本文關(guān)鍵詞：基于DOP值的定軌測站優(yōu)選方法研究

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【摘要】：地面測站的分布將直接影響導(dǎo)航衛(wèi)星的軌道精度、衛(wèi)星的跟蹤觀測和衛(wèi)星的導(dǎo)航性能,具有導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)的國家都十分重視地面測站(測控網(wǎng))的分布和建設(shè)。本文基于GNSS衛(wèi)星定軌方程的DOP值,對地面測站最優(yōu)分布的分布模型和篩選模型進(jìn)行了研究。主要研究內(nèi)容如下:(1)總結(jié)并給出了GNSS衛(wèi)星系統(tǒng)的時空之間的相互轉(zhuǎn)換關(guān)系,推導(dǎo)了GNSS精軌計算公式,給出了衛(wèi)星軌道參數(shù)的精度評定函數(shù)。最后,依據(jù)精度評定函數(shù)分析影響GNSS定軌精度的主要因素:一是觀測值權(quán)矩陣,主要是確定權(quán)矩陣方法對定軌精度的影響;二是衛(wèi)星相對測站的幾何分布。(2)以GNSS衛(wèi)星定軌方程DOP值最小為原則,推導(dǎo)出一種用于衡量利用GNSS觀測數(shù)據(jù)解算衛(wèi)星軌道參數(shù)精度的指標(biāo)函數(shù)ODOP。通過在三個區(qū)域(亞洲、亞洲和北美、全球)選取相同數(shù)目測站數(shù)據(jù)進(jìn)行實驗,驗證了該指標(biāo)函數(shù)的正確性。(3)以北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在全球選取地面測站為例,研究全球最優(yōu)測站分布布設(shè)的理論與方法。首先以O(shè)DOP最小為準(zhǔn)則,提出一種用于選站的網(wǎng)格尋優(yōu)法。該方法選站與窮舉法進(jìn)行對比,驗證了網(wǎng)格尋優(yōu)法的正確性。但網(wǎng)格尋優(yōu)法在選取多個選站時,需要耗費大量的計算時間。用遺傳算法對網(wǎng)格尋優(yōu)法改進(jìn),提出一種基于遺傳算法的網(wǎng)格尋優(yōu)法,該方法能夠快速選取測站的最優(yōu)分布位置,并對該方法的正確性和有效性進(jìn)行了驗證。最后,用該方法在全球選取了17個北斗地面測站,計算耗時大約35小時。(4)針對GNSS數(shù)據(jù)分析中心對快速、超快速軌道產(chǎn)品精度及時效性的要求以及全球測站分布不均勻性的現(xiàn)狀,研究全球最優(yōu)測站分布篩選的理論與方法。首先給出了數(shù)據(jù)質(zhì)量分析的評價指標(biāo)和公式,并依此編寫了多系統(tǒng)數(shù)據(jù)質(zhì)量分析軟件。然后基于衛(wèi)星定軌方程,推導(dǎo)了定軌最優(yōu)測站數(shù)計算公式。最后,基于分網(wǎng)優(yōu)化法,提出一種最優(yōu)測站分布篩選模型。通過實驗表明,最優(yōu)測站分布篩選模型篩選出的72個最優(yōu)測站的定軌精度與216個測站的定軌精度相當(dāng);解算72個最優(yōu)測站所需時間約為解算216個測站所需時間的1/3。
【關(guān)鍵詞】：地面測站 最優(yōu)分布 DOP值 精度評定函數(shù) 指標(biāo)函數(shù) 網(wǎng)格尋優(yōu) 遺傳算法 數(shù)據(jù)質(zhì)量分析 分網(wǎng)優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：P228.4
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-15
• 1 緒論15-22
• 1.1 研究背景與意義15-18
• 1.2 研究現(xiàn)狀18-21
• 1.3 研究內(nèi)容21-22
• 2 基本理論與誤差分析22-32
• 2.1 GNSS時空系統(tǒng)22-26
• 2.2 GNSS衛(wèi)星定軌理論26-30
• 2.3 影響GNSS定軌精度主要因素30-31
• 2.4 本章小結(jié)31-32
• 3 最優(yōu)測站分布評價指標(biāo)32-41
• 3.1 DOP值32-33
• 3.2 DOP值最小原則33-35
• 3.3 不同測站分布對定軌精度影響分析35-40
• 3.4 本章小結(jié)40-41
• 4 最優(yōu)測站分布布設(shè)模型研究41-53
• 4.1 網(wǎng)格尋優(yōu)法42-48
• 4.2 基于遺傳算法的網(wǎng)格尋優(yōu)法48-52
• 4.3 本章小結(jié)52-53
• 5 最優(yōu)測站分布篩選模型研究53-68
• 5.1 測站數(shù)據(jù)質(zhì)量分析53-55
• 5.2 定軌最優(yōu)測站數(shù)55-59
• 5.3 分網(wǎng)優(yōu)化選站59-61
• 5.4 NSM實驗?zāi)M和分析61-67
• 5.5 本章小結(jié)67-68
• 6 結(jié)論與展望68-70
• 6.1 結(jié)論68-69
• 6.2 展望69-70
• 參考文獻(xiàn)70-75
• 作者簡歷75-77
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集77

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1 韓健,劉巖,原洪峰;星載GPS地球靜止軌道衛(wèi)星自主定軌的新算法[J];測繪學(xué)院學(xué)報;2005年03期

2 趙德勇;潘曉剛;周海銀;王正明;;基于聯(lián)合定軌策略的星間相對測量自主定軌虧秩問題的改進(jìn)[J];宇航學(xué)報;2006年02期

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4 韓保民;朱秀英;柳林濤;曲國慶;;偽隨機脈沖估計及其在簡化動力學(xué)定軌中的應(yīng)用[J];武漢大學(xué)學(xué)報(信息科學(xué)版);2007年05期

5 吳志華;丁楊斌;申功勛;;一種新的星載GPS定軌濾波算法[J];北京航空航天大學(xué)學(xué)報;2008年11期

6 吳江飛;黃s，

本文編號：847982