隨著GPS和GLONASS的現(xiàn)代化,BDS和Galileo的快速全球部署,全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)(GNSS)的快速發(fā)展,多系統(tǒng)組合精密定位迫切需要多模多頻GNSS高精度的數(shù)據(jù)處理理論和方法。本文對精密單點定位(Precise Point Positioning,PPP)及其質量控制的理論和方法展開研究,主要包括多模GNSS組合精密單點定位的統(tǒng)一模型表達和定位性能分析,多模精密單點定位模糊度固定及其檢驗方法,基于精密單點定位的電離層延遲估計及建模,精密單點定位的質量控制以及定位結果的質量分析與檢核的理論和方法。主要創(chuàng)新點和工作如下:(1)結合IGS分析中心的數(shù)據(jù)處理策略,系統(tǒng)梳理并推導了GNSS精密單點定位模型中的各類偏差,從理論上給出了其定義和處理方法。探討了PPP的濾波模型和參數(shù)估計方法。(2)針對多系統(tǒng)組合PPP模型的表示形式不一,以及不同方法間的定位性能缺乏系統(tǒng)全面的分析等問題,從理論上對多系統(tǒng)組合PPP模型進行了統(tǒng)一表示。同時對比分析了消電離層組合PPP模型和非組合PPP模型的定位性能。實驗結果表明,多系統(tǒng)組合PPP能夠加快PPP的收斂速度和短時間的定位精度,同時采用不同的PPP模型...

【文章頁數(shù)】：167 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 精密單點定位的數(shù)學模型
        1.2.2 多模多頻組合精密單點定位
        1.2.3 精密單點定位模糊度解算
        1.2.4 區(qū)域增強精密單點定位
        1.2.5 精密單點定位的質量控制
    1.3 論文的研究內容和章節(jié)安排
        1.3.1 當前研究中存在的問題
        1.3.2 本文的創(chuàng)新點
        1.3.3 研究內容和章節(jié)安排
第二章 精密單點定位的數(shù)學模型與偏差處理
    2.1 精密單點定位的觀測方程
        2.1.1 消電離層組合觀測方程
        2.1.2 非差非組合觀測方程
        2.1.3 常用的觀測量組合
    2.2 GNSS觀測量的隨機模型
    2.3 各類偏差的定義及改正方法
        2.3.1 與衛(wèi)星有關的誤差及處理方法
        2.3.2 與空間傳播有關的誤差及處理方法
        2.3.3 與觀測站和接收機有關的誤差及處理方法
    2.4 參數(shù)估計方法及濾波表示形式
        2.4.1 Kalman濾波
        2.4.2 PPP濾波模型及參數(shù)處理方式
    2.5 本章小結
第三章 GNSS組合精密單點定位模型統(tǒng)一與改進
    3.1 多系統(tǒng)組合PPP模型
        3.1.1 消電離層組合PPP模型
        3.1.2 非組合PPP模型
        3.1.3 觀測量隨機模型
        3.1.4 參數(shù)處理策略
    3.2 多系統(tǒng)組合PPP對比分析
        3.2.1 靜態(tài)定位精度和收斂速度分析
        3.2.2 仿動態(tài)定位精度和收斂速度分析
    3.3 顧及偽距頻間偏差影響的GLONASS PPP方法
        3.3.1 引言
        3.3.2 顧及偽距IFB的PPP模型
        3.3.3 實驗分析
    3.4 一種簡化的多系統(tǒng)組合PPP方法
        3.4.1 引言
        3.4.2 簡化的多系統(tǒng)合PPP模型
        3.4.3 靜態(tài)及仿動態(tài)定位精度對比分析
        3.4.4 收斂速度對比分析
        3.4.5 ISB特性分析
    3.5 本章小結
第四章 GNSS精密單點定位模糊度固定方法
    4.1 PPP模糊度固定基本問題
        4.1.1 PPP模糊度的非整數(shù)特性分析
        4.1.2 參考站網(wǎng)FCB估計方法
        4.1.3 用戶端模糊度固定方法
    4.2 PPP模糊度的驗證和質量控制方法
        4.2.1 常用的PPP模糊度驗證方法
        4.2.2 基于貝葉斯后驗概率的模糊度檢驗方法
        4.2.3 PPP模糊度固定的質量控制方法
    4.3 GPS PPP模糊度解算方法
        4.3.1 GPS PPP模糊度固定策略
        4.3.2 參考站網(wǎng)FCB解算及特性分析
        4.3.3 GPS模糊度固定效果分析
        4.3.4 PPP模糊度固定質量控制效果分析
        4.3.5 PPP模糊度檢驗方法的對比分析
    4.4 BDS PPP模糊度解算方法
        4.4.1 偽距偏差對MW組合觀測量的影響分析
        4.4.2 BDS FCB解算及特性分析
        4.4.3 BDS模糊度固定效果分析
    4.5 GLONASS PPP模糊度解算方法
        4.5.1 GLONASS PPP模糊度固定策略
        4.5.2 FCB解算精度分析
        4.5.3 GLONASS模糊度固定效果分析
    4.6 本章小結
第五章 基于精密單點定位的電離層建模方法及應用
    5.1 電離層對GNSS信號的影響
    5.2 PPP估計電離層延遲方法
        5.2.1 無先驗信息的電離層延遲估計方法
        5.2.2 附有先驗信息約束的電離層延遲估計方法
    5.3 電離層的建模方法
        5.3.1 電離層建模的基本假設
        5.3.2 電離層建模的數(shù)學模型
        5.3.3 斜向電離層延遲建模方法
        5.3.4 電離層建模數(shù)據(jù)處理流程
    5.4 電離層模型的精度分析
        5.4.1 DCB估值精度分析
        5.4.2 全球電離層模型精度分析
        5.4.3 區(qū)域電離層模型精度分析
        5.4.4 斜向電離層延遲的直接插值精度分析
    5.5 電離層模型精度對非組合PPP的影響分析
        5.5.1 電離層模型精度對PPP收斂速度的影響分析
        5.5.2 電離層模型精度對PPP短時間定位精度的影響分析
    5.6 本章小結
第六章 GNSS精密單點定位質量控制與檢核
    6.1 數(shù)據(jù)預處理階段的質量控制
        6.1.1 衛(wèi)星的可見性和DOP值分析
        6.1.2 多路徑和噪聲分析
        6.1.3 粗差和周跳探測方法
    6.2 參數(shù)估計過程中的質量控制
        6.2.1 經(jīng)驗閾值法
        6.2.2 假設檢驗和數(shù)據(jù)探測法
        6.2.3 抗差估計方法
    6.3 定位結果的質量分析和檢核方法
        6.3.1 位置參數(shù)的內符合指標
        6.3.2 PPP完好性監(jiān)測方法
        6.3.3 改進的PPP完好性監(jiān)測方法
        6.3.4 多系統(tǒng)組合與交叉驗證法
        6.3.5 貝葉斯后驗概率檢驗法
    6.4 本章小結
第七章 總結與展望
    7.1 主要工作和結論
    7.2 不足與展望
致謝
參考文獻
作者簡歷



本文編號：3747407