多模GNSS PPP/INS組合系統(tǒng)算法與應(yīng)用研究
發(fā)布時間:2023-12-10 14:42
目前,基于位置服務(wù)的高精度定位和室內(nèi)外導(dǎo)航技術(shù)已深入到包括智能城市、智能交通、智能穿戴等多個領(lǐng)域。目前,全球定位系統(tǒng)(Global Positioning ystem,GPS)是提供全天候、全時段、實時和事后高精度位置服務(wù)的主要手段。GPS進行全球定位的技術(shù)手段主要包括偽距單點定位技術(shù)(Standard Point Positioning,SPP)、實時相對定位技術(shù)(Real-time Kinematic,RTK)、精密單點定位技術(shù)(Precise Point Positioning,PPP)。其中,SPP技術(shù)通常只能提供米級甚至幾十米的定位精度,一般用于對位置精度要求不高的導(dǎo)航領(lǐng)域,其優(yōu)點在于數(shù)學(xué)理論模型簡單、易于實現(xiàn)、單臺接收機即可實現(xiàn)。RTK技術(shù)是利用基準(zhǔn)站與流動站間的誤差相似性和共性特點,采用雙差模型實現(xiàn)高精度定位,是目前廣泛應(yīng)用的高精度定位手段。RTK的缺點在于定位精度受參考站與流動站間的基線距離的影響,對于長距離大范圍應(yīng)用,其定位精度明顯降低,此外,RTK解算需要至少2臺GPS接收機同時工作、硬件成本高。PPP技術(shù)的出現(xiàn),很好地彌補了RTK和SPP的缺點,同時集成各自的優(yōu)點...
【文章頁數(shù)】:233 頁
【文章目錄】:
摘要
Abstract
縮略詞
1 緒論
1.1 引言
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 GNSS精密單點定位技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.2.2 GNSS/INS組合導(dǎo)航技術(shù)現(xiàn)狀
1.3 研究目標(biāo)
1.4 研究內(nèi)容
1.5 論文架構(gòu)
1.6 本章小結(jié)
2 多模GNSS精密單點定位模型
2.1 引言
2.2 GNSS原始觀測
2.3 GNSS誤差模型
2.3.1 衛(wèi)星相關(guān)誤差
2.3.2 接收機相關(guān)誤差
2.3.3 傳播路徑相關(guān)誤差
2.3.4 GNSS系統(tǒng)相關(guān)誤差
2.4 多模GNSS雙頻PPP模型
2.4.1 雙頻消電離層組合PPP模型
2.4.2 雙頻偽距-載波半和組合PPP模型
2.4.3 雙頻非差非組合PPP模型
2.4.4 三種雙頻PPP模型比較
2.5 多模GNSS單頻PPP模型
2.5.1 單頻GRAPHIC PPP模型
2.5.2 單頻ZIDE PPP模型
2.5.3 單頻IRC PPP模型
2.6 數(shù)據(jù)預(yù)處理與參數(shù)估計
2.6.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理
2.6.2 參數(shù)建模
2.6.3 估計理論
2.7 試驗驗證與PPP性能分析
2.7.1 PPP收斂時間
2.7.2 PPP定位精度
2.7.3 電離層模型與DCB對IC PPP的影響
2.7.4 電離層與DCB估計精度
2.7.5 PPP驗后殘差
2.7.6 多模GNSS PPP動態(tài)定位性能
2.7.7 單頻PPP性能驗證
2.8 本章小結(jié)
3 GNSS/INS組合導(dǎo)航理論模型
3.1 引言
3.2 慣性導(dǎo)航算法
3.2.1 常用坐標(biāo)系
3.2.2 INS觀測方程
3.2.3 INS力學(xué)編排
3.3 慣性導(dǎo)航誤差模型
3.4 慣性系統(tǒng)初對準(zhǔn)
3.4.1 粗對準(zhǔn)
3.4.2 精對準(zhǔn)
3.4.3 數(shù)據(jù)分析
3.5 GNSS/INS組合模式
3.5.1 松組合
3.5.2 緊組合
3.5.3 深組合
3.6 GNSS/INS平滑濾波
3.7 本章小結(jié)
4 多模GNSS PPP/INS緊組合數(shù)學(xué)模型
4.1 引言
4.2 雙頻非差非組合PPP/INS緊組合模型
4.2.1 IC PPP/INS緊組合狀態(tài)方程
4.2.2 IC PPP/INS緊組合觀測方程
4.2.3 IC PPP/INS緊組合誤差控制
4.2.4 IC PPP/INS緊組合小結(jié)
4.3 雙頻消電離層PPP/INS緊組合模型
4.3.1 LC PPP/INS緊組合狀態(tài)方程
4.3.2 LC PPP/INS緊組合觀測方程
4.3.3 LC PPP/INS緊組合小結(jié)
4.4 單頻非差非組合PPP/INS緊組合模型
4.4.1 單頻IC PPP/INS緊組合狀態(tài)方程
4.4.2 SF IC PPP/INS緊組合觀測方程
4.5 多模GNSS PPP/INS緊組合模型
4.6 多模PPP/INS緊組合軟件設(shè)計
4.7 本章小結(jié)
5 多模GNSS PPP/INS緊組合增強模型
5.1 引言
5.2 NHC輔助PPP/INS緊組合
5.3 Odometer輔助PPP/INS緊組合
5.4 ZUPT輔助PPP/INS緊組合
5.5 INS輔助非差周跳探測
5.6 抗差與自適應(yīng)Kalman濾波
5.6.1 抗差模型
5.6.2 自適應(yīng)模型
5.7 方差分量估計
5.8 本章小結(jié)
6 多模GNSS PPP/INS緊組合性能分析與應(yīng)用
6.1 引言
6.2 數(shù)據(jù)采集硬件平臺
6.3 PPP/INS組合數(shù)據(jù)處理軟件性能分析
6.3.1 PPP動態(tài)定位性能
6.3.2 PPP/INS松組合性能
6.3.3 PPP/INS緊組合性能
6.3.4 PPP/INS緊組合RTS平滑濾波
6.3.5 PPP/INS緊組合收斂性能
6.4 多模GNSS PPP/INS緊組合性能分析
6.4.1 多模GNSS PPP/INS緊組合性能
6.4.2 IMU性能對PPP/INS緊組合性能影響
6.4.3 增強模型對PPP/INS緊組合定位精度影響
6.5 多模GNSS PPP/INS緊組合應(yīng)用
6.5.1 雙頻PPP/INS緊組合實時應(yīng)用
6.5.2 PPP/INS緊組合重復(fù)性測量精度分析
6.5.3 單頻PPP/INS緊組合應(yīng)用
6.6 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
7.1 工作總結(jié)
7.2 研究展望
參考文獻
攻博期間發(fā)表的科研成果
攻博期間參與的項目
致謝
本文編號:3872607
【文章頁數(shù)】:233 頁
【文章目錄】:
摘要
Abstract
縮略詞
1 緒論
1.1 引言
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 GNSS精密單點定位技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.2.2 GNSS/INS組合導(dǎo)航技術(shù)現(xiàn)狀
1.3 研究目標(biāo)
1.4 研究內(nèi)容
1.5 論文架構(gòu)
1.6 本章小結(jié)
2 多模GNSS精密單點定位模型
2.1 引言
2.2 GNSS原始觀測
2.3 GNSS誤差模型
2.3.1 衛(wèi)星相關(guān)誤差
2.3.2 接收機相關(guān)誤差
2.3.3 傳播路徑相關(guān)誤差
2.3.4 GNSS系統(tǒng)相關(guān)誤差
2.4 多模GNSS雙頻PPP模型
2.4.1 雙頻消電離層組合PPP模型
2.4.2 雙頻偽距-載波半和組合PPP模型
2.4.3 雙頻非差非組合PPP模型
2.4.4 三種雙頻PPP模型比較
2.5 多模GNSS單頻PPP模型
2.5.1 單頻GRAPHIC PPP模型
2.5.2 單頻ZIDE PPP模型
2.5.3 單頻IRC PPP模型
2.6 數(shù)據(jù)預(yù)處理與參數(shù)估計
2.6.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理
2.6.2 參數(shù)建模
2.6.3 估計理論
2.7 試驗驗證與PPP性能分析
2.7.1 PPP收斂時間
2.7.2 PPP定位精度
2.7.3 電離層模型與DCB對IC PPP的影響
2.7.4 電離層與DCB估計精度
2.7.5 PPP驗后殘差
2.7.6 多模GNSS PPP動態(tài)定位性能
2.7.7 單頻PPP性能驗證
2.8 本章小結(jié)
3 GNSS/INS組合導(dǎo)航理論模型
3.1 引言
3.2 慣性導(dǎo)航算法
3.2.1 常用坐標(biāo)系
3.2.2 INS觀測方程
3.2.3 INS力學(xué)編排
3.3 慣性導(dǎo)航誤差模型
3.4 慣性系統(tǒng)初對準(zhǔn)
3.4.1 粗對準(zhǔn)
3.4.2 精對準(zhǔn)
3.4.3 數(shù)據(jù)分析
3.5 GNSS/INS組合模式
3.5.1 松組合
3.5.2 緊組合
3.5.3 深組合
3.6 GNSS/INS平滑濾波
3.7 本章小結(jié)
4 多模GNSS PPP/INS緊組合數(shù)學(xué)模型
4.1 引言
4.2 雙頻非差非組合PPP/INS緊組合模型
4.2.1 IC PPP/INS緊組合狀態(tài)方程
4.2.2 IC PPP/INS緊組合觀測方程
4.2.3 IC PPP/INS緊組合誤差控制
4.2.4 IC PPP/INS緊組合小結(jié)
4.3 雙頻消電離層PPP/INS緊組合模型
4.3.1 LC PPP/INS緊組合狀態(tài)方程
4.3.2 LC PPP/INS緊組合觀測方程
4.3.3 LC PPP/INS緊組合小結(jié)
4.4 單頻非差非組合PPP/INS緊組合模型
4.4.1 單頻IC PPP/INS緊組合狀態(tài)方程
4.4.2 SF IC PPP/INS緊組合觀測方程
4.5 多模GNSS PPP/INS緊組合模型
4.6 多模PPP/INS緊組合軟件設(shè)計
4.7 本章小結(jié)
5 多模GNSS PPP/INS緊組合增強模型
5.1 引言
5.2 NHC輔助PPP/INS緊組合
5.3 Odometer輔助PPP/INS緊組合
5.4 ZUPT輔助PPP/INS緊組合
5.5 INS輔助非差周跳探測
5.6 抗差與自適應(yīng)Kalman濾波
5.6.1 抗差模型
5.6.2 自適應(yīng)模型
5.7 方差分量估計
5.8 本章小結(jié)
6 多模GNSS PPP/INS緊組合性能分析與應(yīng)用
6.1 引言
6.2 數(shù)據(jù)采集硬件平臺
6.3 PPP/INS組合數(shù)據(jù)處理軟件性能分析
6.3.1 PPP動態(tài)定位性能
6.3.2 PPP/INS松組合性能
6.3.3 PPP/INS緊組合性能
6.3.4 PPP/INS緊組合RTS平滑濾波
6.3.5 PPP/INS緊組合收斂性能
6.4 多模GNSS PPP/INS緊組合性能分析
6.4.1 多模GNSS PPP/INS緊組合性能
6.4.2 IMU性能對PPP/INS緊組合性能影響
6.4.3 增強模型對PPP/INS緊組合定位精度影響
6.5 多模GNSS PPP/INS緊組合應(yīng)用
6.5.1 雙頻PPP/INS緊組合實時應(yīng)用
6.5.2 PPP/INS緊組合重復(fù)性測量精度分析
6.5.3 單頻PPP/INS緊組合應(yīng)用
6.6 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
7.1 工作總結(jié)
7.2 研究展望
參考文獻
攻博期間發(fā)表的科研成果
攻博期間參與的項目
致謝
本文編號:3872607
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