基本信息
- 項目名稱：
- GPS衛(wèi)星小高度角下多普勒頻移的實驗分析
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 自然科學類學術(shù)論文
- 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，實驗數(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，用不同的方法進行比對和繪圖，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
- 實時衛(wèi)星位置解算在整個GPS接收機導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，本作品運用我系衛(wèi)星導航定位實驗的東方聯(lián)星實驗平臺，通過反復試驗，綜合分析試驗結(jié)果，從而找出小角度下衛(wèi)星多普勒頻移的異常。
科學性、先進性及獨特之處
- 在對實時衛(wèi)星位置解算實驗進行結(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)計實驗進行分析總結(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)實意義
- 本作品結(jié)果對于多普勒頻移在實時衛(wèi)星位置解算的應(yīng)用上提高測量的精度，增強可視衛(wèi)星位置預測的準確度，減小接收機捕獲衛(wèi)星的難度，縮短捕獲衛(wèi)星信號的時間，進而縮短接收機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)星接收機的性能；對于使用多普勒頻移的測繪學，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。
學術(shù)論文摘要
- 實時衛(wèi)星位置解算在整個GPS接收機導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，在對實時衛(wèi)星位置解算實驗進行結(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)計實驗進行分析總結(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學年第一屆“北斗杯”全國青少年科技創(chuàng)新大賽大學組優(yōu)秀獎
鑒定結(jié)果
- 情況屬實
參考文獻
- 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原理實驗平臺實驗指導教程[M]． 3、袁德寶，崔希民，郎博，等．GPS衛(wèi)星信號Doppler頻移的計算與分析[J]．2009，18（3）：6-12．
同類課題研究水平概述
- 隨著科學技術(shù)的發(fā)展，全球衛(wèi)星導航已在個人導航，物流運輸、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頻移的計算精度，在可視衛(wèi)星位置預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)星位置預測的準確度，以此來減小接收機捕獲衛(wèi)星信號的難度，進一步縮短捕獲衛(wèi)星信號的時間，從而縮短接收機的啟動時間。 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)系一直是研究者計算的前提，卻較少有人對多普勒頻移理論進行提出質(zhì)疑和研究。當然，多普勒頻移的解算數(shù)據(jù)龐大，且計算復雜，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。因此本文在對其進行論證的過程中，發(fā)現(xiàn)其規(guī)律的異?，F(xiàn)象，并對其進行分析。
