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文档简介

1、,XX大学硕士论文答辩,题目：基于样条插值和卡尔曼滤波 的钟差预测方法研究,学生：XXX 导师：XX教授 专业：计算机应用技术,结构目录,1 研究的背景,2 研究的内容,3 实验仿真结果,4 总结与展望,时间同步：将分布在各地的不同时钟与标准的时钟对齐,时间：基本的物理量、空间坐标的第四维,Beijing,Local,高精度 时间同步 技术,GPS授时优点：覆盖区域广、授时精度高、可为移动用户服务,GPS授时原理,拉格朗日插值、样条插值理论,卡尔曼滤波理论,接收机坐标已知,假设1,GPS信号传播过程误差已经消除,假设2,真实距离,伪距,获取伪距、卫星星历数据,RINEX观测文件,RINEX导航

2、电文文件,相位观测值 伪距观测值 多频率频率 多普勒积分,卫星钟差； 卫星钟参考时刻； 卫星轨道各项参数,伪距,卫星坐标、种差,问题：RINEX观测文件 记录周期一般为30秒，而 接收机解算周期为1s，需 进行内插处理,拉格朗日插值,插值区间,计算公式,优点：结构简单、容易实现、需要的条件少,缺点：插值精度在高阶数下严重下降,三次样条插值,满足条件,满足边界条件,、 、 在插值区间上连续,在子区间 是三次多项式,三次样条插值特点,运算速度快 插值精度高 高阶时插值精度不会明显下降,优点,需要额外的边界条件 边界条件不容易获得 插值精度对边界条件极为敏感,缺点,系统误差,系统误差,接收机硬件时延

3、,随机误差,接收机硬件热噪声,软件算法误差,卫星钟差,电离层延迟,对流层延迟,时域范围内的实时递推估计算法,以最小均方误差为准则,不需要存储大量历史数据、实时性好,对噪声的假设为高斯白噪声,计算先验状 态估计值,计算先验估计 协方差矩阵,计算增益矩阵,更新后验状 态估计值,更新估计协 方差矩阵,卡尔曼滤波流程,初始化,读取观测文件,求出伪距和每个历元时间,读取导航电文文件,解算信号发出时刻卫星星历,三次样条插值,三次样条插值,求解钟差,卡尔曼 滤波,整体流程,10阶拉格朗日插值精度,20阶拉格朗日插值精度,10阶三次样条插值精度,40阶三次样条插值精度,拉格朗日插值精度随着阶数增大而下降,拉格朗日插值阶数越大龙格效应越明显,同等阶数下，样条插值运算速度比拉格朗日快,样条插值插值精度与插值区间的节点数关系不大,能消除钟差序列的随机抖动,能准确地预报接收机钟差,卡尔曼滤波,GPS定位、授时原理,IGS产品的数据结构,拉格朗日、三次样

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