intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Bài giảng Thiết kế bộ thu mềm cho các hệ thống dẫn đường sử dụng vệ tinh tiên tiến - Tạ Hải Tùng

Chia sẻ: ảnh ảo | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:55

Thêm vào BST
Báo xấu
98
lượt xem 11
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng trình bày các nội dung: Tổng quan về công nghệ GNSS, các hệ thống GNSS tiên tiến, bộ thu mềm GNSS, các công nghệ xử lý tín hiệu tiên tiến, các kết quả ban đầu trong việc phát triển bộ thu mềm đa hệ thống GPS/Galileo, một số gợi ý về hướng nghiên cứu trong lĩnh vực GNSS. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Thiết kế bộ thu mềm cho các hệ thống dẫn đường sử dụng vệ tinh tiên tiến - Tạ Hải Tùng

  1. THIẾT KẾ BỘ THU MỀM CHO CÁC HỆ THỐNG DẪN ĐƯỜNG SỬ DỤNG VỆ TINH TIÊN TIẾN (Software Receiver Design for Modern Global Navigation Satellite Systems) TẠ HẢI TÙNG Bộ môn Truyền thông và Mạng máy tính Viện Công nghệ thông tin và Truyền thông
  2. Nội dung trình bày •  Tổng quan về công nghệ GNSS •  Các hệ thống GNSS tiên tiến •  Bộ thu mềm GNSS •  Các công nghệ xử lý tín hiệu tiên tiến •  Các kết quả ban đầu trong việc phát triển bộ thu mềm đa hệ thống GPS/Galileo •  Một số gợi ý về hướng nghiên cứu trong lĩnh vực GNSS 2
  3. Tổng quan về công nghệ GNSS Where am I? How do I get to my destination? These questions are as old as the history of mankind. Thời đồ đá Thời định vị theo thiên văn LORAN GNSS 3 Thời định vị theo sóng radio
  4. Tổng quan về công nghệ GNSS (x,y,z) •  Sử dụng vệ tinh để truyền sóng radio định vị •  Số vệ tinh tối thiểu: 3 4
  5. Tổng quan về công nghệ GNSS Cách xác định khoảng cách d = c×τ d: khoảng cách c: vận tốc ánh sáng τ : trễ truyền lan S t Truyền xung A, tại thời điểm A u t X/đ thời điểm xung A đến Rx A τ =t −t S A u A Ẩn số thứ 4 => Cần thêm 1 5 vệ tinh
  6. Tổng quan về công nghệ GNSS Xung định vị •  Mã trải phổ, giả ngẫu nhiên: –  Tính chất: Hàm tự tương quan ~ 1, tương quan chéo ~ 0 –  Họ mã: M-sequence, Gold code, and Kasami code, Memory code… –  Mỗi mã được gán duy nhất với 1 vệ tinh –  Ví du: GPS L1 C/A •  Chu kỳ mã: 1 ms; Độ dài mã: 1023 chip; Tốc độ truyền mã: 1.023Mcps; Độ phân giải: ~ 1 µs (293m) •  Sóng mang –  Tính chất: tần số dao động rất lớn (L1:1.575 GHz) => độ phân giải nhỏ (0.6ns hoặc 1.9m)=> độ chính xác rất cao (mm, cm, dm…) –  Đòi hỏi thuật toán xác định số nguyên chu kỳ phức tạp (integer ambiguity) 6
  7. Tổng quan về công nghệ GNSS Tính toán PVT •  Giải hệ phương trình phi tuyến 4 ẩn số (x,y,z,δtu) •  Phương pháp giải: –  Tuyến tính hóa bằng khai triển Taylor –  Sử dụng thuật toán Least Mean Square để giải phương trình tuyến tính 7
  8. Tổng quan về công nghệ GNSS Các nguồn gây lỗi (1/2) •  Geometric Dilution Of Precision (GDOP): ảnh hưởng bởi yếu tố hình học đến chất lượng định vị: 8
  9. Tổng quan về công nghệ GNSS Các nguồn gây lỗi (2/2) 9
  10. Tổng quan về công nghệ GNSS Các ứng dụng của GNSS •  Thông dụng: –  Dẫn đường cho phương tiện giao thông –  Giám sát hành trình –  Lưu vết đối tượng –  Dịch vụ hướng vị trí (Location Based Services - LBS) •  Chuyên sâu: –  Trắc địa, bản đồ –  Giám sát môi trường –  Nghiên cứu về tầng khí quyển –  Phương tiện tự hành –  Đồng bộ thời gian trong các hệ thống viễn thông, giao dịch điện tử 10
  11. Nội dung trình bày •  Tổng quan về công nghệ GNSS •  Các hệ thống GNSS tiên tiến •  Bộ thu mềm GNSS •  Các công nghệ xử lý tín hiệu tiên tiến •  Các kết quả ban đầu trong việc phát triển bộ thu mềm đa hệ thống GPS/Galileo •  Một số gợi ý về hướng nghiên cứu trong lĩnh vực GNSS 11
  12. Các hệ thống GNSS tiên tiến Kiến trúc chung (1/2) Các thành phần: Chức năng: 12
  13. Các hệ thống GNSS tiên tiến Kiến trúc chung (2/2) 13
  14. Hệ thống GPS (1/2) •  Mốc thời gian: –  1978: Vệ tinh đầu tiên được phóng lên quỹ đạo –  1983: Hệ thống phục vụ dân dụng –  2000: Nhiễu SA bị loại bỏ –  2000: GPS-III được công bố •  Phần không gian: –  2008: 31 vệ tinh tại độ cao 20.200km trên 3 mặt phẳng quỹ đạo –  8 vệ tinh xuất hiện đồng thời tại mọi thời điểm •  Phần điều khiển: –  1 trạm điều khiển trung tâm (+ 1 dự phòng) –  4 trạm ăng-ten mặt đất –  4 trạm giám sát 14
  15. Hệ thống GPS (2/2) •  Tín hiệu: –  Tín hiệu “legacy”: •  Dân dụng: L1 C/A •  Quốc phòng: L2 P(Y) –  Tín hiệu mới: •  Dân dụng: L1C, L2C, L5 (Safety of Life) •  Quốc phòng: M code 15
  16. Hệ thống Galileo (1/2) •  Mốc thời gian: –  2003: Chương trình Galileo được EU thông qua, dự kiến hệ thống hoạt động 2010 –  2004: Kết thúc đàm phán cấu trúc tín hiệu với Mỹ –  2004: Phóng 2 vệ tinh thử nghiệm GioveA & B –  2009: Quyết định giảm số vệ tinh từ xuống 22. Giá thành: 22 tỷ EUR so với dự kiến 7.7 ban đầu. Hệ thống dự kiến hoạt động 2014(???) •  Đặc điểm so sánh với GPS: –  Phát thông tin về độ tin cậy –  Hệ thống dân dụng (???) 16
  17. Hệ thống Galileo (2/2) •  Không gian: –  30 vệ tinh trên 3 mặt phẳng quỹ đạo tại độ cao 23.222 km •  Dịch vụ: –  Open Service: miễn phí, độ chính xác 1m –  Commercial: độ chính xác cm –  Safety of life: dịch vụ được bảo đảm –  Public Regulated Navigation (Encrypted): phục vụ cho cơ quan chính phủ, quân đội –  Search And Rescue: truyền thông 2 chiều phục vụ tìm kiếm, cứu hộ •  Tín hiệu: –  E1, E5(E5a/E5B), E6 17
  18. Hệ thống GLONASS (1/2) •  Mốc thời gian: –  1976: Hệ thống được phát triển –  1995: Hệ thống hoàn thiện, nhưng không có đủ kinh phí duy trì hoạt động –  2001: Chương trình khôi phục GLONASS bắt đầu –  2007: gỡ bỏ các ràng buộc với người sử dụng dân dụng. –  12/2010: lần phóng 3 vệ tinh cuối cùng thất bại => lùi thời hạn hoàn thành đến 2011 18
  19. Hệ thống GLONASS (2/2) •  Đặc điểm: –  24 vệ tinh trên 3 quỹ đạo ở độ cao 19,100km –  Tín hiệu “legacy”: •  Sử dụng công nghệ FDMA •  L1: cho dịch vụ dân dụng •  L2: cho dịch vụ quốc phòng –  Tín hiệu mới: •  Sử dụng công nghệ CDMA •  Bổ sung thêm tín hiệu dân dụng tại các tần số L1, L2, L3, L5 19
  20. Hệ thống Beidou (1/2) •  Mốc thời gian: –  2000 - 2003: Hệ thống thử nghiệm với 3 vệ tinh –  2012: Hệ thống Beidou khu vực bao phủ lãnh thổ Trung Quốc –  2020: Hệ thống toàn cầu Beidou đi vào sử dụng •  Đặc điểm: –  Độ chính xác: vị trí: 10 m; thời gian: 0.2 ns; và vận tốc: 0.2 meter/second. –  Hệ thống hoàn thiện sẽ bao gồm 35 vệ tinh 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2431 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
5=>2