本文關(guān)鍵詞：GPS網(wǎng)絡(luò)RTK定位原理與數(shù)學(xué)模型研究

  更多相關(guān)文章： GPS 網(wǎng)絡(luò)RTK 內(nèi)插法 線性組合法 虛擬基準(zhǔn)站法 整周模糊度OTF解算

【摘要】：GPS網(wǎng)絡(luò)RTK定位是近幾年發(fā)展起來(lái)的一種高精度的GPS定位技術(shù),它利用多個(gè)基準(zhǔn)站構(gòu)成一個(gè)基準(zhǔn)站網(wǎng),然后借助廣域差分GPS和具有多個(gè)基準(zhǔn)站的局域差分GPS中的基本原理和方法來(lái)消除或削弱各種GPS測(cè)量誤差對(duì)流動(dòng)站的影響,從而達(dá)到增加流動(dòng)站與基準(zhǔn)站間的距離和提高定位結(jié)果精度的目的。與常規(guī)RTK相比,該方法具有覆蓋面廣,定位精度高,可靠性強(qiáng),可實(shí)時(shí)提供厘米級(jí)定位等優(yōu)點(diǎn),其應(yīng)用前景廣闊,是目前GPS界研究的熱點(diǎn)。本文對(duì)當(dāng)前GPS網(wǎng)絡(luò)RTK的內(nèi)插法、線性組合法和虛擬基準(zhǔn)站法進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究。主要研究?jī)?nèi)容和成果如下: 1. GPS網(wǎng)絡(luò)RTK內(nèi)插法原理及其數(shù)學(xué)模型 當(dāng)流動(dòng)站與離基準(zhǔn)站在20km～100km時(shí),采用常規(guī)RTK定位方法將得不到厘米級(jí)的定位結(jié)果。因?yàn)榕c距離有關(guān)的軌道誤差、電離層延遲和對(duì)流層延遲等殘差項(xiàng)隨著流動(dòng)站和基準(zhǔn)站間距離的增加都將迅速增加,從而導(dǎo)致難以正確確定整周模糊度。當(dāng)流動(dòng)站和基準(zhǔn)站間的距離大于50km時(shí),常規(guī)RTK的單歷元解一般只能達(dá)到分米級(jí)的精度。因此,如何消除與距離有關(guān)的GPS測(cè)量誤差,是提高流動(dòng)站與基準(zhǔn)站間距離和保證厘米級(jí)RTK定位的關(guān)鍵。 本文利用基準(zhǔn)站坐標(biāo)已知的條件,將多個(gè)基準(zhǔn)站組成基準(zhǔn)站網(wǎng),并計(jì)算出基準(zhǔn)站間各種誤差的綜合影響,在假設(shè)這些誤差的影響是呈線性變化的條件下,依據(jù)基準(zhǔn)站上這些計(jì)算出的綜合誤差,采用線性內(nèi)插的方法求得流動(dòng)站的觀測(cè)誤差,然后對(duì)流動(dòng)站的雙差載波相位觀測(cè)值進(jìn)行修正,消除其影響。經(jīng)實(shí)驗(yàn)計(jì)算和理論證明,內(nèi)插法在其數(shù)學(xué)模型中不僅能夠消除殘余的衛(wèi)星星歷誤差、電離層延遲誤差對(duì)流動(dòng)站的影響,而且還能大幅度地削弱殘余的對(duì)流層延遲誤差和多路徑誤差等系統(tǒng)誤差對(duì)流動(dòng)站的影響,從而達(dá)到了增加流動(dòng)站與基準(zhǔn)站間的距離和提高RTK定位結(jié)果精度的目的。本文根據(jù)網(wǎng)絡(luò)RTK內(nèi)插法的基本原理導(dǎo)出了內(nèi)插法的數(shù)學(xué)公式,并給出了采用內(nèi)插法進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)RTK定位的具體步驟。 2.網(wǎng)絡(luò)RTK線性組合法原理及其數(shù)學(xué)模型 如果我們近似地認(rèn)為衛(wèi)星軌道誤差、電離層延遲、對(duì)流層延遲、多路徑效應(yīng)和觀測(cè)噪聲等殘差項(xiàng)的影響是呈線性變化的,那么,消除這些誤差對(duì)流動(dòng)站觀測(cè)值的影響,也可采用將流動(dòng)站與三個(gè)或三個(gè)以上基準(zhǔn)站的單差載波相位觀測(cè)值進(jìn)行線性組合的方法進(jìn)行。公式推導(dǎo)證明,經(jīng)線性組合后的流動(dòng)站觀測(cè)值模型能夠直接消除或削弱這幾項(xiàng)誤差的影響。本文根據(jù)這一原理導(dǎo)出了線性組合法的數(shù)學(xué)公式,并給出了采用線性組合法進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)RTK定位的具體做法。 3.虛擬基準(zhǔn)站法原理及其數(shù)學(xué)模型 當(dāng)流動(dòng)站離基準(zhǔn)站較遠(yuǎn)時(shí),由于兩站間的誤差相關(guān)性減小,殘余的衛(wèi)星軌道誤差,電離
【關(guān)鍵詞】：GPS 網(wǎng)絡(luò)RTK 內(nèi)插法 線性組合法 虛擬基準(zhǔn)站法 整周模糊度OTF解算
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2003
【分類號(hào)】：P228.4
【目錄】：

• 第一章 緒論13-19
• 1.1 常規(guī) RTK 定位技術(shù)與網(wǎng)絡(luò) RTK 定位技術(shù)13-14
• 1.1.1 常規(guī) RTK 定位技術(shù)13
• 1.1.2 GPS 網(wǎng)絡(luò) RTK 技術(shù)13-14
• 1.2 國(guó)內(nèi)外 GPS 網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)研究現(xiàn)狀14-17
• 1.2.1 國(guó)內(nèi)外基準(zhǔn)站網(wǎng)建設(shè)發(fā)展?fàn)顩r14-16
• 1.2.2 GPS 網(wǎng)絡(luò) RTK 定位技術(shù)軟件開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀16-17
• 1.3 本文研究的主要內(nèi)容和成果17-19
• 第二章 GPS 定位原理及數(shù)據(jù)處理19-32
• 2.1 GPS 定位原理19-22
• 2.1.1 偽距觀測(cè)量19-20
• 2.1.2 載波相位觀測(cè)方程20
• 2.1.3 GPS 差分觀測(cè)值20-22
• 2.2 GPS 觀測(cè)方程的線性化22-24
• 2.3 不同頻率觀測(cè)量的線性組合24-27
• 2.3.1 線性組合的一般形式24-25
• 2.3.2 電離層對(duì)線性組合的影響25
• 2.3.3 觀測(cè)噪聲對(duì)線性組合的影響25-27
• 2.4 GPS 衛(wèi)星廣播星歷位置的計(jì)算及 RENIX 格式27-32
• 2.4.1 GPS 衛(wèi)星廣播星歷位置的計(jì)算27-30
• 2.4.2 衛(wèi)星星歷 RINEX 格式30-32
• 第三章 GPS 網(wǎng)絡(luò) RTK 定位誤差分析32-43
• 3.1 軌道誤差及其對(duì)單差觀測(cè)值的影響32-34
• 3.2 電離層延遲及流動(dòng)站電離層延遲內(nèi)插改正模型34-36
• 3.2.1 電離層延遲34-35
• 3.2.2 流動(dòng)站單差和雙差觀測(cè)值的電離層內(nèi)插模型35-36
• 3.3 對(duì)流層延遲36-37
• 3.4 多路徑效應(yīng)37-39
• 3.5 其它誤差改正計(jì)算39-43
• 3.5.1 接收機(jī)鐘差計(jì)算39-40
• 3.5.2 接收機(jī)位置誤差40
• 3.5.3 衛(wèi)星鐘差計(jì)算40
• 3.5.4 相對(duì)論效應(yīng)計(jì)算40-41
• 3.5.5 信號(hào)傳播時(shí)間計(jì)算41
• 3.5.6 地球自轉(zhuǎn)改正41-43
• 第四章 網(wǎng)絡(luò) RTK 定位原理與內(nèi)插法的數(shù)學(xué)模型43-51
• 4.1 網(wǎng)絡(luò) RTK 的基本原理43
• 4.2 內(nèi)插法43-47
• 4.3 內(nèi)插法精度分析47-51
• 4.3.1 經(jīng)雙差改正后流動(dòng)站載波相位雙差觀測(cè)值的中誤差47
• 4.3.2 流動(dòng)站在基準(zhǔn)站網(wǎng)中的位置對(duì)雙差觀測(cè)值的中誤差影響47-48
• 4.3.3 流動(dòng)站初始位置對(duì)內(nèi)插改正數(shù)的影響48-51
• 第五章 網(wǎng)絡(luò) RTK 線性組合法的數(shù)學(xué)模型51-58
• 5.1 流動(dòng)站與基準(zhǔn)站載波相位觀測(cè)值單差線性組合的數(shù)學(xué)模型51-56
• 5.2 線性組合法與內(nèi)插法的關(guān)系56-58
• 第六章 虛擬基準(zhǔn)站法的數(shù)學(xué)模型58-62
• 6.1 虛擬基準(zhǔn)站法58
• 6.2 虛擬基準(zhǔn)站觀測(cè)值的計(jì)算模型58-60
• 6.2.1 根據(jù)內(nèi)插法公式計(jì)算虛擬基準(zhǔn)站觀測(cè)值58-59
• 6.2.2 根據(jù)線性組合法公式計(jì)算虛擬基準(zhǔn)站觀測(cè)值59-60
• 6.3 流動(dòng)站與虛擬基準(zhǔn)站雙差觀測(cè)值的計(jì)算模型60-62
• 第七章 網(wǎng)絡(luò) RTK 模糊度解算數(shù)學(xué)模型介紹62-81
• 7.1 OTF 模糊度解算的基本原理62-63
• 7.2 現(xiàn)有 OTF 方法介紹63-73
• 7.2.1 雙頻 P 碼偽距法63-68
• 7.2.2 最小二乘搜索法68-70
• 7.2.3 模糊度協(xié)方差法70-73
• 7.3 模糊度協(xié)方差方法 OTF 解算的優(yōu)化 Cholesky 分解算法73-77
• 7.4 網(wǎng)絡(luò) RTK 流動(dòng)站的單歷元整周模糊度搜索法77-81
• 第八章 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及其分析81-94
• 8.1 試驗(yàn)概況81-82
• 8.2 內(nèi)插法實(shí)驗(yàn)計(jì)算82-92
• 8.3 網(wǎng)絡(luò) RTK 廣播星歷與精密星歷定位結(jié)果試驗(yàn)計(jì)算92-94
• 結(jié)束語(yǔ)94-96
• 致謝96-97
• 參考文獻(xiàn)97-100

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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9 賀}櫣，

本文編號(hào)：883333