城市環(huán)境低成本精密單點(diǎn)定位研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-24 12:46
全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)是實(shí)現(xiàn)城市精準(zhǔn)位置服務(wù)的關(guān)鍵手段。精密單點(diǎn)定位技術(shù)(Pecise Point Positioning,簡(jiǎn)稱PPP)由于其不受基站限制,在高精度定位中受到越來(lái)越多的關(guān)注。傳統(tǒng)PPP定位多基于測(cè)量型GNSS接收機(jī)實(shí)現(xiàn),未來(lái)低成本設(shè)備將在GNSS市場(chǎng)占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),同時(shí)低成本設(shè)備的不斷革新也為低成本PPP定位的實(shí)現(xiàn)提供了可能,因此,研究低成本PPP定位對(duì)提升位置服務(wù)質(zhì)量、助力智慧城市建設(shè)具有重要意義。低成本設(shè)備的應(yīng)用場(chǎng)景多處于城市環(huán)境,而城市環(huán)境由于存在大范圍的高密度區(qū)域,對(duì)GNSS衛(wèi)星信號(hào)的傳播造成了嚴(yán)重的干擾,由此造成的多路徑誤差嚴(yán)重影響了PPP定位精度。因此,本文在對(duì)PPP技術(shù)的基本原理與算法深入研究的基礎(chǔ)上,使用未來(lái)在GNSS市場(chǎng)占主導(dǎo)的低成本接收機(jī)設(shè)備,圍繞如何解決城市區(qū)域高精度定位中的多路徑問(wèn)題展開研究。主要工作如下:(1)將基于多路徑空間重復(fù)性的多路徑半天球模型(Multipath Hemispherical Map,MHM)由短基線共時(shí)鐘模式擴(kuò)展至PPP模式下,設(shè)計(jì)了基于MHM模型的PPP多路徑修正算法流程,并基于城市環(huán)境分別使用Trimble BD9...
【文章來(lái)源】:華東師范大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
低成本接收機(jī)組成模塊
30路徑誤差進(jìn)行改正,比較分析其改正效果;贛HM方法的殘差修正流程圖如3-1所示,具體步驟如下:1.采集前一天、相同位置的,盡可能長(zhǎng)時(shí)間的(最好24h以上)GPS觀測(cè)量記為data1。2.PPP無(wú)電離層組合模型計(jì)算data1的定位結(jié)果,PPP需一定的收斂時(shí)間。取以連續(xù)運(yùn)行參考站為基準(zhǔn)站,與該測(cè)站進(jìn)行差分解算獲得真值坐標(biāo)。基于真值求各歷元?dú)埐钣洖镽ES,并記錄下相應(yīng)的衛(wèi)星高度角及方位角,記為el、az。3.基于前一天解算殘差RES提取每個(gè)歷元中各衛(wèi)星對(duì)應(yīng)的多路徑數(shù)值。4.通過(guò)歷元分別將多路徑值與高度角、方位角對(duì)應(yīng)起來(lái),生成一張列為方位角、高度角、多路徑數(shù)值的表格Table1。圖3-1基于MHM方法的PPP多路徑誤差修正流程圖
315.以1°×1°為標(biāo)準(zhǔn),按照方位角、高度角向上取整的方法,將全部的高度角、方位角劃分在90個(gè)、360個(gè)格子之內(nèi)。6.對(duì)于每個(gè)格子內(nèi)部的所有數(shù)值,求平均數(shù)即為該格網(wǎng)點(diǎn)的多路徑數(shù)值。生成一張關(guān)于高度角及方位角的多路徑分布的表格Table2,自變量為高度角、方位角,因變量為多路徑數(shù)值。7.采集后一天、相同位置的GPS觀測(cè)量,記為data2。8.利用data2組建誤差方程時(shí),結(jié)合衛(wèi)星高度角與方位角,查詢Table2得到對(duì)應(yīng)的多路徑誤差改正值,在誤差方程中進(jìn)行剔除,完成多路徑誤差的改正。3.2實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析為了驗(yàn)證MHM方法在PPP算法中實(shí)現(xiàn)多路徑改正的可行性,我們以華東師范大學(xué)閔行校區(qū)信息樓4樓平臺(tái)為數(shù)據(jù)采集點(diǎn),用TrimbleBD982接收機(jī)采集靜態(tài)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集時(shí)間為2019年10月21日至23日,采樣間隔為1s,衛(wèi)星截止高度角為5°。同時(shí)使用10月21日之前,連續(xù)多天的觀測(cè)數(shù)據(jù)生成多路徑改正值。數(shù)據(jù)采集環(huán)境及接收機(jī)如圖3-2所示。以連續(xù)運(yùn)行參考站為基準(zhǔn)站與該測(cè)站進(jìn)行差分解算獲得真值坐標(biāo),進(jìn)行MHM多路徑誤差建模,圖3-3為連續(xù)運(yùn)行參考站。圖3-2數(shù)據(jù)采集點(diǎn)及TrimbleBD982接收機(jī)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]開放GNSS原始測(cè)量對(duì)安卓平臺(tái)定位精度影響分析[J]. 楊琪,李四海,劉洋. 導(dǎo)航定位學(xué)報(bào). 2019(03)
[2]基于低成本單頻u-blox接收機(jī)的GPS/BDS定向性能分析[J]. 李江衛(wèi),馬立燁,吳仁攀,孫偉,吳多. 大地測(cè)量與地球動(dòng)力學(xué). 2019(03)
[3]基于u-blox的單頻精密單點(diǎn)定位研究及其實(shí)現(xiàn)[J]. 杜仲進(jìn). 地理空間信息. 2017(03)
[4]GPS多路徑減輕的混合粒子濾波算法(英文)[J]. 鄭南山,蔡良師,卞和方,林聰. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2014(05)
[5]基于新息正交性的Kalman濾波抗野值法在POS中的應(yīng)用[J]. 宮曉琳,房建成. 航空學(xué)報(bào). 2009(12)
[6]CVVF方法用于GPS多路徑效應(yīng)的研究[J]. 鐘萍,丁曉利,鄭大偉. 測(cè)繪學(xué)報(bào). 2005(02)
[7]一種抗野值的Kalman濾波器[J]. 盧迪,姚郁,賀風(fēng)華. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2004(05)
本文編號(hào):2935681
【文章來(lái)源】:華東師范大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
低成本接收機(jī)組成模塊
30路徑誤差進(jìn)行改正,比較分析其改正效果;贛HM方法的殘差修正流程圖如3-1所示,具體步驟如下:1.采集前一天、相同位置的,盡可能長(zhǎng)時(shí)間的(最好24h以上)GPS觀測(cè)量記為data1。2.PPP無(wú)電離層組合模型計(jì)算data1的定位結(jié)果,PPP需一定的收斂時(shí)間。取以連續(xù)運(yùn)行參考站為基準(zhǔn)站,與該測(cè)站進(jìn)行差分解算獲得真值坐標(biāo)。基于真值求各歷元?dú)埐钣洖镽ES,并記錄下相應(yīng)的衛(wèi)星高度角及方位角,記為el、az。3.基于前一天解算殘差RES提取每個(gè)歷元中各衛(wèi)星對(duì)應(yīng)的多路徑數(shù)值。4.通過(guò)歷元分別將多路徑值與高度角、方位角對(duì)應(yīng)起來(lái),生成一張列為方位角、高度角、多路徑數(shù)值的表格Table1。圖3-1基于MHM方法的PPP多路徑誤差修正流程圖
315.以1°×1°為標(biāo)準(zhǔn),按照方位角、高度角向上取整的方法,將全部的高度角、方位角劃分在90個(gè)、360個(gè)格子之內(nèi)。6.對(duì)于每個(gè)格子內(nèi)部的所有數(shù)值,求平均數(shù)即為該格網(wǎng)點(diǎn)的多路徑數(shù)值。生成一張關(guān)于高度角及方位角的多路徑分布的表格Table2,自變量為高度角、方位角,因變量為多路徑數(shù)值。7.采集后一天、相同位置的GPS觀測(cè)量,記為data2。8.利用data2組建誤差方程時(shí),結(jié)合衛(wèi)星高度角與方位角,查詢Table2得到對(duì)應(yīng)的多路徑誤差改正值,在誤差方程中進(jìn)行剔除,完成多路徑誤差的改正。3.2實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析為了驗(yàn)證MHM方法在PPP算法中實(shí)現(xiàn)多路徑改正的可行性,我們以華東師范大學(xué)閔行校區(qū)信息樓4樓平臺(tái)為數(shù)據(jù)采集點(diǎn),用TrimbleBD982接收機(jī)采集靜態(tài)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集時(shí)間為2019年10月21日至23日,采樣間隔為1s,衛(wèi)星截止高度角為5°。同時(shí)使用10月21日之前,連續(xù)多天的觀測(cè)數(shù)據(jù)生成多路徑改正值。數(shù)據(jù)采集環(huán)境及接收機(jī)如圖3-2所示。以連續(xù)運(yùn)行參考站為基準(zhǔn)站與該測(cè)站進(jìn)行差分解算獲得真值坐標(biāo),進(jìn)行MHM多路徑誤差建模,圖3-3為連續(xù)運(yùn)行參考站。圖3-2數(shù)據(jù)采集點(diǎn)及TrimbleBD982接收機(jī)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]開放GNSS原始測(cè)量對(duì)安卓平臺(tái)定位精度影響分析[J]. 楊琪,李四海,劉洋. 導(dǎo)航定位學(xué)報(bào). 2019(03)
[2]基于低成本單頻u-blox接收機(jī)的GPS/BDS定向性能分析[J]. 李江衛(wèi),馬立燁,吳仁攀,孫偉,吳多. 大地測(cè)量與地球動(dòng)力學(xué). 2019(03)
[3]基于u-blox的單頻精密單點(diǎn)定位研究及其實(shí)現(xiàn)[J]. 杜仲進(jìn). 地理空間信息. 2017(03)
[4]GPS多路徑減輕的混合粒子濾波算法(英文)[J]. 鄭南山,蔡良師,卞和方,林聰. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2014(05)
[5]基于新息正交性的Kalman濾波抗野值法在POS中的應(yīng)用[J]. 宮曉琳,房建成. 航空學(xué)報(bào). 2009(12)
[6]CVVF方法用于GPS多路徑效應(yīng)的研究[J]. 鐘萍,丁曉利,鄭大偉. 測(cè)繪學(xué)報(bào). 2005(02)
[7]一種抗野值的Kalman濾波器[J]. 盧迪,姚郁,賀風(fēng)華. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2004(05)
本文編號(hào):2935681
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