GNSS三頻精密定位模糊度解算方法研究
本文關(guān)鍵詞:GNSS三頻精密定位模糊度解算方法研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:整周模糊度解算一直是高精度GNSS定位解算的關(guān)鍵問(wèn)題和技術(shù)難點(diǎn),而GNSS三頻觀測(cè)數(shù)據(jù)有助于實(shí)現(xiàn)模糊度的快速準(zhǔn)確解算。本文針對(duì)GNSS三頻精密定位模糊度解算方法進(jìn)行研究,基于實(shí)測(cè)BDS三頻數(shù)據(jù),圍繞GNSS三頻組合觀測(cè)理論和模糊度解算方法開(kāi)展了研究,以進(jìn)一步提高模糊度的快速解算,改進(jìn)和提高GNSS導(dǎo)航定位精度和可靠性。論文主要內(nèi)容和結(jié)論如下:1、研究了GNSS三頻組合觀測(cè)值理論及組合觀測(cè)量特性和誤差特性,分析討論了GPS和BDS系統(tǒng)的超寬巷、寬巷及窄巷組合特性,以及波長(zhǎng)、巷數(shù)、電離層數(shù)、噪聲水平之間的關(guān)系。并針對(duì)短基線和長(zhǎng)基線解算精度的主要影響因素,分別選取了GPS和BDS系統(tǒng)易于固定模糊度的最優(yōu)線性組合。2、為研究基于模糊度域的GNSS模糊度解算方法對(duì)于BDS和GPS三頻觀測(cè)數(shù)據(jù)模糊度解算的有效性,文中采用LAMBDA算法、Rounding算法和Bootstrapping算法,分別以北斗C01衛(wèi)星為參考星和以高度角最大衛(wèi)星為參考星兩種方案處理BDS零基線和超短基線實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),以高度角最大衛(wèi)星為參考星對(duì)GPS零基線和超短基線進(jìn)行相同條件下的處理,并與TBC軟件處理所得基線ENU方向增量結(jié)果進(jìn)行比較分析。結(jié)果表明,BDS衛(wèi)星良好的空間幾何分布和不少于8顆的可視衛(wèi)星數(shù)目,使其在兩種方案下均能實(shí)現(xiàn)單歷元模糊度和基線的有效解算,而由于GPS可視衛(wèi)星數(shù)目相對(duì)較少導(dǎo)致基線單歷元解算結(jié)果較差。3、采用易于固定模糊度的超寬巷組合代替原有TCAR法的寬巷組合,形成EWL+EWL+NL組合解算模式,對(duì)基于測(cè)量域的GNSS三頻模糊度解算TCAR法進(jìn)行了研究分析。分別對(duì)GF_TCAR法、GB_TCAR法、GIF_TCAR法和改進(jìn)的綜合TCAR法的最優(yōu)組合及其模糊度浮點(diǎn)解精度進(jìn)行分析研究,并采用實(shí)測(cè)BDS零基線、短基線、長(zhǎng)基線和超長(zhǎng)基線數(shù)據(jù)進(jìn)行模糊度解算。結(jié)果表明:GF_TCAR法和GB_TCAR法對(duì)短基線乃至長(zhǎng)基線的解算性能差別甚微,改進(jìn)的綜合TCAR法對(duì)模糊度解算有一定的改善作用,其中,對(duì)短基線窄巷組合模糊度的改善效果較明顯,而GIF_TCAR法放大了組合觀測(cè)噪聲,使其對(duì)短基線和零基線解算效果較差,但對(duì)長(zhǎng)基線和超長(zhǎng)基線模糊度解算相對(duì)更優(yōu)。4、基于LAMBDA算法進(jìn)行BDS雙頻原始頻點(diǎn)模糊度解算,同四種TCAR算法原始頻點(diǎn)模糊度進(jìn)行比較分析,結(jié)果表明,TCAR算法原始頻點(diǎn)模糊度只與組合模糊度值及其系數(shù)有關(guān),解算簡(jiǎn)單,計(jì)算量小;而LAMBDA算法解算包括降相關(guān)和搜索過(guò)程,計(jì)算量較大。就解算結(jié)果而言,GIF_TCAR法零基線和短基線結(jié)果相對(duì)較差,其余TCAR法同LAMBDA算法基本一致。
【關(guān)鍵詞】:GNSS BDS 組合觀測(cè)值 三頻模糊度解算 單歷元 LAMBDA GF_TCAR GB_TCAR GIF_TCAR 改進(jìn)的綜合TCAR
【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】:2016
【分類(lèi)號(hào)】:P228.4
【目錄】:
- 摘要4-6
- Abstract6-10
- 第一章 緒論10-18
- 1.1 引言10-11
- 1.2 GNSS發(fā)展現(xiàn)狀介紹11-13
- 1.2.1 GPS現(xiàn)代化11
- 1.2.2 GLONASS現(xiàn)代化11-12
- 1.2.3 Galileo發(fā)展建設(shè)12
- 1.2.4 BDS建設(shè)發(fā)展12-13
- 1.3 GNSS三頻組合觀測(cè)值理論研究現(xiàn)狀13-14
- 1.4 GNSS模糊度解算研究現(xiàn)狀14-17
- 1.4.1 基于坐標(biāo)域的模糊度解算方法14
- 1.4.2 基于模糊度域的模糊度解算方法14-15
- 1.4.3 基于測(cè)量域的模糊度解算方法15-17
- 1.5 研究?jī)?nèi)容17-18
- 第二章 GNSS時(shí)空基準(zhǔn)及誤差源分析18-28
- 2.1 時(shí)間系統(tǒng)18-19
- 2.2 坐標(biāo)系統(tǒng)19-21
- 2.3 偽距相位觀測(cè)模型21-22
- 2.4 GNSS相對(duì)定位誤差源22-27
- 2.4.1 與衛(wèi)星有關(guān)的誤差源22-24
- 2.4.2 與信號(hào)傳播有關(guān)的誤差源24-25
- 2.4.3 與接收機(jī)有關(guān)的誤差源25-26
- 2.4.4 其他誤差源26-27
- 2.5 本章小結(jié)27-28
- 第三章 GNSS三頻組合觀測(cè)值理論28-42
- 3.1 三頻載波相位組合觀測(cè)值28-30
- 3.2 三頻組合觀測(cè)量特性分析30-32
- 3.2.1 頻率和波長(zhǎng)特性30-32
- 3.2.2 電離層延遲特性32
- 3.3 組合觀測(cè)量誤差分析32-34
- 3.3.1 電離層延遲誤差分析32-33
- 3.3.2 對(duì)流層延遲誤差分析33
- 3.3.3 觀測(cè)噪聲分析33-34
- 3.4 GPS/BDS三頻組合觀測(cè)值34-40
- 3.4.1 GPS超寬巷(寬巷)組合34-35
- 3.4.2 BDS超寬巷(寬巷)組合35
- 3.4.3 GPS窄巷組合35-36
- 3.4.4 BDS窄巷組合36-40
- 3.5 三頻最優(yōu)組合選取40-41
- 3.6 本章小結(jié)41-42
- 第四章 基于模糊度域的GNSS三頻模糊度解算方法42-58
- 4.1 模糊度解算基本理論42-45
- 4.2 整數(shù)估計(jì)方法45-46
- 4.2.1 Integer Least-Squares方法45
- 4.2.2 Integer Rounding方法45
- 4.2.3 Integer Bootstrapping方法45-46
- 4.3 實(shí)驗(yàn)與分析46-56
- 4.3.1 數(shù)據(jù)來(lái)源及處理方案46-47
- 4.3.2 零基線實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析47-51
- 4.3.3 超短基線實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析51-54
- 4.3.4 GPS實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析54-56
- 4.4 本章小結(jié)56-58
- 第五章 基于測(cè)量域的GNSS三頻模糊度解算方法58-82
- 5.1 基于Geometry-free模型的TCAR法58-64
- 5.1.1 Geometry-free模型58-62
- 5.1.2 算例分析62-64
- 5.2 基于Geometry-based模型的TCAR法64-69
- 5.2.1 Geometry-based模型64-68
- 5.2.2 算例分析68-69
- 5.3 改進(jìn)的綜合TCAR法69-73
- 5.3.1 綜合TCAR算法模型69-71
- 5.3.2 算例分析71-73
- 5.4 基于Geo-Iono-free模型的TCAR法73-80
- 5.4.1 Geo-Iono-free模型73-77
- 5.4.2 算例分析77-80
- 5.5 本章小結(jié)80-82
- 總結(jié)與展望82-85
- 總結(jié)82-83
- 展望83-85
- 參考文獻(xiàn)85-89
- 攻讀學(xué)位期間取得的研究成果89-90
- 致謝90
【相似文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):456690
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