本文關(guān)鍵詞：GNSS實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)周跳探測(cè)與修復(fù)方法研究

  更多相關(guān)文章： 周跳 Kalman濾波 探測(cè)與修復(fù) 電離層殘差組合 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)

【摘要】：周跳是影響GNSS載波相位測(cè)量精度的重要因素之一,特別是在GNSS實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位中,一種可靠的周跳探測(cè)與修復(fù)方法顯得尤為重要。本文從單頻和雙頻方法入手,系統(tǒng)分析和驗(yàn)證了多種探測(cè)方法的有效性和局限性,并針對(duì)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)處理,改進(jìn)了部分周跳探測(cè)方法,以達(dá)到實(shí)時(shí)探測(cè)與修復(fù)非差載波相位周跳的目的。 本文首先以GPS現(xiàn)代化后三頻載波相位觀測(cè)值為基礎(chǔ),闡述了載波相位觀測(cè)值線性組合的一般形式,并對(duì)組合觀測(cè)值的觀測(cè)噪聲、電離層折射影響因子及組合觀測(cè)值的特性進(jìn)行了分析；基于載波相位測(cè)量的原理,闡述了周跳的起因和特性,并討論了構(gòu)造檢驗(yàn)量的思路和標(biāo)準(zhǔn),以及常見(jiàn)檢驗(yàn)量。 其次簡(jiǎn)要分析了單頻非差方法中的高次差法和Kalman濾波法,雙頻非差方法中的電離層殘差法、偽距相位組合法及Melbourne-Wubbena組合法,通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了各個(gè)方法的探測(cè)效果及其局限性,并詳細(xì)分析了各自的應(yīng)用范圍等。 針對(duì)傳統(tǒng)Kalman濾波法的局限性,本文對(duì)濾波法進(jìn)行了改進(jìn),結(jié)合三階多項(xiàng)式平滑有效地利用了待估數(shù)據(jù)及先驗(yàn)信息,實(shí)現(xiàn)了周跳的實(shí)時(shí)探測(cè)與估計(jì)。采用濾波改進(jìn)算法和電離層殘差法,分別對(duì)實(shí)測(cè)靜態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)與動(dòng)態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)試分析比對(duì),試驗(yàn)結(jié)果表明：濾波改進(jìn)算法可探測(cè)3周以上的非差載波相位周跳,解決了Kalman濾波法對(duì)連續(xù)周跳無(wú)效的問(wèn)題,一定程度上改善了濾波法的探測(cè)能力和探測(cè)范圍,具有一定的可行性。 通過(guò)分析濾波改進(jìn)法和電離層殘差組合的特性,提出了聯(lián)合Kalman濾波和電離層殘差組合的實(shí)時(shí)探測(cè)法,周跳探測(cè)與Kalman濾波估計(jì)平行進(jìn)行,該方法能較好地處理靜態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)中周跳的實(shí)時(shí)定位與估計(jì)問(wèn)題。文中采用低動(dòng)態(tài)的GPS車載測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行仿實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理試驗(yàn),試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明：在一定采樣率的情況下,實(shí)時(shí)探測(cè)法可實(shí)時(shí)探測(cè)出大于1周的非差載波相位周跳,且周跳的估值基本正確。對(duì)于周跳中的小周跳、多周跳和連續(xù)周跳等情形,以及電離層殘差法無(wú)法探測(cè)出來(lái)的一些特殊周跳組合,該方法均能正確處理,具有一定的實(shí)用性。
【關(guān)鍵詞】：周跳 Kalman濾波 探測(cè)與修復(fù) 電離層殘差組合 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(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6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-15
• 1.1 引言11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 靜態(tài)周跳探測(cè)研究現(xiàn)狀12
• 1.2.2 動(dòng)態(tài)周跳探測(cè)研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.3 基于Kalman濾波的應(yīng)用13
• 1.3 主要研究?jī)?nèi)容及意義13-15
• 第2章 GNSS觀測(cè)量及周跳探測(cè)基本理論15-26
• 2.1 GNSS載波相位測(cè)量原理15
• 2.2 基本觀測(cè)量及觀測(cè)方程15-20
• 2.2.1 偽距觀測(cè)量及觀測(cè)方程16-17
• 2.2.2 載波觀測(cè)值及觀測(cè)方程17-19
• 2.2.3 多普勒觀測(cè)值及觀測(cè)方程19
• 2.2.4 差分方程19-20
• 2.3 觀測(cè)值的線性組合20-23
• 2.3.1 雙頻線性組合21-22
• 2.3.2 三頻頻線性組合22-23
• 2.4 周跳探測(cè)與修復(fù)基本理論23-25
• 2.4.1 周跳的特性23-24
• 2.4.2 周跳檢驗(yàn)量的構(gòu)造24
• 2.4.3 常用周跳檢驗(yàn)量24-25
• 2.5 小結(jié)25-26
• 第3章 周跳探測(cè)與修復(fù)方法研究26-46
• 3.1 單頻方法26-33
• 3.1.1 高次差法26-29
• 3.1.2 Kalman濾波法29-33
• 3.2 雙頻方法33-40
• 3.2.1 電離層殘差法33-36
• 3.2.2 偽距相位組合法36-38
• 3.2.3 Melbourne-Wubbena組合法38-40
• 3.3 靜態(tài)實(shí)時(shí)周跳探測(cè)算例分析40-44
• 3.4 小結(jié)44-46
• 第4章 GNSS動(dòng)態(tài)測(cè)量周跳探測(cè)算例分析46-57
• 4.1 動(dòng)態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)周跳探測(cè)46-51
• 4.1.1 改進(jìn)的動(dòng)態(tài)濾波法46-48
• 4.1.2 電離層殘差法48-51
• 4.2 動(dòng)態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)周跳實(shí)時(shí)探測(cè)與修復(fù)51-56
• 4.2.1 動(dòng)態(tài)周跳實(shí)時(shí)探測(cè)51-53
• 4.2.2 動(dòng)態(tài)周跳的修復(fù)53-56
• 4.3 小結(jié)56-57
• 結(jié)論與展望57-59
• 致謝59-60
• 參考文獻(xiàn)60-63

【參考文獻(xiàn)】

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