北斗/GNSS三頻實時高精度大網(wǎng)快速處理方法研究
發(fā)布時間:2020-12-10 09:01
隨著全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)的建設(shè)和持續(xù)發(fā)展,目前,在軌衛(wèi)星數(shù)已接近100顆,信號頻率也由雙頻擴展至三頻甚至多頻,同時地面基準(zhǔn)站的數(shù)量也在迅猛增加;谌蚍植几櫿揪W(wǎng)聯(lián)合解算的GNSS網(wǎng)解處理,作為GNSS實時高精度定位數(shù)據(jù)處理的基礎(chǔ)理論方法,被廣泛地應(yīng)用在衛(wèi)星精密定軌、衛(wèi)星鐘差處理、大網(wǎng)坐標(biāo)估計等數(shù)據(jù)處理中。然而,越來越多的導(dǎo)航衛(wèi)星、信號類型以及基準(zhǔn)站數(shù)量對GNSS網(wǎng)解的處理精度和效率提出了更高的要求。本文圍繞北斗/GNSS三頻實時高精度大網(wǎng)快速處理及其在實時衛(wèi)星精密定軌和衛(wèi)星鐘差估計中的應(yīng)用,重點研究了北斗衛(wèi)星偽距偏差改正、GNSS三頻載波頻間鐘偏差建模、GNSS三頻模糊度固定以及GNSS大網(wǎng)快速處理等問題,建立了基于平方根信息濾波的大網(wǎng)快速處理方法,研制了多頻多系統(tǒng)實時高精度大網(wǎng)快速處理軟件模塊,實現(xiàn)了實時濾波定軌和衛(wèi)星鐘差同步處理。采用MGEX、北斗地基增強系統(tǒng)等大量觀測數(shù)據(jù)驗證了方法模型以及處理軟件的正確性和可靠性,本文的主要研究內(nèi)容和貢獻如下:1.提出利用整網(wǎng)寬巷模糊度小數(shù)周的一致性方法分析北斗GEO衛(wèi)星偽距偏差變化特性,并首次建立了北斗GEO/IGSO/MEO全星座...
【文章來源】:武漢大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:135 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1-3現(xiàn)代計算機的金字塔形分層存儲??
單純依賴BLAS己無法充分發(fā)揮計算機性能(Quintana-Orti?et?al.?2007),Chan??etal.?(2007)提出矩陣分塊算法,將矩陣劃分成若干子矩陣并映射到不同處理器,??實現(xiàn)子矩陣的無序指令操作。如圖1-4所示,傳統(tǒng)算法以矩陣R為輸入?yún)?shù)調(diào)??用BLAS庫函數(shù),矩陣維數(shù)m、II受限于內(nèi)存大小,因此不具備可擴展性。而矩??陣分塊算法將矩陣劃分到更細(xì)的粒度,并以各子矩陣心為處理單元調(diào)用BLAS??庫,實現(xiàn)不同子矩陣操作的無序指令執(zhí)行,達(dá)到更高的并行度(Quintana-Orti?et?al.??2007);谠撍悸罚茫瑁幔?and?Quintana-Orti?提出?FLAME?(Formal?Linear?Algebra??Methods?Environment)計劃,旨在實現(xiàn)對矩陣分塊算法的支持,并為大型科學(xué)計??算軟件開發(fā)者提供友好的線性代數(shù)函數(shù)庫(Van?De?Geijn?and?Quintana-Orti?2008)。??rll?rlk???rln?|?1??????-—^?Rll?Rl2?Rl3??4??fkl?...?fid,???fkn?;????!?R21?R22?R23??:?:?:?II1?i?????????:?:?...?????:??I?R31?R32?R33??「ml???^rrn?i??_________?I????I??i?ii??圖1-4矩陣R劃分示意圖,i為原始mxn維矩陣,ii為分成3x3矩陣??顯然
無法確定絕對的硬件延遲偏差。但是本節(jié)僅關(guān)心偽距硬件延遲的變化部分,而不??關(guān)心其常數(shù)部分,因而可以通過對MP時間序列取平均,扣除模糊度及硬件延遲??常數(shù)部分誤差,如圖3-1。??—??—?MP?—?■?—?Elevation???i-5?J?BDSC13??:?90???? ̄i???1???1???1?L〇??0?2?4?6??Time?[?hour]??圖3-1北斗C13衛(wèi)星MP時間序列??3.2.1.2?GEO?衛(wèi)星??MP組合是基于單站觀測某顆衛(wèi)星的高度角變化來估計偽距偏差變化,由于??GEO衛(wèi)星相對地面站的高度角幾乎不變,MP組合不能用于GEO衛(wèi)星偽距偏差變??化的分析及建模。因此,本文提出基于MW組合,利用全網(wǎng)寬巷模糊度小數(shù)偏差??一致性來分析GEO衛(wèi)星偽距偏差變化特性并建立改正模型。第二章公式(2-11)??給出了通用的MW組合表達(dá)式,本節(jié)利用第一、二頻率,一、三頻率觀測值的兩??個MW組合分析GE0衛(wèi)星偽距硬件延遲變化。由第二章公式(2-11)可知,非差??26??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]BDS衛(wèi)星星內(nèi)多徑及其對寬巷FCB解算的影響分析[J]. 阮仁桂,賈小林,馮來平. 測繪學(xué)報. 2017(08)
[2]綜合PNT體系及其關(guān)鍵技術(shù)[J]. 楊元喜. 測繪學(xué)報. 2016(05)
[3]估計北斗衛(wèi)星鐘差頻間偏差的一種方法[J]. 李浩軍,李博峰,王解先,徐天河. 測繪學(xué)報. 2016(02)
[4]北斗導(dǎo)航系統(tǒng)衛(wèi)星頻間鐘差偏差[J]. 李浩軍,朱衛(wèi)東. 測繪學(xué)報. 2014(11)
[5]模糊度降相關(guān)的整數(shù)分塊正交化算法[J]. 范龍,翟國君,柴洪洲. 測繪學(xué)報. 2014(08)
[6]中國大陸構(gòu)造環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)與應(yīng)用[J]. 甘衛(wèi)軍,李強,張銳,師宏波. 工程研究-跨學(xué)科視野中的工程. 2012(04)
[7]Estimation of the inter-frequency clock bias for the satellites of PRN25 and PRN01[J]. LI HaoJun 1,2*,ZHOU XuHua 1,WU Bin 1,2 & WANG JieXian 3 1 Shanghai Astronomical Observatory,Chinese Academy of Sciences,Shanghai 200030,China;2 Shanghai Key Laboratory of Space Navigation and Position Techniques,Shanghai 200030,China;3 Department of Surveying and Geo-informatics Engineering,Tongji University,Shanghai 200092,China. Science China(Physics,Mechanics & Astronomy). 2012(11)
[8]Ambizap方法在大規(guī)模GPS網(wǎng)處理中的應(yīng)用及結(jié)果分析[J]. 陳憲冬. 武漢大學(xué)學(xué)報(信息科學(xué)版). 2011(01)
[9]GPS觀測結(jié)果的精化分析與中國大陸現(xiàn)今地殼形變場研究[J]. 王敏. 國際地震動態(tài). 2010(03)
[10]2000國家大地控制網(wǎng)的構(gòu)建和它的技術(shù)進步[J]. 陳俊勇,楊元喜,王敏,張燕平,唐穎哲,李輝,程鵬飛,孫鳳華,張鵬,郭春喜. 測繪學(xué)報. 2007(01)
博士論文
[1]多頻GNSS非差非組合精密數(shù)據(jù)處理理論及其應(yīng)用[D]. 辜聲峰.武漢大學(xué) 2013
[2]GNSS大網(wǎng)實時數(shù)據(jù)快速解算方法應(yīng)用研究[D]. 蔡華.武漢大學(xué) 2010
[3]中國大陸現(xiàn)今地殼形變與GPS坐標(biāo)時間序列分析[D]. 符養(yǎng).中國科學(xué)院研究生院(上海天文臺) 2002
[4]基于GPS的電離層監(jiān)測及延遲改正理論與方法的研究[D]. 袁運斌.中國科學(xué)院研究生院(測量與地球物理研究所) 2002
本文編號:2908436
【文章來源】:武漢大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:135 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1-3現(xiàn)代計算機的金字塔形分層存儲??
單純依賴BLAS己無法充分發(fā)揮計算機性能(Quintana-Orti?et?al.?2007),Chan??etal.?(2007)提出矩陣分塊算法,將矩陣劃分成若干子矩陣并映射到不同處理器,??實現(xiàn)子矩陣的無序指令操作。如圖1-4所示,傳統(tǒng)算法以矩陣R為輸入?yún)?shù)調(diào)??用BLAS庫函數(shù),矩陣維數(shù)m、II受限于內(nèi)存大小,因此不具備可擴展性。而矩??陣分塊算法將矩陣劃分到更細(xì)的粒度,并以各子矩陣心為處理單元調(diào)用BLAS??庫,實現(xiàn)不同子矩陣操作的無序指令執(zhí)行,達(dá)到更高的并行度(Quintana-Orti?et?al.??2007);谠撍悸罚茫瑁幔?and?Quintana-Orti?提出?FLAME?(Formal?Linear?Algebra??Methods?Environment)計劃,旨在實現(xiàn)對矩陣分塊算法的支持,并為大型科學(xué)計??算軟件開發(fā)者提供友好的線性代數(shù)函數(shù)庫(Van?De?Geijn?and?Quintana-Orti?2008)。??rll?rlk???rln?|?1??????-—^?Rll?Rl2?Rl3??4??fkl?...?fid,???fkn?;????!?R21?R22?R23??:?:?:?II1?i?????????:?:?...?????:??I?R31?R32?R33??「ml???^rrn?i??_________?I????I??i?ii??圖1-4矩陣R劃分示意圖,i為原始mxn維矩陣,ii為分成3x3矩陣??顯然
無法確定絕對的硬件延遲偏差。但是本節(jié)僅關(guān)心偽距硬件延遲的變化部分,而不??關(guān)心其常數(shù)部分,因而可以通過對MP時間序列取平均,扣除模糊度及硬件延遲??常數(shù)部分誤差,如圖3-1。??—??—?MP?—?■?—?Elevation???i-5?J?BDSC13??:?90???? ̄i???1???1???1?L〇??0?2?4?6??Time?[?hour]??圖3-1北斗C13衛(wèi)星MP時間序列??3.2.1.2?GEO?衛(wèi)星??MP組合是基于單站觀測某顆衛(wèi)星的高度角變化來估計偽距偏差變化,由于??GEO衛(wèi)星相對地面站的高度角幾乎不變,MP組合不能用于GEO衛(wèi)星偽距偏差變??化的分析及建模。因此,本文提出基于MW組合,利用全網(wǎng)寬巷模糊度小數(shù)偏差??一致性來分析GEO衛(wèi)星偽距偏差變化特性并建立改正模型。第二章公式(2-11)??給出了通用的MW組合表達(dá)式,本節(jié)利用第一、二頻率,一、三頻率觀測值的兩??個MW組合分析GE0衛(wèi)星偽距硬件延遲變化。由第二章公式(2-11)可知,非差??26??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]BDS衛(wèi)星星內(nèi)多徑及其對寬巷FCB解算的影響分析[J]. 阮仁桂,賈小林,馮來平. 測繪學(xué)報. 2017(08)
[2]綜合PNT體系及其關(guān)鍵技術(shù)[J]. 楊元喜. 測繪學(xué)報. 2016(05)
[3]估計北斗衛(wèi)星鐘差頻間偏差的一種方法[J]. 李浩軍,李博峰,王解先,徐天河. 測繪學(xué)報. 2016(02)
[4]北斗導(dǎo)航系統(tǒng)衛(wèi)星頻間鐘差偏差[J]. 李浩軍,朱衛(wèi)東. 測繪學(xué)報. 2014(11)
[5]模糊度降相關(guān)的整數(shù)分塊正交化算法[J]. 范龍,翟國君,柴洪洲. 測繪學(xué)報. 2014(08)
[6]中國大陸構(gòu)造環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)與應(yīng)用[J]. 甘衛(wèi)軍,李強,張銳,師宏波. 工程研究-跨學(xué)科視野中的工程. 2012(04)
[7]Estimation of the inter-frequency clock bias for the satellites of PRN25 and PRN01[J]. LI HaoJun 1,2*,ZHOU XuHua 1,WU Bin 1,2 & WANG JieXian 3 1 Shanghai Astronomical Observatory,Chinese Academy of Sciences,Shanghai 200030,China;2 Shanghai Key Laboratory of Space Navigation and Position Techniques,Shanghai 200030,China;3 Department of Surveying and Geo-informatics Engineering,Tongji University,Shanghai 200092,China. Science China(Physics,Mechanics & Astronomy). 2012(11)
[8]Ambizap方法在大規(guī)模GPS網(wǎng)處理中的應(yīng)用及結(jié)果分析[J]. 陳憲冬. 武漢大學(xué)學(xué)報(信息科學(xué)版). 2011(01)
[9]GPS觀測結(jié)果的精化分析與中國大陸現(xiàn)今地殼形變場研究[J]. 王敏. 國際地震動態(tài). 2010(03)
[10]2000國家大地控制網(wǎng)的構(gòu)建和它的技術(shù)進步[J]. 陳俊勇,楊元喜,王敏,張燕平,唐穎哲,李輝,程鵬飛,孫鳳華,張鵬,郭春喜. 測繪學(xué)報. 2007(01)
博士論文
[1]多頻GNSS非差非組合精密數(shù)據(jù)處理理論及其應(yīng)用[D]. 辜聲峰.武漢大學(xué) 2013
[2]GNSS大網(wǎng)實時數(shù)據(jù)快速解算方法應(yīng)用研究[D]. 蔡華.武漢大學(xué) 2010
[3]中國大陸現(xiàn)今地殼形變與GPS坐標(biāo)時間序列分析[D]. 符養(yǎng).中國科學(xué)院研究生院(上海天文臺) 2002
[4]基于GPS的電離層監(jiān)測及延遲改正理論與方法的研究[D]. 袁運斌.中國科學(xué)院研究生院(測量與地球物理研究所) 2002
本文編號:2908436
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