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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- GPS衛(wèi)星小高度角下多普勒頻移的實(shí)驗(yàn)分析
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 簡介：
- 本文通過GPS時間以及衛(wèi)星星歷的不同（每顆衛(wèi)星的星歷每兩小時更新一次）解算出衛(wèi)星的多普勒頻移。根據(jù)所獲得的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行比對抽取數(shù)據(jù)研究衛(wèi)星高度角處于小角度時，衛(wèi)星多普勒頻移出現(xiàn)變化異常的現(xiàn)象。
- 詳細(xì)介紹：
- 根據(jù)多普勒頻移理論，Doppler頻移同衛(wèi)星的高度角有著密切的關(guān)系：多普勒頻移應(yīng)隨著衛(wèi)星的高度角的增大而減小。然而，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中出現(xiàn)衛(wèi)星高度角處于小角度時，衛(wèi)星多普勒頻移出現(xiàn)變化異常的現(xiàn)象。通過數(shù)據(jù)的篩選，統(tǒng)計(jì)，用不同的方法進(jìn)行比對和繪圖，分析該現(xiàn)象。最終得出，在高度角小于11度時，高度角大小與多普勒頻移不成反比。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 實(shí)時衛(wèi)星位置解算在整個GPS接收機(jī)導(dǎo)航解算過程中占有極其重要的地位。正常情況下，多普勒頻移應(yīng)隨著衛(wèi)星高度角的增大而減小。然而，衛(wèi)星高度角處于小角度時，衛(wèi)星多普勒頻移出現(xiàn)變化異常。為了探究衛(wèi)星多普勒頻移在多大角度出現(xiàn)異常，本作品運(yùn)用我系衛(wèi)星導(dǎo)航定位實(shí)驗(yàn)的東方聯(lián)星實(shí)驗(yàn)平臺，通過反復(fù)試驗(yàn)，綜合分析試驗(yàn)結(jié)果，從而找出小角度下衛(wèi)星多普勒頻移的異常。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 在對實(shí)時衛(wèi)星位置解算實(shí)驗(yàn)進(jìn)行結(jié)果分析時，卻出現(xiàn)了高度角（仰角）較小的衛(wèi)星所解算出的多普勒頻移不成反比的現(xiàn)象。針對這一現(xiàn)象，本作品設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析總結(jié)后得出在高度角小于11度時，高度角大小與多普勒頻移不成反比。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實(shí)意義
- 本作品結(jié)果對于多普勒頻移在實(shí)時衛(wèi)星位置解算的應(yīng)用上提高測量的精度，增強(qiáng)可視衛(wèi)星位置預(yù)測的準(zhǔn)確度，減小接收機(jī)捕獲衛(wèi)星的難度，縮短捕獲衛(wèi)星信號的時間，進(jìn)而縮短接收機(jī)的啟動時間上具有一定的參考作用；也可將其原理應(yīng)用到北斗衛(wèi)星位置的解算上，以提高北斗衛(wèi)星接收機(jī)的性能；對于使用多普勒頻移的測繪學(xué)，水聲通信，移動通信等各種其它應(yīng)用領(lǐng)域具有十分重要的意義。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 實(shí)時衛(wèi)星位置解算在整個GPS接收機(jī)導(dǎo)航解算過程中占有極其重要的地位。正常情況下，多普勒頻移應(yīng)隨著衛(wèi)星高度角的增大而減小。然而，在對實(shí)時衛(wèi)星位置解算實(shí)驗(yàn)進(jìn)行結(jié)果分析時，卻出現(xiàn)了高度角（仰角）較小的衛(wèi)星所解算出的多普勒頻移不成反比的現(xiàn)象。針對這一現(xiàn)象，本文設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析總結(jié)后得出在高度角小于11度時，高度角大小與多普勒頻移不成反比。
獲獎情況
- 2009-2010學(xué)年第一屆“北斗杯”全國青少年科技創(chuàng)新大賽大學(xué)組優(yōu)秀獎
鑒定結(jié)果
- 情況屬實(shí)
參考文獻(xiàn)
- 1、多普勒頻移_百度百科[EB/OL]．． 2、北京東方聯(lián)星科技有限公司．NewStar150 GPS原理實(shí)驗(yàn)平臺實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教程[M]． 3、袁德寶，崔希民，郎博，等．GPS衛(wèi)星信號Doppler頻移的計(jì)算與分析[J]．2009，18（3）：6-12．
同類課題研究水平概述
- 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，全球衛(wèi)星導(dǎo)航已在個人導(dǎo)航，物流運(yùn)輸、交通管理、航空、航海、武器系統(tǒng)、授時校頻、高精度測量等各個領(lǐng)域中得到了非常廣泛的應(yīng)用，已初步形成一個新興的高科技產(chǎn)業(yè)。 提高Doppler頻移的計(jì)算精度，在可視衛(wèi)星位置預(yù)測的過程中可以起到事半功倍的作用，并且能夠大大提高可視衛(wèi)星位置預(yù)測的準(zhǔn)確度，以此來減小接收機(jī)捕獲衛(wèi)星信號的難度，進(jìn)一步縮短捕獲衛(wèi)星信號的時間，從而縮短接收機(jī)的啟動時間。 然而，國內(nèi)外所普遍應(yīng)用的多普勒頻移理論，即Doppler頻移同衛(wèi)星的高度角有著反比的關(guān)系一直是研究者計(jì)算的前提，卻較少有人對多普勒頻移理論進(jìn)行提出質(zhì)疑和研究。當(dāng)然，多普勒頻移的解算數(shù)據(jù)龐大，且計(jì)算復(fù)雜，因此要從各種繁雜的數(shù)據(jù)中抽取出其規(guī)律異常的相關(guān)研究也就相對較少，這也不是不可以理解。但是無疑卻又是不可缺少的。因此本文在對其進(jìn)行論證的過程中，發(fā)現(xiàn)其規(guī)律的異?，F(xiàn)象，并對其進(jìn)行分析。
