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中国区域新卫星导航定位系统(NCAPS)核心解算算法
时间:2013-09-05 浏览次数:1135次 无忧论文网
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【中文题名】 中国区域新卫星导航定位系统(NCAPS)核心解算算法 【英文题名】 Key Algorithm of New China Astronomical Position System 【中文摘要】 导航是一个技术门类的总称,是引导飞机、船舶、车辆以及个人(总称作运载体)安全、准确地沿着选定的路线,准时到达目的地的一种手段。以前,人们主要利用太阳、星星等自然天体。现在人们利用的导航系统主要有:天文导航系统、惯性导航系统、无线电导航系统三大类。其中天文导航是最早被人们利用的一种导航方法,但这种方法存在受自然条件、天气、时间制约、精度低等缺点。惯性导航是20世纪40年代发展起来的一种导航方法,由于其抗干扰性强,被广泛应用在车、船、飞机当中。无线电导航是利用无线电电波的波速进行导航的方法,根据导航基点可分为陆基 【英文摘要】 Navigation is the summary of a kind of technique which is used to guide plane, ship, vehicle and individual to reach destination by specified route accurately and safely. At ancient times, people were navigated by means of sun, fixed stars, etc., while currently the common navigation systems are astronomic navigation, inertial navigation and radio navigation. Astronomic navigation is the earliest one people used, which has the default of low precision and constrained by natural condition, weather and tim 【中文关键词】 GPS. 卫星导航. NCAPS. 优化算法. Kalman滤波. 【英文关键词】 GPS. Satellite Navigation. NCAPS. Optimizing Algorithm. Kalman filter. 第一章 绪论 9-13 1.1 导航的概念和方法 9-10 1.2 常用导航系统简介 10-11 1.2.1 惯性导航系统 10-10 1.2.2 雷达 10-10 1.2.3 罗兰(Loran-LongRange Navigation) 10-10 1.2.4 奥米伽 10-13 1.3 中国导航系统现状及发展状况 11-12 1.4 本文的组织 12-12 1.5 本章小结 12-13 第二章 导航定位系统综述 13-22 2.1 导航定位系统的发展历程 13-14 2.1.1 传统的定位系统 13-13 2.1.2 卫星定位系统 13-15 2.2 GPS系统的组成 14-15 2.3 卫星的空间位置描述 15-18 2.3.1 卫星的基本运行规律 15-16 2.3.2 卫星的轨道参数 16-16 2.3.3 卫星位置的计算公式 16-18 2.4 测距定位原理 18-20 2.4.1 测距方程 18-18 2.4.2 伪码测距 18-19 2.4.3 载波相位测距 19-40 2.5 导航方程的解算 20-20 2.6 GPS最新发展情况 20-21 2.7 本章小结 21-22 第三章 NCAPS定位原理及定位方程的建立 22-29 3.1 NCAPS定位原理 22-24 3.2 NCAPS导航定位量测方程的建立 24-28 3.3 本章小结 28-29 第四章 NCAPS定位方程的线性化解算算法 29-46 4.1 量测方程求解 29-31 4.2 四颗卫星伪距测量 31-37 4.3 最小二乘法求解超定方程 37-39 4.4 量测方程高精度求解的研讨 39-45 4.4.1 改善系数矩阵H的性态 40-41 4.4.2 正确度量右端激励量 41-44 4.4.3 解的迭代格式的选取 44-48 4.5 本章小结 45-46 第五章 NCAPS定位方程的优化解算算法 46-58 5.1 前言 46-46 5.2 优化方法原理及介绍 46-56 5.2.1 一维搜索优化算法 48-50 5.2.2 解析法 50-59 5.2.2.1 共轭梯度法 50-54 5.2.2.2 牛顿法(Newton Method) 54-54 5.2.2.3 拟牛顿法(Quasi-Newton Method) 54-54 5.2.2.4 变尺度法 54-85 5.3 NCAPS定位方程的优化解算 56-57 5.4 本章小结 57-58 第六章 Kalman滤波在导航定位中的应用 58-64 6.1 Kalman滤波 58-59 6.2 滤波发散及控制 59-61 6.2.1 滤波发散现象 59-59 6.2.2 发散判据 59-59 6.2.3 发散控制方法 59-62 6.3 Kalman滤波的稳定性分析 61-62 6.3.1 Kalman滤波器的稳定性条件 62-85 6.4 Kalman滤波对计算结果进行平滑处理 62-63 6.5 本章小结 63-64 第七章 NCAPS系统的定位精度及误差分析 64-69 7.1 NCAPS系统的误差分类 64-64 7.2 误差方程的建立 64-68 7.3 本章小结 68-69 第八章 结论与展望 69-71 8.1 结论 69-69 8.2 NCAPS系统展望 69-85 致谢 71-072 参考文献 072-75 读研期间发表的论文 75-76 附录A 76-79 附录B 79-83 附录C 83-85 附录D 85-85
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