本文關(guān)鍵詞：基于復(fù)合差分的精密GPS定位系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)簡(jiǎn)稱為GPS(Global Positioning System)，可對(duì)海、陸、空進(jìn)行實(shí)時(shí)精確的三維導(dǎo)航定位，，其應(yīng)用已廣泛深入人們的日常生產(chǎn)與生活。隨著各國(guó)定位星系的建立與完善，目前已是多星座并存的時(shí)代。美國(guó)研制的GPS定位系統(tǒng)與俄羅斯研制的全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)(GLObal NAvigation Satellite System，簡(jiǎn)稱GLONASS)是目前最為可靠穩(wěn)定的全球定位星系，兩者的結(jié)合對(duì)定位精度的提高及系統(tǒng)穩(wěn)定性、可用性的改善有很好的作用。本文主要針對(duì)GPS/GLONASS復(fù)合差分定位展開(kāi)研究，采用相對(duì)差分方式，建立復(fù)合差分定位模型，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)預(yù)處理與觀測(cè)方程的解算，實(shí)現(xiàn)精密快速定位的目標(biāo)。 分析了各種定位誤差源，根據(jù)GPS差分定位原理與相對(duì)差分定位技術(shù)，建立了GPS/GLONASS復(fù)合差分定位模型。針對(duì)衛(wèi)星定位中特有的RINEX和SP3數(shù)據(jù)格式，設(shè)計(jì)了基于MATLAB的讀取程序，將相關(guān)信息存入結(jié)構(gòu)體矩陣，方便數(shù)據(jù)處理。 分別采用了滑動(dòng)式Lagrange插值法和四階龍格庫(kù)塔法完成GPS精密星歷與GLONASS衛(wèi)星位置的擬合，得到觀測(cè)衛(wèi)星坐標(biāo)，并將衛(wèi)星仰角與加權(quán)幾何精度因子GDOP(Geometric Dilution Precision)結(jié)合選出最小定位星系，使計(jì)算量相對(duì)于最小GDOP法降低了87.23%。 提出了適用于相位平滑偽距的自適應(yīng)衰減因子Kalman濾波算法(AAFKF)，利用極大后驗(yàn)噪聲統(tǒng)計(jì)估計(jì)器對(duì)未知的偽距噪聲方差進(jìn)行估計(jì)，改善了模型不準(zhǔn)確帶來(lái)的誤差。對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了算法驗(yàn)證，偽距雙差的計(jì)算結(jié)果表明，該算法對(duì)偽距有很好的平滑效果。 在最小二乘法基礎(chǔ)上，推導(dǎo)了解算復(fù)合差分觀測(cè)方程的加權(quán)迭代最小二乘法，利用驗(yàn)后方差分量估計(jì)法確定GPS與GLONASS不同精度觀測(cè)值的權(quán)矩陣。下載實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分別對(duì)GPS、GPS/GLONASS、加權(quán)GPS/GLONASS的非差與差分定位進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)分析。結(jié)果表明，加權(quán)GPS/GLONASS復(fù)合差分定位的三維坐標(biāo)分量均方差都在10cm以內(nèi)，單歷元解算速度約為11ms。
【關(guān)鍵詞】：GPS/GLONASS 差分定位 相位平滑偽距 最小二乘法 方差分量估計(jì)
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：P228.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-15
• 1.1 課題研究背景及意義10-11
• 1.2 復(fù)合差分 GPS 定位技術(shù)的研究進(jìn)展11-14
• 1.3 論文研究?jī)?nèi)容14-15
• 第2章 復(fù)合差分定位原理及數(shù)學(xué)模型15-27
• 2.1 引言15
• 2.2 定位誤差源15-20
• 2.2.1 衛(wèi)星相關(guān)誤差15-16
• 2.2.2 信號(hào)傳播中的相關(guān)誤差16-19
• 2.2.3 接收設(shè)備相關(guān)誤差19-20
• 2.3 GPS/GLONASS 絕對(duì)定位20-21
• 2.4 GPS/GLONASS 差分定位21-24
• 2.4.1 偽距差分法22-23
• 2.4.2 載波相位差分法23-24
• 2.5 GPS/GLONASS 復(fù)合差分定位模型24-25
• 2.6 本章小結(jié)25-27
• 第3章 定位數(shù)據(jù)的讀取及預(yù)處理27-52
• 3.1 引言27
• 3.2 定位數(shù)據(jù)的讀取27-30
• 3.2.1 RINEX 格式數(shù)據(jù)的讀取27-30
• 3.2.2 SP3 格式數(shù)據(jù)的讀取30
• 3.3 GPS 與 GLONASS 時(shí)空統(tǒng)一30-34
• 3.3.1 GPS/GLONASS 時(shí)間系統(tǒng)及其統(tǒng)一31-33
• 3.3.2 GPS/GLONASS 坐標(biāo)系統(tǒng)及其統(tǒng)一33-34
• 3.4 衛(wèi)星位置的計(jì)算34-45
• 3.4.1 GPS 衛(wèi)星位置的計(jì)算34-38
• 3.4.2 GLONASS 衛(wèi)星位置的計(jì)算38-40
• 3.4.3 精密星歷的軌道標(biāo)準(zhǔn)化40-45
• 3.5 最小定位星系的選擇45-50
• 3.5.1 GDOP 及其對(duì)定位精度的影響47-48
• 3.5.2 選星算法48-50
• 3.6 本章小結(jié)50-52
• 第4章 偽距平滑算法的優(yōu)化設(shè)計(jì)52-61
• 4.1 相位平滑偽距原理52-53
• 4.2 標(biāo)準(zhǔn) Kalman 濾波算法53-55
• 4.3 AAFKF 偽距平滑算法55-58
• 4.3.1 極大后驗(yàn)噪聲估計(jì)器55-57
• 4.3.2 AAFKF 算法57-58
• 4.4 算法驗(yàn)證及分析58-60
• 4.5 本章小結(jié)60-61
• 第5章 定位算法與仿真實(shí)驗(yàn)61-72
• 5.1 加權(quán)迭代最小二乘法61-66
• 5.1.1 迭代最小二乘法61-63
• 5.1.2 定權(quán)算法63-66
• 5.2 GPS/GLONASS 定位軟件設(shè)計(jì)66
• 5.3 GPS/GLONASS 復(fù)合差分定位實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析66-70
• 5.4 本章小結(jié)70-72
• 結(jié)論72-74
• 參考文獻(xiàn)74-78
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果78-79
• 致謝79-80
• 作者簡(jiǎn)介80

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：基于復(fù)合差分的精密GPS定位系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：331226