【摘要】：全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(Global Navigation Satellite System,GNSS)中各衛(wèi)星將數(shù)據(jù)傳輸給連續(xù)運行參考站(Continue Operation Reference System,CORS),這些數(shù)據(jù)被保存為標(biāo)準(zhǔn)的與接收機無關(guān)的交換格式(Receiver Independent Exchange Format,RINEX)。當(dāng)前GNSS文件大多直接存儲和傳輸原始觀測數(shù)據(jù),而它本身具有很高的冗余。在各衛(wèi)星系統(tǒng)分布式、全球化、多元化、全天時、全天候、高采樣、多波段的趨勢下,觀測數(shù)據(jù)呈海量爆發(fā),這給數(shù)據(jù)的處理、存儲和傳輸帶來了很大的挑戰(zhàn)。目前,關(guān)于GNSS觀測數(shù)據(jù)壓縮的方法不是很多,大多根據(jù)數(shù)據(jù)中歷元間的時間相關(guān)性利用遞推差分法壓縮數(shù)據(jù)。本文基于數(shù)據(jù)的空間上的內(nèi)涵提出一種全新的壓縮方法。即利用卡爾曼濾波方法將觀測向量由觀測空間映射到狀態(tài)空間降低數(shù)據(jù)維度,并生成殘差向量,也就是非差單點定位的過程。再利用差分壓縮方法削弱狀態(tài)和殘差向量的時間相關(guān)性,使得數(shù)據(jù)量也比觀測向量大幅減小。這種壓縮方法不僅解決了傳統(tǒng)壓縮方法必須經(jīng)過解壓縮還原原始觀測文件的不足之處,而且也打破了壓縮感知理論壓縮率低的劣勢。本文使用Melbourne-Wubbena組合法和幾何無關(guān)組合法進行周跳探測,完成數(shù)據(jù)預(yù)處理之后,參考IERS2010發(fā)布的相關(guān)誤差改正模型進行各項誤差改正。利用卡爾曼濾波方法估計狀態(tài)參數(shù),參數(shù)估計結(jié)果收斂。然后計算了測站坐標(biāo)三個方向上的內(nèi)符合精度,X方向為0.235 m,Y方向為0.276 m,Z方向為0.103 m。而偽距殘差范圍在-5 m~5 m之間,相位殘差范圍在-5 cm~5 cm之間。對GNSS原始觀測值進行壓縮后,設(shè)計了一套基于殘差和狀態(tài)空間的GNSS原始數(shù)據(jù)壓縮專用的格式,這種格式支持各項誤差、殘差數(shù)據(jù)單項或多項傳送。若能在傳感器端直接使用這種壓縮格式,將大大降低數(shù)據(jù)的傳輸耗能。通過雙差理論上證明了可以直接使用壓縮結(jié)果中的殘差和狀態(tài)參數(shù)進行數(shù)據(jù)處理,而不用通過解壓縮過程還原原始文件,且解算結(jié)果與定位精度無關(guān)。同時隱藏了測站坐標(biāo),用戶根據(jù)狀態(tài)參數(shù)和殘差不能解出測站坐標(biāo),促進了測站坐標(biāo)的保密。然后與crx2rnx/rnx2crx軟件對比,得出本文提出的壓縮方法其壓縮率更高,約原始觀測文件的17.5%左右,實現(xiàn)了更高效數(shù)據(jù)壓縮的目的。
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：P228.4

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本文編號：2684385