全球定位系统(Global Positioning System - GPS)是美国从上世纪70年代开始研制,历时20年,耗资200亿美元,于1994年全面建成。整个系统由21颗工作卫星和3颗备用卫星组成,6个轨道平面的每个平面上分布4颗卫星,这样的配置使同时出现在地平线以上的卫星数目随时间和地点而异,最少为4颗,最多可达11颗。
GPS导航定位系统和恒温晶振都是未来几十年科技发展中,比较具有发展前景的产品和电子元件,二者相辅相成,GPS应用在范围广泛,而恒温晶体振荡器则被运用到各行各业当中,都是现今当代不可或缺的两大产品。当GPS系统使用OCXO晶振时,因为多方面原因,难免会出现误差,以下是一些减少误差的解决方法。
本文虽然完成了基于GPS秒信号的恒温晶振(OCXO石英晶体振荡器)驯服保持技术设计与实现,取得了一定的研究成果,但是在许多方面仍存在不足之处。
针对后续工作,还需要在以下几个方面进行改进:
1.在总体设计方案上进行必要改进,来更好的减小系统误差。包括总体设计思想,系统具体功能模块的划分以及硬件的选择,在选择石英晶振时,要注重它的噪声和精度,设计电路板时,注意布局,减少不必要的串扰。
2.进一步研究 Kalman滤波模型和预测模型参数,建立好的保持模型,进一步提高 Kalman滤波器算法对1PS信号抖动的滤除效果;同时结合实际进一步细化PID控制模型参数,使得控制效果趋于最优化。
3.改进单片机软件中对电容充电的非线性进行补偿的算法,进一步修正非线性误差的影响,选用AD转换精度更高的有源晶振,减小AD转换的量化误差,提高短时间间隔测量的精度。
4.在GPS信号丢失后,为了满足长期的保持功能,对历史数据预测老化率模型还需要进一步研究,使其能在长时间的使用中稳定工作,并且保持较高的准确度。
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