卫星导航系统主控站模拟测试与评估关键技术研究

论文摘要

在卫星导航系统建设中,主控站地面运控系统担负着导航数据处理的重要工作。为了保证地面运控系统数据处理的精度,需要建设一套对地面运控系统所产生的导航信息精度进行检验的系统,这就是地面运控模拟测试与评估系统。本文以此为背景,研究地面运控系统数据处理的原理和方法、导航信息生成算法,并针对这些方法和算法,选取导航信息中对用户定位精度影响重大的关键参数,从不同角度进行研究,提出对导航信息精度进行测试评估的方法。本文主要研究的内容包括:1.卫星广播星历精度测试方法和卫星轨道确定精度测试方法。首先研究了卫星导航系统所涉及的坐标系统及其之间的转换方法、多种轨道类型的广播星历拟合方法以及由广播星历计算卫星轨道的方法。然后在此基础上,提出广播星历精度测试和轨道确定精度测试的方法;2.卫星钟差及等效钟差精度测试方法。首先研究了卫星导航系统时间同步技术、卫星钟差参数拟合方法和等效钟差拟合方法,然后针对这些方法,从另一个角度提出了地面运控系统所发布的卫星钟差参数和卫星等效钟差参数的精度测试方法;3.电离层网格垂直延迟及模型参数精度测试方法。首先论述了电离层网格垂直延迟和电离层模型参数的计算原理和方法,然后研究了穿刺点和网格点电离层垂直延迟的求法,最后提出电离层延迟改正误差精度和电离层模型参数误差精度测试方法;4.完好性测试方法。首先分析研究了完好性参数RURA、UDRE和GIVE的需求和算法,然后研究完好性的评估方法,以另一种思想和方法评估完好性。论文所研究的各种测试评估方法,不但在我国新一代卫星导航系统研制过程中得到验证,而且在工程建设中已得到应用。测试评估方法能够准确地测试地面运控系统所发播的导航信息的精度,具有一定的理论意义和工程应用价值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 导航卫星地面站模拟测试评估相关技术的国内外发展现状
• 1.3 卫星导航系统模拟测试评估系统的背景
• 1.3.1 模拟测试评估系统的地位与作用
• 1.3.2 测试与评估分系统的数据需求
• 1.4 论文的主要研究内容
• 第二章 广播星历精度测试方法研究
• 2.1 坐标系的转换方法
• 2.1.1 坐标系定义
• 2.1.2 坐标转换
• 2.2 卫星广播星历拟合
• 2.2.1 广播星历拟合算法
• 2.2.2 GEO 卫星的广播星历拟合算法
• 2.3 广播星历精度测试方法
• 2.4 导航卫星轨道确定测试方法研究
• 2.5 本章小结
• 第三章 卫星钟差及卫星等效钟差精度测试方法
• 3.1 站间时间同步、星地时间同步原理及卫星钟差参数计算原理
• 3.1.1 站间时间同步原理
• 3.1.2 星地时间同步原理
• 3.1.3 卫星钟差参数计算原理
• 3.2 卫星钟差精度测试方法及精度
• 3.2.1 卫星钟差精度测试方法描述
• 3.2.2 卫星钟差精度评估算法
• 3.2.3 卫星钟差仿真测试实例
• 3.3 卫星等效钟差计算原理
• 3.4 卫星等效钟差测试方法及精度
• 3.5 本章小结
• 第四章 电离层网格垂直延迟及模型参数精度测试方法
• 4.1 电离层网格垂直延迟计算原理和方法
• 4.2 电离层网格垂直延迟测试方法及精度
• 4.3 电离层模型参数计算原理
• 4.4 电离层模型参数测试方法及精度
• 4.5 本章小结
• 第五章 完好性测试方法
• 5.1 完好性计算
• 5.1.1 RURA 算法及分析
• 5.1.2 UDRE 算法及分析
• 5.1.3 GIVE 处理及UIVE 内插计算分析
• 5.2 完好性评估
• 5.2.1 GIVEI 评估
• 5.2.2 RURAI 评估
• 5.2.3 UDREI 评估
• 5.3 本章小结
• 第六章 结论及未来工作的设想
• 6.1 工作总结及研究结论
• 6.2 研究展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文