基于gps北斗衛(wèi)星的列車導(dǎo)航定位研究

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1、中圖分類號(hào)：TN967．1UDC：004．7學(xué)校代碼：10004密級(jí)：公開0IIIIIIIIIlUlIIlUlUlIIIIUlY2603057北京交通大學(xué)碩士學(xué)位論文基于GPS／=jL斗衛(wèi)星的列車導(dǎo)航定位研究StudyonTrainNavigationandPositioningbasedonGPS／BeiDou作者姓名：邱望智導(dǎo)師姓名：周春月學(xué)位類別：工學(xué)學(xué)科專業(yè)：通信與信息系統(tǒng)北京交通大學(xué)北尿父逋大學(xué)2014年4月學(xué)號(hào)：11120141職稱：高級(jí)工程師學(xué)位級(jí)別：碩士研究方向：通信網(wǎng)絡(luò)控制學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解

2、北京交通大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定。特授權(quán)北京交通大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，并采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編以供查閱和借閱。同意學(xué)校向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤。(保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)說明)學(xué)位論文作者簽名：坼’譚奄導(dǎo)師簽名：簽字日期：bf乒年妒月f1目簽字日期：為1牛年u月J7日致謝光陰荏苒，歲月如梭，碩士研究生的學(xué)習(xí)即將結(jié)束?；厥變赡甑难芯可鷮W(xué)習(xí)生活，對(duì)曾經(jīng)引導(dǎo)、幫助、激勵(lì)過我的人，我心中充滿了感激。本論文的工作是在我的導(dǎo)師周春月老師的精心指導(dǎo)下完成的。周老

3、師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲兴悸贰?shí)事求是的治學(xué)態(tài)度、誨人不倦的敬業(yè)精神、對(duì)科研工作敏銳的洞察能力是我畢生學(xué)習(xí)的楷模。經(jīng)過兩年的學(xué)習(xí)，我不僅在專業(yè)知識(shí)上有較大進(jìn)步，更學(xué)到了很多為人處事的方法和道理，這些收獲必將使我受益終生。能師從周老師，我為自己感到榮幸。在此謹(jǐn)向周老師表示我最誠(chéng)摯的敬意和感謝!董海榮老師、孫緒彬老師、陳姚老師也對(duì)我的科研工作和論文提出了許多的寶貴意見，在此表示衷心的感謝，他們?yōu)槲业恼n題研究創(chuàng)造了很好的條件，并給我提供學(xué)習(xí)與鍛煉的機(jī)會(huì)。在實(shí)驗(yàn)室科研工作中，覃高友師兄與高童欣同學(xué)給予了我很多幫助；博士生楊曉霞、王千齡、高士根、歐陽任海以

4、及同級(jí)的兄弟張少波、毛楚楚、劉敬禹等同學(xué)對(duì)我論文中的研究工作給予了熱情幫助，在此向他們表達(dá)我的感激之情。此外，還要感謝我生活學(xué)習(xí)了六年的母?！本┙煌ù髮W(xué)，母校給了我一個(gè)寬闊的學(xué)習(xí)平臺(tái)，讓我不斷汲取新知，充實(shí)自己。最后要特別感謝我的父母在學(xué)習(xí)和生活上給予我無私的支持，他們是我十多年求學(xué)路上的堅(jiān)強(qiáng)后盾，他們的理解和支持是我不斷前進(jìn)的動(dòng)力。邱望智于交大電氣樓二零一三年十一月北京交通大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要中文摘要摘要：全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GlobalNavigationSatelliteSystem，GNSS)可以為用戶提供實(shí)時(shí)、精確的位

5、置信息，以全球定位系統(tǒng)(GlobalPositioningSystem，GPS)為代表的衛(wèi)星導(dǎo)航定位產(chǎn)業(yè)在列車定位中獲得了廣泛應(yīng)用。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)是我國(guó)自主研制的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，其建設(shè)和發(fā)展對(duì)我國(guó)列車定位方式產(chǎn)生了重要影響。為適應(yīng)高速鐵路列控系統(tǒng)對(duì)列車實(shí)時(shí)精確定位的迫切需求，提高基于北斗衛(wèi)星系統(tǒng)的列車定位精度和可靠性具有現(xiàn)實(shí)意義。本文在GNSS列車定位理論的基礎(chǔ)上，對(duì)基于GPS和北斗系統(tǒng)的列車定位技術(shù)進(jìn)行了深入研究，主要工作內(nèi)容概括如下：(1)研究GPS中頻信號(hào)的數(shù)學(xué)模型并利用MATLAB仿真生成中頻數(shù)字信號(hào)；采用并行捕

6、獲方法仿真實(shí)現(xiàn)GPS中頻信號(hào)的捕獲；根據(jù)載波跟蹤環(huán)和偽碼跟蹤環(huán)的原理與實(shí)現(xiàn)方法，對(duì)動(dòng)態(tài)環(huán)境下的三階鎖相環(huán)進(jìn)行研究，仿真實(shí)現(xiàn)GPS載波頻率跳變及斜升跟蹤。(2)結(jié)合北斗衛(wèi)星三頻數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，研究北斗衛(wèi)星的三頻組合方式；采用基于北斗三頻相位減偽距的周跳探測(cè)方法，選定優(yōu)化組合觀測(cè)量，利用北斗衛(wèi)星三頻數(shù)據(jù)進(jìn)行周跳探測(cè)和修復(fù)實(shí)驗(yàn)；在北斗載波相位平滑偽距算法中加入權(quán)重因子，快速降低平滑噪聲，確定不同平滑歷元時(shí)刻的最優(yōu)權(quán)重因子。(3)分析GPS／zlL2b雙模定位中坐標(biāo)、時(shí)間系統(tǒng)的統(tǒng)一方法，在GPS／北斗雙模定位系統(tǒng)的原理和數(shù)學(xué)模型的基石jf{上，對(duì)

7、GPS／={t斗雙模組合定位方法進(jìn)行研究，增加了定位衛(wèi)星信號(hào)資源，提高列車定位精度和可靠性，減少對(duì)單一導(dǎo)航系統(tǒng)的依賴性；利用GPS／-=fL斗雙橫加權(quán)定位減少信號(hào)質(zhì)量差的衛(wèi)星信號(hào)對(duì)定{_奇：結(jié)果的影響，提高基于GPS／={h-"b雙模系統(tǒng)的列車定位精度。關(guān)鍵詞：全球定位系統(tǒng)；列車定位：：IL-：b衛(wèi)星系統(tǒng)；雙模定位；周跳探測(cè)；載波相位平滑偽距分類號(hào)：TN967．1北京交通大學(xué)碩士學(xué)位論文ABSTRACTABSTRACTABSTRACT：GlobalNavigationSatelliteSystem(GNSS)canproviderea

8、l-time，accurateinformationaboutpositionfortheusers，andtheindustryofsatellitenavigationandpositioningasrepresen