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基于软件接收机的卫星定位完好性监测方法研究与实现
| 论文题名： | 基于软件接收机的卫星定位完好性监测方法研究与实现 |
| 关键词： | 列车运行控制系统;卫星定位;完好性监测;软件接收机;安全运行 |
| 摘要： | 列车定位系统是列车运行控制系统的重要组成部分，卫星定位技术在列车运行控制系统中的应用对安全性具有苛刻要求。在实际运行中，列车定位系统可能因导航卫星观测信息中包含故障及异常，导致列车定位系统无法提供安全可信的位置决策结果，这将严重制约卫星定位在列车运行控制系统中的应用。为此，研究卫星定位自主完好性监测方法，设计并实现具有自主完好性监测功能的卫星定位软件接收机平台，实时监测并隔离卫星观测中包含的故障及异常信息，生成高可信度的列车定位结果，对确保列车运行控制的安全性具有重要意义。 论文主要完成的工作包括: (1)根据全球导航卫星系统原理，分析了卫星定位接收机从卫星捕获到定位解算的信号处理过程，建立了接收机捕获、跟踪与定位计算等环节模型; (2)分析卫星定位误差源及其特性，建立了卫星定位故障模型，设计了面向软件接收机平台的自主完好性监测逻辑; (3)设计了基于软件接收机平台的自主完好性监测软件总体方案，完成了软件接收机各基础模块的开发，在基本的卫星定位解算基础上实现了自主完好性监测功能的叠加，并利用所采集的导航卫星中频数据对软件功能进行了验证。 论文基于所设计的卫星定位完好性监测逻辑，采用软件接收机平台进行了嵌入实现，使其具备处理卫星信号中频数据实施定位解算并同步监测定位完好性状态的能力。论文分别采用静态、动态试验场景下采集的导航卫星中频数据，对所开发软件接收机平台的定位解算功能和完好性监测能力进行了测试，验证了该平台自主检测导航卫星观测中所含故障并实施有效评估、隔离的能力。论文成果能够为列车运行控制系统等相关应用方向提供高可信度的基础定位信息，对解决列车定位决策过程中使用包含故障的导航卫星观测信息导致的定位安全风险问题提供了有效解决途径，为自主完好性监测功能向接收机处理过程的前端拓展提供了支持。 |
| 作者： | 刘晓东 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 刘江 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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