Algorithms for calculating the position, velocity and time from GNSS signals

Tato diplomová práce popisuje principy globálních družicových polohových systémů GNSS, konkrétně systémy GPS, GLONASS a Galileo. Rozebrána je struktura jednotlivých podsystémů GNSS a uvedeny jejich vlastnosti. V interaktivním programovacím prostředí MATLAB je sestaven program zpracovávající navzorkované signály systémů GPS a GLONASS pro výpočet polohy s využitím obou navigačních systémů. Pro výpočet polohy je použita tzv. dálkoměrná metoda, kdy z naměřených pseudozpoždění je hledán průsečík kulových ploch. Výpočet je navržen pouze pro čtyři družice a v případě detekce více družic je opakován pro všechny možné kombinace. Z této polohy je určena kombinace s nejnižším činitelem DOP (Dilution of precision) a výpočet polohy je opakován pro tuto nejvýhodnější konstelaci družic. V práci je vytvořeno uživatelské rozhraní pro načtení vstupních dat, nastavení vstupních parametrů a zobrazení vypočtených hodnot. Po výpočtu z naměřených dat je poloha zobrazena na vybraném online mapovém portálu.This master thesis describes the principles of the Global Navigation Satellite System GNSS, specifically the GPS, GLONASS and Galileo systems. The thesis analyzes the structure of individual GNSS subsystems and introduces their properties. The algorithm for calculating the position is designed in the interactive programming environment MATLAB for the processing of GPS and GLONASS sampled signals. The position is calculated by a distance measurement method which searches for the intersection of spherical surfaces. The calculation is designed for four satellites and when more satellites are detected, the calculation is repeated for all possible combinations. From this position the combination with the lowest DOP (Dilution of Precision) factor is determined, and the calculation of the position is repeated for the best constellation of satellites. In this thesis the user graphical interface for entering the input of data, input parameters and the display of calculated values are created. Finally the calculation of the measured data is displayed on the selected location online map portal