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

【摘要】：隨著GPS定位技術(shù)的不斷深入發(fā)展,尤其是網(wǎng)絡(luò)RTK定位技術(shù)的出現(xiàn)以及CORS觀測網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的普及,廣域范圍內(nèi)厘米級的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位服務(wù)已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。然而對于高精度位置監(jiān)控方面的應(yīng)用,如高精度實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)形變監(jiān)測、精細(xì)農(nóng)業(yè)和自動(dòng)化機(jī)械施工等,常規(guī)RTK定位技術(shù)已不能很好的滿足此類實(shí)際應(yīng)用的需求,具體表現(xiàn)為：常規(guī)RTK定位的差分計(jì)算工作在流動(dòng)站端設(shè)備上完成,(監(jiān)控)服務(wù)器無法獲得流動(dòng)站完整的位置信息；用戶端設(shè)備需具備載波相位差分計(jì)算模塊,增加了實(shí)際應(yīng)用的成本；不利于流動(dòng)站間觀測數(shù)據(jù)的融合處理與分析,也不利于進(jìn)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(shù)進(jìn)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(wù)器,并由服務(wù)器端完成位置解算。中央差分定位技術(shù)不僅可提供常規(guī)RTK定位服務(wù),獲取完整的用戶位置信息,同時(shí)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(wù)需求。中央差分定位技術(shù)與常規(guī)RTK定位技術(shù)形成互補(bǔ)之勢,兩者共同發(fā)展將有助于進(jìn)一步完善GPS定位的理論框架,提高其應(yīng)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(jié)構(gòu),對其中某些關(guān)鍵技術(shù)提出了改進(jìn)算法,并最終初步實(shí)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(diǎn)概述如下： 1、概括了GPS定位技術(shù)的研究現(xiàn)狀,分析了傳統(tǒng)RTK定位技術(shù)與中央差分定位技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn),總結(jié)了中央差分系統(tǒng)的研究意義。 2、闡述了網(wǎng)絡(luò)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(jìn)行了對比分析,并詳細(xì)闡述了中央差分定位系統(tǒng)的主要構(gòu)成與關(guān)鍵技術(shù)。 3、闡述了GPS實(shí)時(shí)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(jìn)的電離層殘差周跳探測與修復(fù)方法,方法可直接探測與修復(fù)對應(yīng)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(shí)間基線用于動(dòng)態(tài)環(huán)境下的粗差探測,時(shí)間基線粗差探測法可無需已知模糊度信息,其在試驗(yàn)條件下可探測出0.15周的單個(gè)粗差。 4、總結(jié)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(biāo)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(guān)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(kuò)大至了L1波長的9倍,通過試驗(yàn)分析了方法的可行性與適用性；同時(shí)給出了基于FirCAR的快速動(dòng)態(tài)模糊度初始化方法,并與LAMBDA方法進(jìn)行了試驗(yàn)對比分析 5、介紹了大范圍動(dòng)態(tài)變形監(jiān)測的兩種常用方法：PPP動(dòng)態(tài)定位技術(shù)與長距離RTK定位技術(shù),并分析了兩者在強(qiáng)震監(jiān)測中的不足；基于GPS空間誤差的時(shí)空相關(guān)性,提出了高頻GPS雙差殘差模型動(dòng)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(yàn)結(jié)果表明,該方法在預(yù)測5分鐘內(nèi)N、E、U方向動(dòng)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(jìn)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(shí)時(shí)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(chǔ)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(shí)的靜態(tài)GPS觀測數(shù)據(jù)、20分鐘的動(dòng)態(tài)觀測數(shù)據(jù)以及E1Mayor-Cucapah7.2級地震的94個(gè)GPS站的地震數(shù)據(jù),對系統(tǒng)在形變監(jiān)測、動(dòng)態(tài)位置監(jiān)控以及地震地表動(dòng)態(tài)位移監(jiān)測方面的應(yīng)用進(jìn)行了試驗(yàn),結(jié)果表明該系統(tǒng)是一個(gè)能夠連續(xù)運(yùn)行、多點(diǎn)監(jiān)測、高精度和高可靠性的位置信息監(jiān)控服務(wù)系統(tǒng)。
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【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：P228.4

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)博士學(xué)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(xué)中的應(yīng)用研究[D];武漢大學(xué);2010年

2 易重海;實(shí)時(shí)精密單點(diǎn)定位理論與應(yīng)用研究[D];中南大學(xué);2011年

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本文編號(hào)：1747662