalman filter CHAPTER : SIMULATION RESULTS This chapter presents the results of the research that was implemented Nguyn Xuân Tin LU ABSTRACT DANH MC CÁC HÌNH V TH DANH MC CÁC BNG DANH MC CÁC T VIT TT H THNG GNSS VÀ CU TRÚC TÍN HIU GPS 12 1.1 Phân h khơng gian 13 13 1.1.2 13 1.2 Phân h u khin 14 1.3 Phân h s dng 15 1.4 Các tín hiu GPS d liu 16 tín hiu GPS 16 1.6 Mã C/A 19 1.6 19 1.6.2 T 21 1.6.3 26 1.7 Dch tn Doppler 27 1.8 Bnh v 28 1.8 28 1.8 30 31 LC TNG THÁI 32 2.1 Lý cho vic s dng b lc Kalman 32 2.2 Mơ hình b lc Kalman 34 34 35 2.3 Các thuc tính ca b lc Kalman 39 2.4 B lc Kalman ri rc 41 2.5 B lc Kalman Singer g-h-k 43 2.6 B lc Kalman m rng 48 48 Nguyn Xuân Tin 50 I PHÁP TÍCH HP SIÊU CHT TÍN HIU GPS/INS 53 LC KALMAN NG DNG TRONG H THNG KT HP CHT INS/GPS 57 4.1 Pp cn truyn thng 58 4.2 chuyi t 61 4.3 B lc Kalman cho INS 62 4.4 S hp nht da nhng quy tc ca INS GPS 66 4.5 Hp nht m ca INS GPS 69 4.6 Pbám tín hiu GPS L1 truyn thng 74 4.7 Kt hp GPS L1 C/A GPS L1C (d liu kênh hoa tiêu) bám 78 4.8 B lc Kalman s dng bám tín hiu 80 4.8.1 Bch GPS L1 C/A 81 4.8.2 kênh hoa tiêu) 86 T QU NGHIÊN CU 90 5.1 Các mc tiêu ca lu 90 5.2 Trin khai b lc matlab 90 KT LUN 105 TÀI LIU THAM KHO 106 Nguyn Xuân Tin HÌNH HÌNH 1.1 CHÙM SAO V TINH 13 TINH NAVSTAR 14 HÌNH 1.3 PHÂN H U KHIN 15 KHI B TO TÍN HIU GPS 17 HÌNH 1.5 CU TRÚC TÍN HIU L1 18 U CH BPSK TRONG TÍN HIU GPS 19 HÌNH 1.7 TH CT CA MT ACF CHO MT CHUI GOLD 20 HÌNH 1.8 B TO MÃ C/A 22 HÌNH 1.9A CÁC MÃ C/A 26 HÌNH 1.10 CU TRÚC D LINH V TRONG GPS 29 HÌNH 1.11NH DNG CA HAI T TLM VÀ HOW 30 C BÁM TÍN HIU L1 VÀ L5 37 HÌNH 2.2 TĨM TN CA B LC KALMAN 43 C S DNG BI SINGER [24] CHO HÀM MT XÁC SUT GIA TC MC TIÊU 44 HÌNH 2.4 HÌNH V HONG B LC KALMAN M RNG 52 HÌNH 4.1 H THNG GHÉP CHT CH GPS / INS 59 HÌNH 4.2 H THNG GHÉP LNG GPS / INS 59 HÌNH 4.4 CT NGANG CT 61 HÌNH 4.5 KHONG CÁCH V TRÍ HIN TI VÀ V TRÍ THEO GPS 69 HÌNH 4.6 CH PHN CHO KHONG CÁCH 70 HÌNH 4.7 'FUZZIFICATION' CA MT GIÁ TR D LIU SC NÉT 70 HÌNH 4.8 CHTHÀNH PHU RA CHO GIÁ TR TRNG S V TRÍ 72 Nguyn Xuân Tin HÌNH 4.9 U RA M CA H THNG 72 HÌNH 4.10 TRI DIN U RA SC NÉT CA H THNG 73 VÒNG KHÓA PHA PLL 75 T HP 79 HÌNH 4.14 MƠ HÌNH HÀM T A L1C (BÊN PHI) VÀ DN XUT CA NÓ (BÊN TRÁI) 88 HÌNH 5.1 B LNG GIÁM SÁT THC T 91 TIN TRÌNH THC HIN CA B LC KALMAN 92 HÌNH 5.3 MƠ HÌNH THNG MƠ PHNG S NG TRNG THÁI TIN TRÌNH NGU NHIÊN CA B LC KALMAN 93 HÌNH 5.4 TIN TRÌNH NGU NHIÊN 93 HÌNH 5.5 CU TO B LC KALMAN 94 HÌNH 5.6 B LC KALMAN M RNG TRNG THÁI A 96 HÌNH 5.7 B LC KALMAN M RNG TRNG THÁI B 97 NG VN TC 97 NG V TRÍ 98 NG PHÁC HA 99 U RA 100 HÌNH 5.12 KT QU NG V TRÍ DÙNG B LC 101 HÌNH 5.13 KT QU NG VN TC DÙNG B LC 102 HÌNH 5.14 BIU DIN TRNG THÁI THC T VÀ TRC NG 103 HÌNH 5.15 TH HIN V TRÍ THC T VÀ V NG TT NHT U RA B LC KALMAN 103 Nguyn Xuân Tin BNG 1.1 NH PHA MÃ C/A 24 BNG 1.2 MÃ ID CA CÁC KHUNG CON 31 BNG 2.1 LI ÍCH THC S CA B LC KALMAN 34 BNG 2.2 C PHC THC HIN CA B LC 35 BNG 4.1 TĨM TT THƠNG S BÁM TRUYN THNG 78 BNG 4.2 BNG GIÁ TR MA TRN HI 84 Nguyn Xuân Tin T ACF Autocorrelation Function Hàm t BOC Binary offset carrier Sóng mang dch nh phân BPSK Binary Phase-Shift Keying u ch pha nh phân CBOC Composite BOC Sóng mang dch nh phân tng hp DLL Delay Lock Loop Vịng khóa tr FLL Frequency Lock Loop Vịng khóa tn GPS Global Positioning System H thnh v toàn cu GPST GPS Time Thi gian GPS HOW Handover Word ng HOW Phiên bn b ct 17 bit ca TOW ID Identification number S nhn dng cá nhân INS Inertial navigation system H thng dng quán tính LFSR Linear Feedback Shift Register Thanh ghi dch hi tip tuyn tính LSB Bit có trng s thp nht MCS Master Control Station Tru khin trung tâm Nguyn Xuân Tin MSB Most singnificant bit Bít có trng s cao nht NASA National aeronautics and space Cc qun lý hàng không không aministration gian quc gia NAVSTAR Navigation satellite time and H thng dng v tinh ranging NCO NumericallyControlled B t u khin Oscillator bng s Oven controled crystal B tng tinh th u oscillators khin bng lò cao tn PLL Phase Lock Loop Vịng khóa pha PPS Precise positioning service Dch v nh v xác PRN Pseudo Random Noise Nhiu gi ngu nhiên SPS Standard Positioning Service Dch v nh v chun SVN Space Vehicle Number S hiu v tinh TLM Telemetry word c OCXO s d ng b bn tin nh v TMBOC TOW Time-multiplexed binary offset Sóng mang dch nh phân i carrier gian Time of Week Thi gian ca tun Tun GPS bt u ti n a th by ch nht Nguyn Xuân Tin 10