Báo cáo luận văn thạc sỹ "Nghiên cứu thiết kế bộ thu định vị chính xác tích hợp GPS/INS" giới thiệu đến các bạn những nội dung tổng quan về định vị điểm chính xác PPP GPS và hệ thống định vị quán tính INS, sự tích hợp giữa GPS và INS, sự tích hợp giữa định vị điểm chính xác GPS và INS. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung bài báo cáo để nắm bắt chi tiết.
ề ị ị Đ tài: Nghiên c u ứ thi
ế ế ộ t k b thu đ nh v chính xác tích ợ h p GPS/INS
ẫ Ữ Ễ ọ PGS.TS. NGUY N H U TRUNG
ệ
ướ ọ ớ H ng d n khoa h c: ự H c viên th c hi n : L p : Ả ĐINH H I NAM 12BKTTTVH
1
ộ Hà N i, 092014
ể
ề Cùng v i s phát tri n c a ngành công ngh thông tin và ủ ờ ấ vi n thông, r t nhi u công ngh m i đã ra đ i
ệ ệ ớ ọ ườ ủ ằ ầ ổ ớ ự ệ ử ễ ngành đi n t ứ nh m đáp ng nhu c u trao đ i thông tin c a m i ng i.
ắ ụ ủ ệ ậ
ỏ ̀ ́ ế ị ầ ả ố ̣ ̉
ắ ứ t b đ u cu i, cu thê ta c gi ứ ́ ệ ố ̃ ụ ̉ ̣
2
ế V i m c đích n m b t và làm ch công ngh , lu n văn này ớ ẽ ậ s t p trung nghiên c u, phân tích và mô ph ng anten thu ́ se đi va o thiê t kê và phát thi ̃ mô phong môt mâ u anten PIFA, ng d ng cho h th ng thu phát vô tuy n GSM.
3
4
ề ị ệ ơ ượ ị ể ổ T ng quan v đ nh v đi m chính xác PPP GPS ớ Gi i thi u s l c ....
ề ệ ố ị ị
ệ ổ T ng quan v h th ng đ nh v quán tính INS ớ Gi i thi u ........
ả ợ i pháp tích h p GPS và INS
Gi Tính toán,
ự
ệ ố ữ ỏ
5
ỏ ượ ố ị c khi mô ph ng sai s v trí gi a các h th ng ợ ế ả K t qu mô ph ng th c ả ế K t qu thu đ ờ ạ r i r c và tích h p
ề ị ổ ị ể T ng quan v đ nh v đi m chính xác PPP GPS
ộ
ệ
ủ ạ
ụ ệ
c
ố
ế
ỹ ạ
ệ ớ ườ
ớ
ặ
A đ n F, v i đ ạ
ầ
ề
ể ệ
ỹ ạ
ệ
ệ
ạ
ệ
ạ
ờ ể ể
ề ố ệ
ả ụ ạ
ự
ệ
ệ
ả ầ ử ụ
ố ị
ẽ
ể
ệ
ổ
ệ ố ị
ậ ố
ể
ờ
ờ
ấ ố
ệ
H th ng đ nh v toàn c u GPS ệ G m 3 phân h : Ph n vũ tr : (Space segment) ồ ự ữ ượ Chùm sao v tinh GPS g m 24 v tinh ch đ o và m t vài v tinh d tr , đ ả ệ ừ ầ phân b trên 6 qu đ o g n tròn, kí hi u t ng kính kho ng ẳ 20.138km và nghiêng 55° so v i m t ph ng Xích đ o Ph n di u khi n : (Control Segment ) ủ ụ MCS làm nhi m v theo dõi tr ng thái c a các v tinh, qu n lý qu đ o v tinh ệ ố ệ và duy trì th i gian GPS. Năm tr m thu s li u có nhi m v theo dõi các tín hi u ỹ ạ ủ v tinh đ ki m soát và d đoán qu đ o c a chúng. Ba tr m truy n s li u có ể ố ệ kh năng chuy n s li u lên v tinh . Ph n s d ng : (Use Segment) Các máy thu GPS s chuy n đ i các tín hi u v tinh thành các thông s v trí, ầ v n t c, và th i gian. Đ tính toán các thông s v trí và th i gian, chúng ta c n ít nh t b n v tinh.
6
ề ị ổ ị ể T ng quan v đ nh v đi m chính xác PPP GPS
7
Sai số đồng hồ và quỹ đạo vệ tinh
Trễ tầng đối lưu
8
Tầng điện ly
ệ ố ệ ọ ộ
ấ ề ể
ụ ợ ộ
ớ ậ
ủ ấ
ấ
ệ ọ ộ ố ọ ộ ụ ụ ệ ụ ệ ọ ộ ố ị ố ọ ộ ụ ườ ữ ế ố ng
ớ ụ ụ ộ ợ
ậ ớ
9
ụ ệ ụ ủ ấ Các h t a đ trong h th ng INS H t a đ quán tính (iFrame) G c t a đ : Tâm trái đ t. ướ Tr c Xi: H ng v đi m xuân phân ớ ụ Tr c Yi: Vuông góc v i tr c X và Tr c Y và h p thành m t tam ụ di n thu n v i hai tr c Xi, Yi ớ ụ Tr c Zi: Song song v i tr c quay c a trái đ t. ặ H t a đ c đ nh tâm trái đ t (ECEF ho c eframe) ấ G c t a đ : Tâm trái đ t. ề ể ướ Tr c Xe : H ng v đi m giao gi a kinh tuy n g c và đ xích đ o.ạ Tr c Ye : Vuông góc v i tr c X và Tr c Y và h p thành m t tam ụ di n thu n v i hai tr c Xe , Ye ớ ụ Tr c Ze: Song song v i tr c quay c a trái đ t.
ệ ọ ộ
ệ ố ặ ủ ả
ế ế ả ng kinh tuy n đi qua c m bi n và
ể
ệ ng ti n
ướ
ụ ợ ộ
10
ụ ậ ớ Các h t a đ trong h th ng INS ị ệ ọ ộ ị H t a đ đ nh v (LLF ho c lframe) ớ ế ố ọ ộ G c t a đ : Trùng v i tâm c a c m bi n. ỉ ề ướ ụ ng đông. Tr c Xl: Ch v h ắ ỉ ề ươ ụ ng b c. Tr c Yl: Ch v ph ớ ườ ụ Tr c Zl: Vuông góc v i đ ướ h ng lên. ệ ọ ộ ắ ề ậ H t a đ g n li n v t th (bframe) ủ ố ọ ộ G c t a đ : Tâm c a IMU ỉ ề ụ ươ ả ủ Tr c Xb: Ch v bên ph i c a ph ể ỉ ụ Tr c Yb: Ch theo h ng di chuy n. ụ ớ ụ Tr c Zb: Vuông góc v i tr c X và Tr c Y và h p thành m t tam ệ di n thu n v i hai tr c Xb , Yb
ệ ọ ộ ề ậ ộ ắ ệ ọ ể H t a đ g n li n v t th
11
ộ ắ ị ệ ấ H t a đ tâm trái đ t và h ọ t a đ tr c đ a
ị ệ ố
ẫ ườ ng quán tính:
ẫ ườ ng quán tính (Inertial Navigation
ơ ị
ị H th ng đ nh v quán tính INS ộ ệ ố ầ ơ ả ủ Các thành ph n c b n c a m t h th ng d n đ INS = IMU + Navigation computer ệ ố Trong đó INS: h th ng d n đ System) ọ IMU (có khi còn g i là IRU) (đ n v đo quán tính) = Acc + Gyros ố ế
ệ
ệ ọ ộ ể ệ ả ọ ụ ự ườ ố ng và th c hi n các
12
ậ +Acc: gia t c k (Accelerometer) +Gyros: con quay (Gyroscope) Navigation computer: Máy tính hàng h i làm nhi m v chuy n ổ đ i các h t a đ , tính toán gia t c tr ng tr thu t toán tích phân.
ộ ử B x lý INS
13
ơ ồ ử ậ S đ i thu t toán x lý INS
ươ ợ Ph ng pháp tích h p GPS/INS
14
ươ ợ Ph ng pháp tích h p GPS/INS
H th ng tích h p ch t l ng GPS/INS
15
Quy trình tính toán của bộ lọc Kalman
16
ộ ọ B l c Kalman
17
18
19
Sơ đồ khối mô phỏng tích hợp lỏng PPP GPS/INS
20
21
22
23
24
25
26
K T LU N
ẫ ế ạ ế ế t phân tích, thi
ớ ố ế t k và ch t o m u anten cho thi ộ ố ế đã hoàn thành v i m t s
ể ố
ọ
ế ế ế t k anten. ế
ể ỏ ằ c thi
ứ ề
ể ể ề ỉ ừ ệ
ự
ỏ ế ủ ề ầ ạ
27
ề Đ tài “ ị ầ b đ u cu i thông tin vô tuy n” ư ệ vi c nh sau: Tìm hi u lý thuy t chung và phân tích các tham s quan tr ng trong thi Tìm hi u lý thuy t và các mô hình phân tích anten PIFA. Mô ph ng anten PIFA đã đ ầ ế ế ở ượ t k trên b ng ph n ả ế ạ i các k t qu . m m HFSS đ ki m ch ng l ạ ậ ế ạ i Tuy nhiên, do đi u ki n còn h n ch nên lu n văn ch d ng l ở ể ế ạ ư ế ph n mô ph ng mà ch a ti n hành ch t o th c, đây có th là h n ch c a đ tài.
EM XIN CHÂN THÀNH C M N ! ÊM
28
