北斗三頻長基線模糊度固定算法及其應用研究
發(fā)布時間:2017-06-17 02:12
本文關鍵詞:北斗三頻長基線模糊度固定算法及其應用研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:我國BDS系統(tǒng)采用三頻技術,可提供三個頻率的觀測值。三頻觀測值可以形成更多組合波長更長、組合噪聲更小、電離層延遲更小的組合,有利于減小觀測誤差。基于現(xiàn)有的雙頻理論,深入研究三頻導航定位技術中周跳探測理論和模糊度固定算法,可以提高導航定位的精度和效率。因此,本文針對北斗三頻周跳探測和長基線模糊度固定問題做了深入的研究分析,其主要研究內(nèi)容如下:(1)在分析雙頻導航定位模型的基礎上,以載波觀測值為例,簡要介紹了三頻組合觀測理論,探討了組合觀測值的選取條件,分析推導了一些常用的線性組合方程。(2)針對BDS三頻觀測數(shù)據(jù)的周跳探測問題,深入分析三頻偽距相位組合周跳探測方法和三頻無幾何相位組合周跳探測方法,采用北斗三頻實測數(shù)據(jù)進行驗證。結果表明這兩種方法都存在不敏感周跳,無法單獨應用于三頻數(shù)據(jù)的周跳探測中。因此,在周跳探測中需要根據(jù)不敏感周跳的特點,聯(lián)合多種方法進行周跳探測。(3)為實現(xiàn)在電離層活躍期對北斗三頻觀測值的周跳探測,在分析北斗三頻觀測值特性的基礎上,推導并提出一種北斗三頻無幾何無電離層組合周跳探測方法。針對該方法存在的缺點,結合二次歷元間差分的無幾何相位組合法,對北斗三頻觀測數(shù)據(jù)進行周跳探測。并利用電離層高度活躍時期的觀測數(shù)據(jù)對該方法進行驗證,實驗結果表明,該方法可以在高電離層影響下探測所有周跳,并可用于北斗三頻實時導航定位中的周跳處理。(4)推導了混合整數(shù)模型最小二乘模糊度解算過程。分析了TCAR法Geometry-free模型在短基線模糊度解算中的應用,并利用不同長度的短基線驗證Geometry-free模型模糊度的解算效果,結果表明,隨著基線長度的增加,受電離層、對流層誤差的影響,模糊度波動范圍越來越大,無法通過取整直接固定模糊度。(5)針對長基線中模糊度固定困難的問題,分析了影響長基線模糊度固定的因素,研究了TCAR法中的Geometry-based模型模糊度解算理論,提出采用多歷元平滑的方法進行模糊度固定。采用模糊度固定的寬巷和超寬組合觀測值形成一個無電離層的組合觀測值去固定窄巷模糊度,結合北斗三頻長基線數(shù)據(jù)對該方法進行驗證,定位結果表明,當窄巷模糊度被固定以后其定位精度可以達到厘米級。(6)將北斗三頻相對定位技術應用到滑坡監(jiān)測中,通過形變監(jiān)測平臺模擬滑坡變形過程,用不同長度(30m,60km和110km)的BDS基線對形變過程進行了監(jiān)測,實驗結果表明,隨著基線長度的增長,其監(jiān)測誤差越來越大。最后通過滑坡實例進行驗證,并與高精度全站儀監(jiān)測結果進行分析對比,結果表明北斗三頻相對定位技術完全可獨立應用于滑坡的高精度形變監(jiān)測。
【關鍵詞】:北斗 三頻 周跳探測 長基線 模糊度 滑坡監(jiān)測
【學位授予單位】:長安大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:P228.4
【目錄】:
- 摘要4-6
- ABSTRACT6-11
- 第一章 緒論11-17
- 1.1 研究背景11-12
- 1.1.1 北斗系統(tǒng)的發(fā)展11-12
- 1.1.2 北斗導航定位技術的發(fā)展12
- 1.2 研究現(xiàn)狀12-15
- 1.2.1 周跳探測方法12-14
- 1.2.2 模糊度固定理論14-15
- 1.3 研究意義及主要研究內(nèi)容15-17
- 第二章 北斗三頻觀測模型及組合理論17-31
- 2.1 基本觀測量17-18
- 2.1.1 偽距觀測值17
- 2.1.2 載波相位觀測值17-18
- 2.2 觀測模型18-21
- 2.2.1 函數(shù)模型18-19
- 2.2.2 隨機模型19-21
- 2.3 誤差與改正21-25
- 2.3.1 與衛(wèi)星有關的誤差及改正21-22
- 2.3.2 與傳播路徑有關的誤差22-24
- 2.3.3 與接收機有關的誤差24-25
- 2.4 差分觀測方程25-26
- 2.4.1 單差觀測方程25-26
- 2.4.2 雙差觀測方程26
- 2.5 北斗三頻組合理論26-30
- 2.5.1 北斗三頻組合觀測值定義26-27
- 2.5.2 組合觀測值的選取27-28
- 2.5.3 常用的線性組合觀測方程28-30
- 2.6 本章小結30-31
- 第三章 北斗三頻周跳探測理論與方法31-48
- 3.1 周跳探測的理論基礎31-33
- 3.1.1 周跳的定義31
- 3.1.2 周跳產(chǎn)生的原因31-32
- 3.1.3 周跳探測思路與方法32-33
- 3.2 雙頻周跳探測33-36
- 3.2.1 M-W組合法探測周跳33-35
- 3.2.2 電離層殘差法探測周跳35-36
- 3.3 北斗三頻周跳探測方法36-47
- 3.3.1 北斗三頻偽距相位組合周跳探測方法36-38
- 3.3.2 北斗三頻無幾何相位組合周跳探測方法38-42
- 3.3.3 北斗三頻無幾何無電離層組合周跳探測方法42-44
- 3.3.4 北斗三頻消電離層組合周跳探測方法44-47
- 3.4 本章小結47-48
- 第四章 北斗三頻模糊度解算理論研究48-65
- 4.1 模糊度解算理論48-52
- 4.1.1 混合整數(shù)模型最小二乘估計準則48-50
- 4.1.2 LAMBDA模糊度解算理論50-52
- 4.2 北斗三頻短基線模糊度解算52-57
- 4.2.1 TCAR法Geometry-free模型模糊度解算理論52-54
- 4.2.2 算例分析54-57
- 4.3 北斗三頻長基線模糊度解算57-64
- 4.3.1 制約長基線TCAR法模糊度固定因素分析57-58
- 4.3.2 Geometry-based模型58-59
- 4.3.3 算例分析59-64
- 4.4 本章小結64-65
- 第五章 BDS三頻相對定位技術在滑坡災害監(jiān)測中的應用65-73
- 5.1 BDS高精度定位技術在滑坡監(jiān)測中的應用65-66
- 5.1.1 滑坡監(jiān)測現(xiàn)狀65
- 5.1.2 BDS技術在滑坡監(jiān)測中的應用65-66
- 5.2 BDS應用于滑坡模擬實驗及結果分析66-68
- 5.2.1 滑坡模擬實驗方案66
- 5.2.2 實驗結果及分析66-68
- 5.3 滑坡監(jiān)測實例(以黃土滑坡為例)68-71
- 5.3.1 滑坡概況68-69
- 5.3.2 滑坡監(jiān)測69-71
- 5.4 本章小結71-73
- 結論與展望73-75
- 結論73-74
- 下一步工作展望74-75
- 參考文獻75-79
- 攻讀學位期間取得的研究成果79-80
- 致謝80
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 黃令勇;翟國君;歐陽永忠;徐廣袖;李凱鋒;黃賢源;范龍;;三頻GNSS電離層周跳處理[J];測繪學報;2015年07期
2 王利;張勤;范麗紅;趙紅;吳丹;田婕;李毓照;;北斗/GPS融合靜態(tài)相對定位用于高精度地面沉降監(jiān)測的試驗與結果分析[J];工程地質(zhì)學報;2015年01期
3 元榮;白征東;過靜s
本文編號:457098
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