Entwurf und Analyse einer Vektor-Regelschleife für hochempfindliche GNSS Signalverfolgung

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Das Ziel dieser Studie ist der Entwurf, die Implementierung und die Analyse von Vektor-Regelschleifen für hochempfindliche GNSS Signalverarbeitung. Dieses Thema ist bedeutend für die Implementierung eines leistungsfähigen Positionierungssystems, insbesondere für Innenanwendungen mit schwachen Signalen oder für dynamische Benutzer. Die nachfolgend beschriebenen Arbeiten werden in enger Zusammenarbeit mit der Universität Konkuk, Südkorea im Rahmen eines Abkommens zwischen der DFG und KOSEF Südkorea durchgeführt. Zunächst werden Vektor-Regelschleifen für hochempfindliche GNSS Signalverfolgung mit Konzepten für Zeitverzögerungs- und Frequenz-Regelschleifen (Vector Delay Lock Loop/Frequency Lock Loop) entworfen und implementiert. Der ipex-SR (the Institute of Geodesy and Navigation’s PC-based Experimental Software Receiver), ein hochwertiger Realzeit-fähiger GNSS Software-Empfänger, wird als Testplattform für die Implementierung verwendet werden. Er ist für die Nutzung mit einem gewöhnlichen PC entwickelt worden und erlaubt die Prozessierung von Mehrfrequenz-GPS/Galileo-Signalen mit einer konfigurierbaren Software-Struktur. Um eine optimale Signalverfolgung der Regelschleifen zu ermöglichen, wird ein fortschrittliches Vektor-Regelschleifenkonzept wie zum Beispiel kaskadierte oder föderierte Kalmanfilter eingesetzt werden. Schließlich wird die Leistungsfähigkeit der entworfenen Vektor-Regelschleifen bezüglich Signal-zu-Rausch-Verhältnis und dynamischer Robustheit in verschiedenen Simulations- und Feldtestszenarien untersucht. Es ist zu erwarten, dass die entwickelten Vektor-Regelschleifen bestens geeignet sind zur Integration von Stützinformation externer Sensoren für zukünftige Hochleistungsnavigation zu geringen Kosten.