GPS卫星运动及定位matlab仿真-毕业设计论文.docVIP

PAGE

PAGE40

毕业设计论文

GPS卫星运动及定位matlab仿真

摘要

全球定位系统是具有全球性、全能性、全天候优势的导航定位、定时和测速系统，现在在全球很多领域获得了应用。

GPS卫星的定位是一个比较复杂的系统，其包含参数众多，如时间系统、空间坐标系统等。此次设计是针对卫星运动定位的matlab仿真实现，因要求不高，所以对卫星运动做了理想化处理，摄动力对卫星的影响忽略不计（所以为无摄运动），采用开普勒定律及最小二乘法计算其轨道参数，对其运动规律进行简略分析，并使用matlab编程仿真实现了卫星的运功轨道平面、运动动态、可见卫星的分布及利用可见卫星计算出用户位置。

通过此次设计，对于GPS卫星有了初步的认识，对于静态单点定位、伪距等相关概念有一定了解。

关键字：GPS卫星无摄运动伪距matlab仿真

ThemovementandlocationofGPSsatelliteonMATLAB

Abstract：Globalpositioningsystemisaglobal,versatility,all-weatheradvantageofnavigationandpositioning,timingandspeedsystem,nowtherehasmanyapplicationinmanyfields.

GPSsatellitepositioningisacomplexsystem,whichincludesmanyparameters,suchastimeandspacecoordinatessystem.Thisdesignisbasedonthematlabsimulationofsatellitemotionandlocation,becausedemandisnothigh,sotodotheidealizedsatellitemovement,andignorethedisturbedmotion(socallitnon-disturbedmotion).Usingthe

Keplerandleast-squaremethodforcalculatingtheparametersoforbitalmotion,forthecharacteristicsofmotiontomakeasimpleanalysis,andusethematlabsimulationtoprogramachievetheorbitalplaneofsatellite,thedynamicmotion,thedistributionofvisiblesatellitesandusingvisiblesatellitestocalculatetheusers’home.

ThroughthedesignhaveprimaryunderstandingfortheGPSsatellite,andunderstandingthestaticsingle-point,pseudorangeandsoon.

Keywords：GPSsatellitenon-disturbedmotionpseudorangematlabsimulation

目录

TOC\o1-3\h\z\u第一章前言 1

1.1课题背景 1

1.2本课题研究的意义和方法 2

1.3GPS前景 2

第二章GPS测量原理 4

2.1伪距测量的原理 4

2.1.1计算卫星位置 5

2.1.2用户位置的计算 5

2.1.3最小二乘法介绍 5

2.2载波相位测量原理 6

第三章GPS的坐标、时间系统 10

3.1坐标系统 10

3.1.1天球坐标系 10

3.1.2地球坐标系 12

3.2时间系统 13

3.2.1世界时系统 14

3.2.2原子时系统 15

3.2.3动力学时系统 16

3.2.4协调世界时 16

3.2.5GPS时间系统 16

第四章卫星运动基本定律及其求解 18

4.1开普勒第一定律 18

4.2开普勒第二定律 19

4.3开普勒第三定律 20

4.4卫星的无摄运动参数 20

4.5真近点角的概念