中長基線下GNSS動態(tài)相對定位算法與實現(xiàn)
本文關(guān)鍵詞:中長基線下GNSS動態(tài)相對定位算法與實現(xiàn),,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:本論文以中長基線條件下GNSS動態(tài)相對定位為研究課題,主要圍繞多路徑效應(yīng)誤差、周跳探測、對流層延遲誤差等影響定位結(jié)果的誤差源分析、消電離層最優(yōu)組合以及單歷元數(shù)據(jù)解算展開詳細(xì)的討論及系統(tǒng)的研究。通過理論的研究與推導(dǎo),結(jié)合CVF6.6程序開發(fā)平臺,利用Fortran編程語言實現(xiàn)動態(tài)相對定位基線解算功能,并結(jié)合中長基線的實例對該算法程序進行實驗結(jié)果分析?偨Y(jié)本文的主要研究內(nèi)容如下所述:1)系統(tǒng)闡述了非差相對定位的原理及數(shù)據(jù)處理方法,包括相對定位的函數(shù)模型及隨機模型,為后續(xù)研究內(nèi)容做好研究基礎(chǔ);并選取不同類型的偽距觀測值,計算與分析觀測時間段內(nèi)的多路徑效應(yīng)值,提出抑制多路徑效應(yīng)的有效措施;2)為研究選用的廣播星歷的計算誤差是否在容許范圍以內(nèi),能否滿足中長基線的定位要求,本文通過計算機編程與時間外推實現(xiàn)了利用廣播星歷計算衛(wèi)星軌道信息的功能,通過實際對比結(jié)果表明計算誤差在容許范圍以內(nèi)。另外,通過基線長度誤差與廣播星歷誤差的關(guān)系式分析了廣播星歷完全在動態(tài)相對定位條件下的適用性;周跳探測方面,本文對周跳的處理策略是只探測不修復(fù),總結(jié)不同類別的周跳探測方法,并選取電離層殘差法、相位減偽距法以及M-W組合法三種常用的周跳探測方法,以實際站點的數(shù)據(jù)通過不同方案對比三種周跳探測方法的優(yōu)劣性;3)考慮對流層延遲誤差影響,統(tǒng)計分析不同的天頂對流層延遲(Zenith Tropospheric Delay,ZTD)計算模型及相關(guān)投影函數(shù),總結(jié)了其在不同基線模式下的適用性,依此提出全球天頂對流層延遲時空特征分析方法,從緯度、高程以及時間維方面對ZTD進行精度分析,進一步進行時空分區(qū),提出改進的ZTD修正模型,提高模型計算精度;4)考慮電離層延遲誤差影響,為消除電離層延遲誤差對相對定位結(jié)果的影響,綜合研究現(xiàn)有不同形式的消電離層組合(雙頻、半和以及交叉和),并給出雙頻和三頻模式下的不同消電離層觀測值組合集形式,依據(jù)提出的最優(yōu)消電離層組合集評價方法,選取最優(yōu)組合集,并與現(xiàn)有的TCAR/CIR和矩陣變換法對比,驗證最優(yōu)組合集的正確性;5)為實現(xiàn)動態(tài)相對定位,保證單歷元條件下已知觀測條件數(shù),提出一種單歷元模糊度固定方法,通過動態(tài)實驗驗證算法的正確性。另外,基于Fortran程序語言開發(fā)動態(tài)相對定位基線解算模塊,通過四個中長基線實驗驗證得出算法可實現(xiàn)大部分單歷元cm級動態(tài)定位精度。
【關(guān)鍵詞】:GNSS 動態(tài)相對定位 對流層延遲模型 消電離層組合集 單歷元模糊度解算
【學(xué)位授予單位】:中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:P228.4
【目錄】:
- 致謝4-6
- 摘要6-7
- Abstract7-18
- 變量注釋表18-19
- 1 緒論19-33
- 1.1 研究背景及意義19-22
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀22-27
- 1.3 存在問題及難點27-28
- 1.4 研究內(nèi)容與技術(shù)路線28-33
- 2 GNSS動態(tài)相對定位原理33-49
- 2.1 數(shù)學(xué)模型33-37
- 2.2 主要誤差源分析37-47
- 2.3 數(shù)據(jù)處理方法47-48
- 2.4 本章小結(jié)48-49
- 3 全球天頂對流層延遲建模研究49-63
- 3.1 不同模型比較與分析49-50
- 3.2 ZTD時空特征分析50-55
- 3.3 ZTD模型修正新方法55-61
- 3.4 本章小結(jié)61-63
- 4 多頻GNSS消電離層組合63-88
- 4.1 多頻消電離層組合模型63-68
- 4.2 常用多頻組合觀測值模型68-77
- 4.3 多頻最優(yōu)消電離層組合集選取77-87
- 4.4 本章小結(jié)87-88
- 5 單歷元模糊度解算方法研究88-109
- 5.1 組合觀測值88-90
- 5.2 相對定位函數(shù)模型及其線性化90-97
- 5.3 相對定位先驗隨機模型97-101
- 5.4 單歷元模糊度解算方法101-106
- 5.5 實驗與分析106-108
- 5.6 本章小結(jié)108-109
- 6 應(yīng)用結(jié)果分析109-123
- 6.1 編程實現(xiàn)109-110
- 6.2 中長基線IGS站靜態(tài)模擬動態(tài)110-116
- 6.3 中長基線CORS站點實驗解算分析116-121
- 6.4 本章小結(jié)121-123
- 7 結(jié)論與展望123-126
- 7.1 結(jié)論123-124
- 7.2 展望124-126
- 參考文獻126-134
- 作者簡歷134-136
- 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集136
【參考文獻】
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