【摘要】：目前,四大全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GPS、GLONASS、BDS、Galileo)并存發(fā)展的局面已經(jīng)形成,精密單點(diǎn)定位(Precise Point Positioning,PPP)技術(shù)集成了標(biāo)準(zhǔn)單點(diǎn)定位和相對(duì)定位的優(yōu)點(diǎn),因而多模GNSS精密單點(diǎn)定位日益成為國(guó)內(nèi)外研究熱點(diǎn)。本文對(duì)多模GNSS精密單點(diǎn)定位理論、關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用展開(kāi)了研究,論文主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下:(1)概述了 GNSS時(shí)空參考框架的轉(zhuǎn)化及統(tǒng)一;詳細(xì)分析了多模GNSS精密單點(diǎn)定位涉及的誤差源及其改正策略;系統(tǒng)研究了多模GNSS精密單點(diǎn)定位的函數(shù)模型和隨機(jī)模型。(2)研究了多模GNSSPPP數(shù)據(jù)預(yù)處理問(wèn)題;評(píng)估了 GFZ、CODE和武漢大學(xué)提供的精密軌道、鐘差產(chǎn)品的一致性,結(jié)果表明:三家分析中心提供的GPS、GLONASS、Galileo衛(wèi)星軌道有較好的一致性,軌道3D誤差基本維持在15cm內(nèi),BDS MEO次之,維持在25cm內(nèi);三家分析中心提供的GPS、Galileo衛(wèi)星鐘差有較好的一致性,其鐘差二次差互差序列分別優(yōu)于2ns和0.5ns。(3)研究了擴(kuò)展卡爾曼濾波模型,并對(duì)濾波遞推過(guò)程和濾波初值的確定進(jìn)行了說(shuō)明;基于GFZ提供的精密軌道、鐘差產(chǎn)品比較了 GNSS PPP ISB四種隨機(jī)模型(時(shí)間常數(shù)、分段常數(shù)、隨機(jī)游走過(guò)程、白噪聲過(guò)程)的定位結(jié)果,結(jié)果表明:利用隨機(jī)游走或白噪聲過(guò)程來(lái)估計(jì)ISB的定位結(jié)果優(yōu)于常數(shù)估計(jì);同時(shí),對(duì)GLONASS偽距IFB不同方案的定位結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比,結(jié)果表明:每顆GLONASS衛(wèi)星估計(jì)一個(gè)偽距IFB參數(shù)可明顯提高組合PPP收斂時(shí)間,但對(duì)PPP單天解精度改善不顯著,在10%以內(nèi)。(4)從衛(wèi)星可用性、收斂時(shí)間、定位精度方面對(duì)不同衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)組合在靜態(tài)、靜態(tài)模擬動(dòng)態(tài)PPP性能進(jìn)行了分析。結(jié)果表明:多系統(tǒng)組合后可見(jiàn)衛(wèi)星數(shù)增多,收斂速度提升,GRCE組合靜態(tài)PPP30min就能得到可靠解;GRCE組合動(dòng)態(tài)PPP在30度高度角時(shí)仍能保持衛(wèi)星可見(jiàn)數(shù)目在10顆以上,能完成高精度定位,而單GPS動(dòng)態(tài)PPP不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)定位。(5)考慮到PPP定位解與精密星歷所在框架有關(guān),筆者從ITRF2008、ITRF2014兩方面對(duì)PPP技術(shù)計(jì)算CGCS2000坐標(biāo)展開(kāi)了研究,結(jié)果表明:對(duì)于ITRF2008框架,PPP定位解經(jīng)過(guò)歷元、框架轉(zhuǎn)換后與真實(shí)CGCS2000坐標(biāo)相比,其坐標(biāo)分量差值在4cm內(nèi),而對(duì)于ITRF2014框架,其坐標(biāo)分量差值在5cm內(nèi);基于PPP技術(shù)進(jìn)行了時(shí)間傳遞的應(yīng)用研究,結(jié)果表明:單GPS PPP可以達(dá)到亞納秒級(jí)時(shí)間傳遞精度,組合PPP較單GPS PPP時(shí)間傳遞精度有細(xì)微提高,在10%以內(nèi),當(dāng)單GPS系統(tǒng)視場(chǎng)衛(wèi)星較少時(shí),可以多系統(tǒng)融合提高時(shí)間傳遞精度。
【圖文】：

[56]。WUM、COM 與 GBM 的鐘差二次差分別見(jiàn)圖 3.9 和圖 3.10。圖 3.9 中異常部分是由于此時(shí)段內(nèi) WUM 或 GBM 沒(méi)有衛(wèi)星鐘差數(shù)據(jù)，，比如wum19830.clk 文件在 12:25:00-12:30:00 內(nèi)沒(méi)有衛(wèi)星鐘差數(shù)據(jù)，gbm19830.clk 文件在23:20:30-23:59:59 內(nèi)沒(méi)有 G08 衛(wèi)星鐘差數(shù)據(jù)，從而導(dǎo)致時(shí)段內(nèi)出現(xiàn)異常情況。整體上，對(duì)于 GPS，鐘差二次差互差序列基本優(yōu)于 2ns；對(duì)于 GLONASS，互差序列基本維持在[-6 4]ns；對(duì)于 Galileo，互差序列基本維持在[-0.6 0.5]ns；對(duì)于 BDS，互差基本維持在[-73]ns。

33圖 3.10 COM 和 GBM 精密鐘差二次差互差時(shí)間序列綜合圖 3.9 和圖 3.10 可以看出，GBM、WUM、COM 三家 ACs 的精密鐘差產(chǎn)品具有較好的一致性。3.3 本章小結(jié)本章先詳細(xì)介紹了多模 GNSS PPP 的數(shù)據(jù)預(yù)處理，主要包括偽距粗差探測(cè)、周跳和鐘跳的探測(cè)與修復(fù)。再對(duì) GBM、WUM、COM 三家 ACs 的多系統(tǒng)精密產(chǎn)品的一致性進(jìn)行了相關(guān)分析，得到了一些有益結(jié)論。（1）三家 ACs 的 GPS、Galileo、GLONASS 衛(wèi)星軌道有較好的一致性，其軌道 3D誤差基本維持在 15cm 內(nèi)，BDS MEO衛(wèi)星軌道 3D誤差維持在 25cm 內(nèi)，對(duì)于 BDS IGSO衛(wèi)星，WUM-GBM 比 COM-GBM 軌道產(chǎn)品間一致性要高
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：P228.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2623722