本文選題：全球定位系統(tǒng) + 中央差分��； 參考：《西南交通大學》2013年博士論文

【摘要】：隨著GPS定位技術的不斷深入發(fā)展,尤其是網(wǎng)絡RTK定位技術的出現(xiàn)以及CORS觀測網(wǎng)絡建設的普及,廣域范圍內(nèi)厘米級的實時動態(tài)定位服務已經(jīng)成為現(xiàn)實。然而對于高精度位置監(jiān)控方面的應用,如高精度實時動態(tài)形變監(jiān)測、精細農(nóng)業(yè)和自動化機械施工等,常規(guī)RTK定位技術已不能很好的滿足此類實際應用的需求,具體表現(xiàn)為：常規(guī)RTK定位的差分計算工作在流動站端設備上完成,(監(jiān)控)服務器無法獲得流動站完整的位置信息；用戶端設備需具備載波相位差分計算模塊,增加了實際應用的成本；不利于流動站間觀測數(shù)據(jù)的融合處理與分析,也不利于進一步研究、挖掘數(shù)據(jù)之間所潛在的重要信息。 基于上述的分析,本文對中央差分定位技術進行了深入研究。中央差分定位模式中,所有GPS測站的觀測數(shù)據(jù)都回傳至中央差分服務器,并由服務器端完成位置解算。中央差分定位技術不僅可提供常規(guī)RTK定位服務,獲取完整的用戶位置信息,同時還可提供多樣化的數(shù)據(jù)處理策略,以滿足特殊的位置服務需求。中央差分定位技術與常規(guī)RTK定位技術形成互補之勢,兩者共同發(fā)展將有助于進一步完善GPS定位的理論框架,提高其應用層次。 本文主要針對GPS中央差分定位系統(tǒng)所涉及的理論與方法,研究了系統(tǒng)的框架結構,對其中某些關鍵技術提出了改進算法,并最終初步實現(xiàn)了GPS中央差分定位系統(tǒng)。論文的主要研究內(nèi)容與創(chuàng)新點概述如下： 1、概括了GPS定位技術的研究現(xiàn)狀,分析了傳統(tǒng)RTK定位技術與中央差分定位技術的優(yōu)缺點,總結了中央差分系統(tǒng)的研究意義。 2、闡述了網(wǎng)絡RTK定位模式與中央差分定位模式的系統(tǒng)框架組成及特征,對兩者進行了對比分析,并詳細闡述了中央差分定位系統(tǒng)的主要構成與關鍵技術。 3、闡述了GPS實時數(shù)據(jù)質(zhì)量控制的研究內(nèi)容與方法流程；提出了一種改進的電離層殘差周跳探測與修復方法,方法可直接探測與修復對應頻率上載波相位觀測值的周跳,其對1周的周跳有較好的探測能力；將時間基線用于動態(tài)環(huán)境下的粗差探測,時間基線粗差探測法可無需已知模糊度信息,其在試驗條件下可探測出0.15周的單個粗差。 4、總結了三類模糊度解算方法,即基于測量域的模糊度解算、基于坐標域的模糊度搜索以及基于模糊度域的模糊度搜索方法；提出了雙頻整周關系約束模糊度解算方法(FirCAR),在局部范圍內(nèi)FirCAR將模糊度的等效波長擴大至了L1波長的9倍,通過試驗分析了方法的可行性與適用性；同時給出了基于FirCAR的快速動態(tài)模糊度初始化方法,并與LAMBDA方法進行了試驗對比分析 5、介紹了大范圍動態(tài)變形監(jiān)測的兩種常用方法：PPP動態(tài)定位技術與長距離RTK定位技術,并分析了兩者在強震監(jiān)測中的不足；基于GPS空間誤差的時空相關性,提出了高頻GPS雙差殘差模型動態(tài)位移監(jiān)測方法,一條長為1100km基線的靜態(tài)數(shù)據(jù)試驗結果表明,該方法在預測5分鐘內(nèi)N、E、U方向動態(tài)位移精度分別為6mm、6mm和13mm; E1Mayor-Cucapah7.2級地震GPS測站觀測數(shù)據(jù)進一步證明了該方法的可行性與可靠性。 6、初步研制了一套GPS中央差分定位軟件系統(tǒng),系統(tǒng)主要包括實時數(shù)據(jù)流解碼模塊、基線數(shù)據(jù)解算模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊以及可視化顯示與數(shù)據(jù)分析模塊,并分別通過24小時的靜態(tài)GPS觀測數(shù)據(jù)、20分鐘的動態(tài)觀測數(shù)據(jù)以及E1Mayor-Cucapah7.2級地震的94個GPS站的地震數(shù)據(jù),對系統(tǒng)在形變監(jiān)測、動態(tài)位置監(jiān)控以及地震地表動態(tài)位移監(jiān)測方面的應用進行了試驗,結果表明該系統(tǒng)是一個能夠連續(xù)運行、多點監(jiān)測、高精度和高可靠性的位置信息監(jiān)控服務系統(tǒng)。
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【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：P228.4

【參考文獻】

相關博士學位論文 前2條

1 方榮新;高采樣率GPS數(shù)據(jù)非差精密處理方法及其在地震學中的應用研究[D];武漢大學;2010年

2 易重海;實時精密單點定位理論與應用研究[D];中南大學;2011年

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本文編號：1747662