發(fā)布時(shí)間：2020-06-09 23:58

【摘要】：火山、滑坡等突發(fā)性的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生突然,危害巨大,人們難于防范,造成的損失往往十分嚴(yán)重,因此對(duì)其進(jìn)行及時(shí)且準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)顯得尤為重要。這就對(duì)GNSS變形監(jiān)測(cè)的實(shí)時(shí)性和精確性提出了新的要求。因此,為了滿足精度和實(shí)時(shí)性要求,本文對(duì)GNSS相對(duì)定位理論進(jìn)行了深入的研究,重點(diǎn)研究了GPS與北斗聯(lián)合定位的原理與關(guān)鍵技術(shù),并將抗差序貫平差的算法應(yīng)用于GNSS實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。本文的主要研究?jī)?nèi)容與結(jié)論如下:(1)詳細(xì)介紹了GPS、GLONASS與北斗時(shí)間系統(tǒng)、坐標(biāo)系統(tǒng)以及信號(hào)播發(fā)方式。針對(duì)GPS與北斗聯(lián)合相對(duì)定位中隨機(jī)模型確定的問題,利用超短基線對(duì)各衛(wèi)星系統(tǒng)觀測(cè)值誤差進(jìn)行分析。結(jié)果表明:BDS衛(wèi)星觀測(cè)值與GPS衛(wèi)星殘差基本一致,兩類觀測(cè)值可作為同等精度觀測(cè)量進(jìn)行處理,而對(duì)GLONASS衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)適當(dāng)降權(quán)參與平差計(jì)算。(2)為滿足地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)的實(shí)時(shí)性與精度,同時(shí)提高平差結(jié)果的穩(wěn)健性,詳細(xì)介紹了有關(guān)參數(shù)改變的抗差序貫平差的理論,并將抗差序貫平差的參數(shù)估計(jì)方法應(yīng)用于GNSS數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)解算。該方法解決了單歷元解法中衛(wèi)星數(shù)不足4時(shí)的平差問題,并且不受周跳的影響。結(jié)果表明:監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的水平方向誤差的RMS在1-2.5cm,高程方向誤差的RMS在2-3cm之間,并能很好的避免粗差的影響。(3)為了驗(yàn)證GPSBDS組合系統(tǒng)在復(fù)雜環(huán)境下地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)的優(yōu)勢(shì),利用車載動(dòng)態(tài)相對(duì)定位的方式來模擬地質(zhì)災(zāi)害的變形期,分別從模糊度固定率和衛(wèi)星的PDOP值兩個(gè)方面進(jìn)行分析,結(jié)果表明:GPSBDS組合系統(tǒng)可以有效提高動(dòng)態(tài)定位的精度,保證定位的連續(xù)性,尤其適用于復(fù)雜環(huán)境的GNSS動(dòng)態(tài)定位。(4)將GPS與北斗組合的抗差序貫平差算法應(yīng)用于宣杭鐵路及東側(cè)土壩變形監(jiān)測(cè),并與GPS與北斗單系統(tǒng)的處理結(jié)果的做對(duì)比,結(jié)果表明:GPSBDS組合系統(tǒng)的精度在E、N、U三個(gè)方向均優(yōu)于單系統(tǒng)。
【圖文】：

還包括一些如 WAAS、EGNOS 以及 MSAS 等廣域增強(qiáng)系統(tǒng)，另外未來建設(shè)的系統(tǒng)也會(huì)被涵蓋在內(nèi)。 GNSS 衛(wèi)星星座概述1 GPSGPS 系統(tǒng)是美國(guó)耗時(shí) 20 多年花費(fèi) 300 多億美元建立起來的精密衛(wèi)星導(dǎo)航定位系成至今，GPS 的用途已經(jīng)從軍用拓展到生活的方方面面。下至陸地、海洋，上空間，靜如變形監(jiān)測(cè)，動(dòng)若導(dǎo)彈導(dǎo)航，近至大地測(cè)量學(xué)、地球物理學(xué)，遠(yuǎn)達(dá)交、海洋氣象學(xué)�？梢哉f是只要我們想到的，GPS 它都做到了。GPS 衛(wèi)星星座總共有 24 顆衛(wèi)星，包括 21 顆工作衛(wèi)星和 3 顆備用衛(wèi)星，在 6 個(gè)為 20200 公里的地心軌道平面內(nèi)均勻分布，，每個(gè)軌道四顆衛(wèi)星。衛(wèi)星軌道平面道平面間的夾角為 55°，各個(gè)軌道平面的升交點(diǎn)赤經(jīng)之差為 60°，軌道上四個(gè)升交角距為 90°，周期是 11 時(shí) 58 分（恒星時(shí)），地面軌道圖如圖 2.1 所示[40]。

72 08 Cs 7-15-15 8-12-15 C373 10 Rb 10-31-15 12-9-15 E270 32 Rb 2-5-16 3-9-16 F1.1.2 GLONASS前蘇聯(lián)基于第一代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) CICADA，吸取了美國(guó) GPS 系統(tǒng)的成功經(jīng)驗(yàn)，了第二代全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng) GLONASS，該系統(tǒng)于 1982 年 10 月開始構(gòu)建，1996 年完成 24 顆衛(wèi)星滿星座的 GLONASS。但是由于 GLONASS 衛(wèi)星的作業(yè)壽命過短，上俄羅斯經(jīng)濟(jì)的低迷，導(dǎo)致 GLONASS 系統(tǒng)處于臨濟(jì)崩潰的邊緣。為了扭轉(zhuǎn)這一局羅斯政府于 2001 年提出了恢復(fù)、發(fā)展以及廣泛應(yīng)用 GLONASS 的計(jì)劃，并且成功011 年底補(bǔ)齊了 24 顆衛(wèi)星。衛(wèi)星星下點(diǎn)的軌跡如圖 2.2 所示，其中用三種顏色表示不同的軌道面。對(duì)比圖 2.1 可以看出，GLONASS 系統(tǒng)的軌道傾角高，而使星下點(diǎn)跡分布范圍更廣，能對(duì)高緯度地區(qū)提供較好的 PNT 服務(wù)。
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：P228.4;P694

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2705457