隨著社會(huì)發(fā)展,GPS的開發(fā)和應(yīng)用研究已經(jīng)成為測(cè)繪領(lǐng)域中不可或缺的技術(shù)手段。而全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的軌道確定,又是GPS技術(shù)中的重點(diǎn)與難點(diǎn)。卡爾曼濾波是一種利用線性系統(tǒng)狀態(tài)方程,通過(guò)系統(tǒng)輸入輸出觀測(cè)數(shù)據(jù),對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行最優(yōu)估計(jì)的算法。該方法的優(yōu)點(diǎn)在于對(duì)以前的觀測(cè)數(shù)據(jù)不要求進(jìn)行存儲(chǔ),當(dāng)系統(tǒng)產(chǎn)生新的數(shù)據(jù)以后,利用狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程,就可以計(jì)算出新的估計(jì)量。因此,隨著觀測(cè)時(shí)間的不斷增加和變化,可隨時(shí)適應(yīng)不同的情況,該方法大大減少了計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)量和計(jì)算量。

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【部分圖文】：

圖1最小二乘法計(jì)算所得軌道與精密星歷的差值

按照地基偽距定軌方法,利用上面選擇的14個(gè)測(cè)站的觀測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行GPS衛(wèi)星定軌,其中相關(guān)的動(dòng)力學(xué)模型、觀測(cè)模型和狀態(tài)估計(jì)參數(shù)設(shè)置,分別利用最小二乘和卡爾曼濾波方法進(jìn)行解算,得到的位置與當(dāng)天的精密星歷進(jìn)行比較,由于衛(wèi)星數(shù)目較多,因此我們比較PRN1衛(wèi)星的各方向差值,得到圖1與圖2所示....

圖2卡爾曼濾波坐標(biāo)差值

圖1最小二乘法計(jì)算所得軌道與精密星歷的差值圖1為最小二乘法計(jì)算所得軌道與精密星歷的差值,圖2為卡爾曼濾波方法計(jì)算所得軌道與精密星歷的差值。由圖可以得到卡爾曼濾波與最小二乘在定軌精度上基本持平,在X方向上的定軌精度在±3m之內(nèi),而卡爾曼濾波所得結(jié)果與最小二乘所得結(jié)果在絕對(duì)值上差值很....

圖3各衛(wèi)星Z方向坐標(biāo)差值

為了描述各顆衛(wèi)星的情況,抽取收斂后某一歷元對(duì)各顆衛(wèi)星的各方向的差值,各衛(wèi)星Z方向坐標(biāo)差值如圖3所示。由各方向上各顆衛(wèi)星所獲得的坐標(biāo)的精度可以得知,除了極少數(shù)情況以外,衛(wèi)星的各方向與精密星歷的坐標(biāo)差在±5m之內(nèi),Z方向(如圖3所示)上的精度稍微差一些。

圖4PRN04和PRN24衛(wèi)星一天內(nèi)的鐘差改正數(shù)的精度

下面是對(duì)利用2017年4月28日的觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行衛(wèi)星定軌得到的鐘差改正數(shù)進(jìn)行分析,按照上述方法選擇PRN05號(hào)衛(wèi)星作為參考衛(wèi)星,計(jì)算了各顆衛(wèi)星的二次差,限于篇幅,在圖4中繪制出了PRN04和PRN24衛(wèi)星的差值圖:由圖4可以看出通過(guò)計(jì)算得到的衛(wèi)星鐘差與IGS精密星歷的鐘差相比,其偏....

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