1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Nghiên cứu thiết kế bộ thu định vị chính xác tích hợp gpsins

85 36 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Cấu trúc

  • MỤC LỤC

  • CHƯƠNG 1

  • CHƯƠNG 2

  • CHƯƠNG 3

  • CHƯƠNG 4

  • CHƯƠNG 5

  • KẾT LUẬN

  • TÀI LIỆU THAM KHẢO

Nội dung

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ĐINH HẢI NAM NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ BỘ THU ĐỊNH VỊ CHÍNH XÁC TÍCH HỢP GPS/INS LUẬN VĂN THẠC SỸ NGÀNH: KỸ THUẬT TRUYỀN THÔNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN: PGS.TS NGUYỄN HỮU TRUNG HÀ NỘI – 2014 LỜI NĨI ĐẦU Trong thời kỳ cơng nghệ phát triển ngày nay,các hoạt động người đòi hỏi định vị, dẫn đường điều khiển cho vật thể chuyển động máy bay, tên lửa, ôtô, tàu thuyền, v.v trở thành nhu cầu cấp thiết nhiều lĩnh vực đời sống an ninh quốc phòng Một hệ thống dẫn đường ứng dụng nhiều hệ thống định vị vệ tinh toàn cầu (GPS) Tuy nhiên, bên cạnh ưu điểm độ xác tương đối cao ổn định theo thời gian, hệ thống GPS lộ nhược điểm tín hiệu bị gián đoạn thời gian không xác định ảnh hưởng địa hình sai số có chủ đích nhà cung cấp Bên cạnh hệ thống GPS, hệ thống dẫn đường quán tính (INS) sử dụng nhiều nhằm xác định tọa độ thông tin vật thể chuyển động dựa thơng số đo đạc tính tốn từ cảm biến gắn vật thể cảm biến gia tốc, quay hồi chuyển, la bàn từ, v.v Việc tích hợp INS GPS cho phép tạo nên hệ thống dẫn đường có tính hồn thiện cao ứng dụng ngành điều khiển dẫn đường phương tiện đường bộ, đường không vũ trụ Bài luận văn “nghiên cứu thiết kế thu định vi xác tích hợp GPS/INS” nhằm nghiên cứu thiết kế hệ thống định vị sử dụng kỹ thuật xử lý tín hiệu số đại, đặc biệt lọc lọc Kalman, cảm biến gia tốc MEMS mới, để đáp ứng yêu cầu tính xác cao thời gian đáp ứng nhanh Trong trình nghiên cứu, em nhận giúp đỡ tận tình từ thầy giáo PGS TS Nguyễn Hữu Trung cô giáo TS Nguyễn Thúy Anh Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy cô! TĨM TẮT Luận văn em tập trung tìm hiểu “nghiên cứu thiết kế thu định vị xác tích hợp GPS/INS” Đây phương pháp định vị đem lại độ xác cao, ổn định, chịu ảnh hưởng điều kiện thời tiết Chi phí thấp nhiều so với hệ thống định vị khác có độ xác Theo đó, luận văn em xin trình bày nội dung sau: CHƢƠNG GIỚI THIỆU Giới thiệu nét khái quát phương pháp định vị điểm xác, cảm biến quán tính MEMS IMU hệ thống tích hợp PPP GPS/MEMS IMU CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐỊNH VỊ ĐIỂM CHÍNH XÁC PPP GPS VÀ HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ QUÁN TÍNH INS Trình bày hệ thống GPS, phương pháp định vị điểm xác PPP hệ thống định vị qn tính INS CHƢƠNG SỰ TÍCH HỢP GIỮA GPS VÀ INS Mơ tả phương pháp tích hợp hai hệ thống GPS INS đồng thời trình bày lý thuyết lọc Kalman CHƢƠNG SỰ TÍCH HỢP GIỮA ĐỊNH VỊ ĐIỂM CHÍNH XÁC GPS VÀ INS Trình bày cụ thể phương pháp tích hợp định vị điểm xác PPP GPS INS CHƢƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Là kết thu dựa mô matlab so sánh sai số vị trí hệ thống rời rạc hệ thống tích hợp Cùng với đó, phần kết luận đưa đánh giá đề xuất vài hướng nghiên cứu ABSTRACT My project focuses on studying about “Integration of Precise Point Positioning GPS and INS”.This is a positioning method provides highly accurate, stable, less affected by weather conditions This has lower cost than other systems with the same positioning accuracy.Accordingly, the project would like to present the contents as follows: Chapter introduces The most general definitions ofPrecise Point Positioning (PPP), low Cost mems IMU and intergration of PPP GPS and mems IMU Chapter presents Global Positioning System (GPS), Precise Point Positioning and Inertial Navigation System (INS) Presentation on GPS systems, positioning method and PPP exact inertial navigation system INS Chapter describes the method to integrate GPS and INS, theory of Kalman filter A description of the method of integration between GPS and INS systems and presents a Kalman filter theory Chapter presents in detail method of integration of Precise Point Positioning and INS Presents particular methodological integration between precise point positioning GPS and INS PPP Chapter Result of framework The result based on the simulation using matlabfor estimating error between separate systems and integration system And the conclusion will evaluate and make a few suggestions towards further researches MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU TÓM TẮT ABSTRACT MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU CHƢƠNG GIỚI THIỆU 1.1 Sơ lƣợc hệ thống định vị điểm xác GPS cảm biến quán tính 1.1.1.Định vị điểm xác GPS 11 1.1.2.Low cost MEMS IMU .12 1.2.Sơ lƣợc hệ thống tích hợp PPP GPS/MEMS IMU 12 1.2.1.Sự kết hợp GPS INS sử dụng lọc Kalman .12 1.2.2.Mơ hình cảm biến qn tính 13 CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐỊNH VỊ ĐIỂM CHÍNH XÁC PPP GPS VÀ HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ QUÁN TÍNH INS 14 2.1 Tổng quan hệ thống định vị toàn cầu GPS 14 2.1.1 Cấu trúc hệ thống GPS .14 2.1.2 Cấu trúc tín hiệu GPS 17 2.1.3 Các phương pháp đo 33 2.2 Tổng quan phƣơng pháp định vị điểm xác 36 2.2.1 Sai số đồng hồ quỹ đạo vệ tinh 36 2.2.2 Trễ tầng đối lưu .37 2.2.3 Tầng điện ly 38 2.3 Tổng quan hệ thống định vị quán tính INS 39 2.3.1 Hệ tọa độ chuyển đổi hệt tọa độ 40 2.3.2 Bộ xử lý INS 43 Hình 2.15 sơ đồi thuật tốn xử lý INS .43 2.2.3 Sự hiệu chỉnh ban đầu cho INS .47 Chƣơng SỰ TÍCH HỢP GIỮA INS VÀ GPS 49 3.1 Phƣơng pháp tích hợp GPS/INS 49 3.1.2 Hệ thống tích hợp chặt chẽ 49 3.1.2 Hệ thống tích hợp lỏng GPS/INS 50 3.2 Bộ lọc Kalman 51 CHƢƠNG SỰ TÍCH HỢP GIỮA ĐỊNH VỊ ĐIỂM CHÍNH XÁC PPP GPS VÀ INS 57 4.1 Bộ lọc PPP GPS 57 4.1.1 Trạng thái hệ thống 57 4.1.2 Mơ hình hệ thống 58 4.2 Hệ thống PPP GPS/MEMS IMU theo phƣơng pháp tích hợp chặt chẽ 62 4.2.1 Véc tơ trạng thái hệ thống 64 4.2.2 Mơ hình hệ thống .65 4.2.3 Mơ hình đo 68 4.3 Hệ thống tích hợp lỏng PPP GPS/MEMS IMU 69 CHƢƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 71 5.1 Tổng quan thực nghiệm 71 5.11 Kịch 71 5.1.2 Mô tả tổng quan 71 5.1.3 Sơ đồ khối hệ thống mô 71 5.1.4 Sơ đồ khối thuật toán 72 5.1.5 Sơ đồ khối xử lý 72 5.2 Khởi tạo phân tích tốn 73 5.2.1 Thiết lập kiện ban đầu 73 5.2.2 Yêu cầu hệ thống 73 5.3 Kết mô 73 5.3.1 Sơ đồ khối tốn mơ 74 5.3.2 Dự đốn vị trí vận tốc đối tượng di chuyển (đoàn tàu) .79 5.4 Kết luận chƣơng hƣớng phát triển 82 KẾT LUẬN 83 TÀI LIỆU THAM KHẢO 84 DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình 2.1 Chòm vệ tinh 15 H nh 2.2 Vệ tinh NAVSTAR 15 Hình 2.3 Phân hệ điều khiển 16 H nh 2.4 Sơ đồ khối tạo tín hiệu GPS 18 Hình 2.5 Cấu trúc tín hiệu L1 19 Hình 2.6 Điều chế BPSK tín hiệu GPS 20 Hình 2.7 Đồ thị cột ACF cho chuỗi Gold 21 Hình 2.8 Bộ tạo mã C/A 23 Hình 2.9 Đặc tính tƣơng quan mã C/A 28 Hình 2.10 Cấu trúc liệu định vịtrongGPS 30 Hình 2.11 Định dạng hai từ TLM HOW 32 Hình 2.12 Hình vẽ minh họa phƣơng pháp đo giả khoảng cách 34 Hình 2.13 Hệ tọa độ cố định tâm trái đất hệ tọa độ trắc địa 41 Hình 2.14 Hệ tọa độ gắn liền vật thể 41 Hình 3.1 Hệ thống tích hợp chặt chẽ GPS/INS 49 Hình 3.2 Hệ thơng tích hợp lỏng GPS/INS 51 Hình 3.3 Quy trình tính toán lọc Kalman 55 Hình 4.1 Cấu trúc ma trận nhiễu 59 H nh 4.2 Sơ đồ hệ thống tích hợp chặt chẽ PPP GPS/MEMS IMU 63 H nh 4.3 Sơ đồ hệ thống tích hợp lỏng 69 H nh 5.1 Sơ đồ khối thuật toán 72 H nh 5.2 Sơ đồ khối xử lý 72 Hình 5.3 Sơ đồ hối m tích hợp lỏng GPS/INS 74 Hình 5.4 ự đốn lỗi vị trí sau ộ lọc Kalman 75 Hình 5.5 ự đoán lỗi vận tốc sau ộ lọc Kalman 75 Hình 5.6 Sai số theo phƣơng X hệ tọa độ cố định tâm trái đất 76 Hình 5.7 Sai số theo phƣơng Y hệ tọa độ cố định tâm trái đất 76 Hình 5.8 Sai số theo phƣơng Z hệ tọa độ cố định tâm trái đất 77 Hình 5.9 Sai số vị trí hệ tọa độ cố định tâm trái đất 77 H nh 5.10 Đánh giá sai số vận tốc hệ thống INS GPS/INS 78 Hình 5.11 Dự đốn vị trí vận tốc đoàn tàu chuyển động dùng lọc Kalman 79 Hình 5.12 Mơ trạng thái với mơ hình Kalman 80 Hình 5.13 Mơ trạng thái với mơ hình Kalman LTI 81 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 2.1: Ấn định pha mã C/A .24 Bảng 2.2: Mã ID khung .32 Bảng 2.3: Độ xác sản phẩm IGS 37 ảng 5.1: ết sai số trung bình thu hệ thống định vị GPS, INS GPS/INS 78 Nghiên cứu thiết kế thu định vị xác tích hợp GPS/INS CHƢƠNG GIỚI THIỆU Với hệ thống dẫn đường quán tính INS, lỗi nghiêm trọng cảm biến quán tính gây Lỗi khắc phục nhờ hệ thống GPS Hệ thống GPS bộc lộ nhược điểm tín hiệu bị gián đoạn thời gian không xác định ảnh hưởng địa hình sai số có chủ đích nhà cung cấp Lỗi dùng INS khắc phục Đồ án nghiên cứu hệ thống tích hợp GPS/INS dựa thu GPS lưỡng tần số hệ thống vi điện tử (MEMS) để khắc phục nhược điểm Để tăng thêm độ xác, em sử dụng cơng nghệ định vị điểm xác (PPP) 1.1 Sơ lược hệ thống định vị điểm xác GPS cảm biến quán tính Hiện nay, hầu hết hệ thống tích hợp GPS/INS đêu dựa cơng nghệ GPS vi sai (DGPS) Một hệ thống đòi hỏi thu GPS, thu trạm tham chiếu thu lắp phương tiện cần theo dõi Việc lắp đặt thêm trạm tham chiếu khơng tốn chi phí, tăng độ phức tạp, mà phương pháp gặp phải hạn chế phạm vi hoạt động Sự đời phương pháp định vị điểm xác (PPP) cho phép nâng cao độ xác tới cm mà khơng cần trạm tham chiếu Nó mở hội để phát triển hệ thống tích hợp GPS/INS với độ xác cao mà cần thu GPS Đối với hệ thống INS, với đời cơng nghệ vi điện tử (MEMS) MEMS IMU lựa chọn tốt tính đến chi phí hiệu chấp nhận Một khó khăn gặp phải sử dụng MEMS IMU lỗi cảm biến quán tính, lỗi khơng khắc phục sai số ngày tăng tích lũy theo thời gian Trong hệ thống tích hợp PPP GPS/MEMS IMU, lỗi ước tính hệ thống PPP GPS Sự tích lũy lỗi hạn chế Mặt khác, Cảm biến quán tính MEMS IMU hoạt động tín hiệu PPP GPS bị gián đoạn, đảm bảo cho hệ thống hoạt động liên tục Tóm lại, việc tích hợp Đinh Hải Nam – CB121148 Nghiên cứu thiết kế thu định vị xác tích hợp GPS/INS chẽ, đầu xử lý INS áp dụng sửa lỗi PPP để giúp kiểm soát chất lượng Do việc xử lý liệu PPP GPS INS tiến hành riêng biết nên lọc tích hợp phải xử lý trạng thái lỗi INS, 27 lỗi trình bày phương trình (4.14) Mơ hình hệ thống lọc tích hợp đơn mơ hình lỗi INS Mơ hình mơ tả từ phương trình (4.16) đến (4.21) Bộ lọc tích hợp sử dụng sử sai khác vận tốc vị trí ước lượng từ lọc PPP với vận tốc vị trí thu từ xử lý INS để ước lượng lỗi Do đó, ma trận thiết kế véc tơ sai số khép mơ tả phương trình (4.27) (4.28)  I 3x3 03x3 03x( n 6)  H    03x3 I 3x3 03x( n 6)  (4.27) l l  rGP  S  rINS Z  l  l vGPS  vINS  6x1 (4.28) Ma trận nhiễu đo lọc tích hợp tạo cách chuyển vị ma trận hiệp phương sai vận tốc vị trí từ lọc PPP để đảm bảo tính tương quan vị trí vận tốc thu từ PPP tính cách xác Đinh Hải Nam – CB121148 70 Nghiên cứu thiết kế thu định vị xác tích hợp GPS/INS CHƢƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Trong chương trước tìm hiểu hệ thống tích hợp GPS/INS, với q trình xử lý tín hiệu Chương kết nghiên cứu dựa mô phần mềm Matlab lý thuyết trình bày chương trước Phần mơ hệ thống tích hợp lỏng Đánh giá so sánh sai số hệ thống GPS, hệ thống INS, hệ thống tích hợp GPS/INS sử dụng lọc alman Chương trình viết phần mềm Matlab Đầu vào quỹ đạo thực quỹ đạo đo từ INS Vì nguồn gây sai số phép đo GPS tuân theo phân phối chuẩn Nên nguồn nhiễu tạo ra, cộng vào quỹ đạo thật để tạo quỹ đạo thu từ GPS 5.1 Tổng quan thực nghiệm 5.11 Kịch Đánh giá so sánh sai số hệ thống GPS, hệ thống INS, hệ thống tích hợp GPS/INS sử dụng lọc Kalman Cụ thể dự đốn vị trí vận tốc đối tượng di chuyển 5.1.2 Mô tả tổng quan Thiết kế mơ hình mơ phỏng, sơ đồ khối hệ thống, phân tích đầu vào đầu ra, sơ đồ khối giải thuật, sơ đồ khối xử lý, triên khai mã nguồn thể ứng dụng GPS/INS dự đoán sai số vị trí đối tượng 5.1.3 Sơ đồ khối hệ thống mô Sơ đồ khối hệ thống trình bày hình (3.2) theo phương pháp tích hợp lỏng Đinh Hải Nam – CB121148 71 Nghiên cứu thiết kế thu định vị xác tích hợp GPS/INS 5.1.4 Sơ đồ khối thuật tốn Hình 5.1 Sơ đồ khối thuật toán 5.1.5 Sơ đồ khối xử lý Hình 5.2 Sơ đồ khối xử lý Đinh Hải Nam – CB121148 72 Nghiên cứu thiết kế thu định vị xác tích hợp GPS/INS 5.2 Khởi tạo phân tích tốn 5.2.1 Thiết lập kiện an đầu  Vị trí đối tượng khởi tạo x = chuyển động dọc theo trục Ox với vận tốc trung bình xấp xỉ 20m/s  Phương trình chuyển động mơ tả theo theo x1 x2 tương ứng vị trí vận tốc  Thiết lập thông số ban đầu cho hệ thống cho lọc (sử dụng lọc Kalman)  Các ma trận trạng thái ban đầu giá trị cho đo tuyến tính: A, B, C, D, Q, R, u, x0  Các ma trận trạng thái ban đầu giá trị cho lọc Kalman: A1, B1, C1, D1, Q1, x1, P1 (x1 # x0)  Thời gian chuyển động dt, chu kỳ ts  Thiết lập cơng thức ước lượng theo vị trí vân tốc phương pháp ước lượng theo khoảng thời gian dt lọc Kalman 5.2.2 Yêu cầu hệ thống Trong điều kiện thông thường sử dụng phương pháp đo lường để ước lượng vị trí vận tốc thực tế Biểu diễn giá trị ước lượng vị trí vân tốc đối tượng sử dụng phương pháp ước lượng bình thường lọc Kalman Tính toán sai số so với thực tế 5.3 Kết mô Trong điều kiện thông thường sử dụng phương pháp đo lường để ước lượng vị trí vận tốc thực tế, ví dụ: Ước lượng vị trí đối tượng sau đơn vị thời gian tức thời dt=0.1 s, ước lượng giá trị trung bình vân tốc Nhưng trình chuyển động đối tượng gặp điều kiện không ổn định đường xấu, thời tiết xấu Do cần sử dụng lọc Đinh Hải Nam – CB121148 alman để ước lượng cách 73 Nghiên cứu thiết kế thu định vị xác tích hợp GPS/INS nhanh chóng xác vận tốc đối tượng Những kết sau thể cách trực quan 5.3.1 Sơ đồ khối tốn mơ Hình 5.3 Sơ đồ hối m tí h hợp ỏng Đinh Hải Nam – CB121148 S S 74 Nghiên cứu thiết kế thu định vị xác tích hợp GPS/INS Hình 5.4 Hình 5.5 Đinh Hải Nam – CB121148 đốn ỗi vị trí sau ộ ọ đốn ỗi vận tố sau ộ ọ a man a man 75 Nghiên cứu thiết kế thu định vị xác tích hợp GPS/INS Hình 5.6 Sai số theo phương X hệ tọa độ cố định tâm trái đất Hình 5.7 Sai số theo phương Y hệ tọa độ cố định tâm trái đất Đinh Hải Nam – CB121148 76 Nghiên cứu thiết kế thu định vị xác tích hợp GPS/INS Hình 5.8 Sai số theo phương Z hệ tọa độ cố định tâm trái đất Hình 5.9 Sai số vị trí hệ tọa độ cố định tâm trái đất Đinh Hải Nam – CB121148 77 Nghiên cứu thiết kế thu định vị xác tích hợp GPS/INS Hình 5.10 Đánh giá sai số vận tốc hệ thống INS GPS/INS Nhận ét đánh giá ết thu đƣợc từ m - Nhận xét Độ xác hệ thống tích hợp GPS/INS cao độ xác hệ thống GPS hay INS hoạt động độc lập Rõ ràng xu hướng kết hợp GPS/INS xu hướng tất yếu vấn đề định vị dẫn đường - ảng đánh giá sai số ảng 1: ết s i số trung nh thu hệ thống định vị GPS INS v GPS/INS Hệ thống định vị Trung bình sai số vị trí Đinh Hải Nam – CB121148 GPS INS (m) GPS+INS (m) (m) 78 Nghiên cứu thiết kế thu định vị xác tích hợp GPS/INS 5.3.2 Dự đốn vị trí vận tốc đối tƣợng di chuyển (đoàn tàu) Trong phần 5.1 5.2 chương đưa kịch điều kiện khởi tạo, phân tích cho tốn Sau kết thực nghiệm toán Hình 5.11 D đốn vị trí vận tốc đoàn tàu huyển động dùng lọc Kalman Nhận xét:  Ở hình cùng: Qũy đạo đường màu xanh màu tím gần giống với quỹ đạo đường màu xanh dương Đinh Hải Nam – CB121148 79 Nghiên cứu thiết kế thu định vị xác tích hợp GPS/INS  Ở hình dưới:  Quỹ đạo đường màu xanh dương, xanh đậm gần giống với quỹ đạo đường màu xanh Trong quỹ đạo màu xanh dương giống với quỹ đạo màu xanh  Quá trình ước lượng vận tốc sau hai nhiều khoảng thời gian liên tục cho sai số lớn (đường màu đỏ) Hình 5.12 Mơ trạng thái v i mơ hình Kalman Đinh Hải Nam – CB121148 80 Nghiên cứu thiết kế thu định vị xác tích hợp GPS/INS Hình 5.13 Mơ trạng thái v i mơ hình Kalman LTI Đinh Hải Nam – CB121148 81 Nghiên cứu thiết kế thu định vị xác tích hợp GPS/INS 5.4 Kết luận chương v hướng phát triển Chương mô chức lọc Kalman, tích hợp hai hệ thống GPS INS Đến thời điểm có việc làm Ngoài hạn chế mặt thời gian kinh phí, chúng em xin đưa hướng phát triển cho đồ án thời gian tới Những kết thu đƣợc:  Tìm hiểu lý thuyết tổng quan hệ thống GNSS INS  Tìm hiểu lý thuyết hệ thống DGPS, so sánh với hệ thống GPS  Tìm hiểu nguyên lý, cấu tạo, cách xử lý lọc Kalman  Tìm hiểu lý thuyết biện pháp tích hợp hệ thống GPS INS việc sử dụng lọc Kalman  Mô độ xác sai số hệ thống GPS, INS, GPS tích hợp INS  Mơ số ví dụ chức lọc Kalman Hƣớng phát triển tiếp theo:  Nghiêm cứu sâu phương thức định vị GNSS vi sai  Thiết kế sơ đồ khối chế tạo phần cứng thu GPS  Thiết kế khối IMU sau cho hai hệ thống tích hợp với Đinh Hải Nam – CB121148 82 Nghiên cứu thiết kế thu định vị xác tích hợp GPS/INS KẾT LUẬN Mỗi ngày giới có hàng ngàn cơng nghệ phát minh, hàng triệu người sử dụng ứng dụng định vị dẫn đường ngày, nhu cầu người khơng giới hạn Q trình đo xác vị trí nâng cao độ xác định vị cách kết hợp hệ định vị thống lại với ngày phát triển mạnh mẽ Đặc biệt, kết hợp hai hệ thống GPS INS lại với nâng cao độ xác mà cịn trì tính liên tục ổn định điều kiện, điều mà khó thực sử dụng hệ thống định vị vệ tinh Việc tích hợp hai hệ thống GPS INS sử dụng lọc alman tạo bước đột phá công nghệ định vị dẫn đường Tất đồ án em tập trung vào lý thuyết tích hợp hai hệ thống GPS INS sử dụng mems IMU Trên sở lý thuyết em mơ hệ thống tích hợp theo mơ hình liên kết lỏng phần mềm matlab Em hy vọng phần tìm hiểu em giúp ích cho nghiên cứu sau hệ thống định vị việc triển khai thực hệ thống tích hợp thực tế Thực tế cịn nhiều khó khăn suốt thời gian qua em nỗ lực cố gắng để thực đồ án Em tăng thêm nhiều kiến thức tổng quan hệ thống định vị, lý thuyết tín hiệu, kiến trúc, hoạt động hệ thống GPS Đồng thời em thu kiến thức xử lý nhiễu, trình xử lý khơng thể thiếu cho hệ thống viễn thơng sử dụng lọc Trong trình làm đồ án, dù cố gắng khơng thể tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận ý kiến đóng góp quý báu thầy cô bạn! Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy cô giáo PGS.TS Nguyễn Hữu Trung PGS.TS Nguyễn Thúy Anh, thầy giúp đỡ tận tình tạo điều kiện để em hoàn thành luận văn ! Đinh Hải Nam – CB121148 83 Nghiên cứu thiết kế thu định vị xác tích hợp GPS/INS TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Zumberge, J F., M B Heflin, D C Jefferson, M.M Watkins, and F.H Webb (1997) Precise Point Positioning for the Efficient and Robust Analysis of GPS Data from Large Networks Journal of Geophysical Research, Vol 102, No B3 Pages 5005-5017 [2] Kouba, J and P Heroux (2000) GPS Precise Point Positioning Using IGS Orbit Products GPS Solutions, Vol 5, No [3] Salychev, O., V V Voronov, M E Cannon, R A Nayak, and G Lachapelle (2000) Low Cost INS/GPS Integration: Concepts and Testing Proceedings of ION NTM, 26-28 January, Anaheim CA, pp 98-105, U S Institute of Navigation, Fairfax VA [4] Hide, C D and T Moore (2005) GPS and Low Cost INS Integration for Positioning in the Urban Environment Proceedings of ION GPS, 13-16 September, Long Beach CA, pp 1007-1015, U S Institute of Navigation, Fairfax VA [5] Godha, S (2006) Performance Evaluation of Low Cost MEMS-Based IMU Integrated With GPS for Land Vehicle Navigation Application, MSc Thesis, Department of Geomatics Engineering, The University of Calgary, Canada [6] Shuang Du (2010) Integration of Precise Point Positioning and Low Cost MEMS IMU Đinh Hải Nam – CB121148 84 ... đường phương tiện đường bộ, đường không vũ trụ Bài luận văn ? ?nghiên cứu thiết kế thu định vi xác tích hợp GPS/INS” nhằm nghiên cứu thiết kế hệ thống định vị sử dụng kỹ thu? ??t xử lý tín hiệu số... hiểu ? ?nghiên cứu thiết kế thu định vị xác tích hợp GPS/INS” Đây phương pháp định vị đem lại độ xác cao, ổn định, chịu ảnh hưởng điều kiện thời tiết Chi phí thấp nhiều so với hệ thống định vị khác... quan ) Đinh Hải Nam – CB121148 13 Nghiên cứu thiết kế thu định vị xác tích hợp GPS/INS CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐỊNH VỊ ĐIỂM CHÍNH XÁC PPP GPS VÀ HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ QUÁN TÍNH INS Chương trình bày phương

Ngày đăng: 07/12/2021, 23:32

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 2.6. Điều chế BPSK trong tín hiệu GPS. - Nghiên cứu thiết kế bộ thu định vị chính xác tích hợp gpsins
Hình 2.6. Điều chế BPSK trong tín hiệu GPS (Trang 21)
Hình 2.8. Bộ tạo mã C/A - Nghiên cứu thiết kế bộ thu định vị chính xác tích hợp gpsins
Hình 2.8. Bộ tạo mã C/A (Trang 24)
Bảng 2.1: Ấn định pha mã C/A - Nghiên cứu thiết kế bộ thu định vị chính xác tích hợp gpsins
Bảng 2.1 Ấn định pha mã C/A (Trang 25)
Hình 2.9. Đặ tính tương quan ủa các mã C/A - Nghiên cứu thiết kế bộ thu định vị chính xác tích hợp gpsins
Hình 2.9. Đặ tính tương quan ủa các mã C/A (Trang 29)
Hình 2.10. Cấu trúc dữ liệu định vịtrongGPS. - Nghiên cứu thiết kế bộ thu định vị chính xác tích hợp gpsins
Hình 2.10. Cấu trúc dữ liệu định vịtrongGPS (Trang 31)
Định dạng và nội dung của TLM và HOW được mô tả trong hình 2.11. - Nghiên cứu thiết kế bộ thu định vị chính xác tích hợp gpsins
nh dạng và nội dung của TLM và HOW được mô tả trong hình 2.11 (Trang 32)
Hình 2.12. Hình vẽ minh họa phương pháp đo giả khoảng cách - Nghiên cứu thiết kế bộ thu định vị chính xác tích hợp gpsins
Hình 2.12. Hình vẽ minh họa phương pháp đo giả khoảng cách (Trang 35)
Bảng 2.3: Độ chính xác của sản phẩm IGS - Nghiên cứu thiết kế bộ thu định vị chính xác tích hợp gpsins
Bảng 2.3 Độ chính xác của sản phẩm IGS (Trang 38)
Hình 2.13. Hệ tọa độ cố định tâm trái đất và hệ tọa độ trắ địa - Nghiên cứu thiết kế bộ thu định vị chính xác tích hợp gpsins
Hình 2.13. Hệ tọa độ cố định tâm trái đất và hệ tọa độ trắ địa (Trang 42)
Hình 2.15. sơ đồi thuật toán xử lý INS - Nghiên cứu thiết kế bộ thu định vị chính xác tích hợp gpsins
Hình 2.15. sơ đồi thuật toán xử lý INS (Trang 44)
Hình 3.1 Hệ thốngtích hợp chặt chẽ GPS/INS - Nghiên cứu thiết kế bộ thu định vị chính xác tích hợp gpsins
Hình 3.1 Hệ thốngtích hợp chặt chẽ GPS/INS (Trang 50)
4.1.2. Mô hình hệ thống - Nghiên cứu thiết kế bộ thu định vị chính xác tích hợp gpsins
4.1.2. Mô hình hệ thống (Trang 59)
, qv N, qvU - Nghiên cứu thiết kế bộ thu định vị chính xác tích hợp gpsins
qv N, qvU (Trang 60)
Hình 4.1 Cấu trúc ma trận nhiễu - Nghiên cứu thiết kế bộ thu định vị chính xác tích hợp gpsins
Hình 4.1 Cấu trúc ma trận nhiễu (Trang 60)
Hình 4.2 Sơ đồ hệ thốngtích hợp chặt chẽ PPP GPS/MEMS IMU - Nghiên cứu thiết kế bộ thu định vị chính xác tích hợp gpsins
Hình 4.2 Sơ đồ hệ thốngtích hợp chặt chẽ PPP GPS/MEMS IMU (Trang 64)
Hình 5.2 Sơ đồ khối xử lý - Nghiên cứu thiết kế bộ thu định vị chính xác tích hợp gpsins
Hình 5.2 Sơ đồ khối xử lý (Trang 73)
Hình 5.1 Sơ đồ khối thuật toán - Nghiên cứu thiết kế bộ thu định vị chính xác tích hợp gpsins
Hình 5.1 Sơ đồ khối thuật toán (Trang 73)
Hình 5.3. Sơ đồ hố im phỏng tí h hợp ỏng SS - Nghiên cứu thiết kế bộ thu định vị chính xác tích hợp gpsins
Hình 5.3. Sơ đồ hố im phỏng tí h hợp ỏng SS (Trang 75)
Hình 5.4. đoán ỗi vị trí sa uộ ọa man - Nghiên cứu thiết kế bộ thu định vị chính xác tích hợp gpsins
Hình 5.4. đoán ỗi vị trí sa uộ ọa man (Trang 76)
Hình 5.5. đoán ỗi vận tố sa uộ ọa man - Nghiên cứu thiết kế bộ thu định vị chính xác tích hợp gpsins
Hình 5.5. đoán ỗi vận tố sa uộ ọa man (Trang 76)
Hình 5.6. Sai số theo phương X trong hệ tọa độ cố định tâm trái đất - Nghiên cứu thiết kế bộ thu định vị chính xác tích hợp gpsins
Hình 5.6. Sai số theo phương X trong hệ tọa độ cố định tâm trái đất (Trang 77)
Hình 5.7. Sai số theo phương Y trong hệ tọa độ cố định tâm trái đất - Nghiên cứu thiết kế bộ thu định vị chính xác tích hợp gpsins
Hình 5.7. Sai số theo phương Y trong hệ tọa độ cố định tâm trái đất (Trang 77)
Hình 5.9. Sai sốvị trí trong hệ tọa độ cố định tâm trái đất - Nghiên cứu thiết kế bộ thu định vị chính xác tích hợp gpsins
Hình 5.9. Sai sốvị trí trong hệ tọa độ cố định tâm trái đất (Trang 78)
Hình 5.8. Sai số theo phương Z trong hệ tọa độ cố định tâm trái đất - Nghiên cứu thiết kế bộ thu định vị chính xác tích hợp gpsins
Hình 5.8. Sai số theo phương Z trong hệ tọa độ cố định tâm trái đất (Trang 78)
Hình 5.10. Đánh giá sai số vận tốc hệ thống INS và GPS/INS - Nghiên cứu thiết kế bộ thu định vị chính xác tích hợp gpsins
Hình 5.10. Đánh giá sai số vận tốc hệ thống INS và GPS/INS (Trang 79)
Hình 5.11 .D đoán vị trí và vận tốc của một đoàn tàu đang huyển động dùng bộ lọc Kalman  - Nghiên cứu thiết kế bộ thu định vị chính xác tích hợp gpsins
Hình 5.11 D đoán vị trí và vận tốc của một đoàn tàu đang huyển động dùng bộ lọc Kalman (Trang 80)
 Ở hình dưới: - Nghiên cứu thiết kế bộ thu định vị chính xác tích hợp gpsins
h ình dưới: (Trang 81)
Hình 5.13. Mô phỏng trạng thái vi mô hình Kalman LTI - Nghiên cứu thiết kế bộ thu định vị chính xác tích hợp gpsins
Hình 5.13. Mô phỏng trạng thái vi mô hình Kalman LTI (Trang 82)

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN