一、单频GPS快速定位中模糊度解算的一种新方法(论文文献综述)
葛玉龙[1](2020)在《多频多系统精密单点定位时间传递方法研究》文中认为高精度时间在军事和民生经济等领域具有重要的作用。精密时间传递方法是建立和维持高精度国家标准时间的重要因素,对国家标准时间具有重要的意义,是实现精密时间系统的关键,是不同地方保持精密时间同步的前提。全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)精密单点定位时间传递方法(Precise Point Positioning,PPP)是精密时间传递的重要的手段之一,由于GNSS PPP方法精度高、设备成本低、不受距离限制、全天候等诸多特点,已成为当前高精度时间应用领域的研究热点。随着GNSS的快速发展,可用卫星频段和卫星数目也迅速增加,因此,GNSS PPP时间传递仍有诸多关键问题亟需进一步研究和解决,如何充分利用当前多频GNSS实现更高精度的时间传递成为时频领域的热点。本文重点围绕多频多系统精密单点定位时间传递核心问题,从多频PPP方法、GNSS实时时间传递方法、站钟随机模型、GNSS实时精密授时四个方面展开系统研究,完善当前多频GNSS PPP时间传递理论,主要研究内容和创新点如下:1)提出了多频GNSS PPP时间传递方法,给出了三频、四频PPP时间传递方法的函数模型和随机模型,并通过试验验证了本文提出的PPP时间传递模型的可行性。2)针对不同用户的需求,提出了单频PPP时间传递方法,可应用于低成本接收机。根据电离层的处理策略,给出了三种单频PPP时间传递模型,即电离层作为参数估计、消电离层组合、电离层模型改正,推导了三种PPP时间传递模型的具体表达形式并验证单频PPP时间传递的性能。结果表明,电离层作为参数进行估计所实现的单频PPP时间传递精度最高,可实现亚纳秒量级时间传递精度。3)针对当前PPP时间传递研究侧重于事后模式的问题,研究了实时多系统PPP时间传递方法。结果表明,实时GNSS PPP时间传递精度优于0.5 ns;当前单Galileo PPP时间传递性能与单GPS PPP相当,且优于GLONASS。此外,多系统PPP时间传递优于单GPS。4)针对当前钟模型尚未关注的钟跳问题,提出一种微小钟跳探测方法,可实时探测大于或等于0.5 ns的钟跳,为接收机钟建模提供有效支撑。5)针对当前接收机钟差均被当作白噪声估计,难以顾及钟差历元间相关性的问题,提出了一种站钟随机模型,并应用于事后和实时PPP时间传递。结果表明,基于微小钟跳探测方法,本文所提站钟随机模型可有效提高时间传递精度,对频率稳定度提高较明显,尤其是短期稳定度。6)基于本文研究的GNSS PPP时间传递方法,提出基于IGS(International GNSS Service)实时流的GNSS精密授时方法,并在用户端进行试验。结果表明,本文所提方法可实现优于0.5 ns的授时精度,且不受用户数据量、卫星系统、用户位置的限制。
曾添[2](2020)在《多频GNSS精密定轨及低轨卫星增强研究》文中指出当前全球导航卫星系统(GNSS)发展迅速,继GPS、GLONASS整星座运行后,BDS和Galileo也即将在近期完成全球星座组网任务。现代化的GNSS均计划发播三频以上的导航信号,越来越多卫星的三频信号被地面测站接收,为GNSS的精密数据处理带来了新的机遇与挑战;低轨卫星增强GNSS定轨也成为目前的研究热点。为提升导航卫星轨道精度,本文针对GNSS数据质量分析与控制、多频卫星精密定轨、非组合定轨模型精化、LEO/GNSS联合定轨仿真等关键问题展开研究,主要贡献和结论如下:1.研究评定了BDS-3观测数据质量及星载原子钟性能。基于iGMAS数据对BDS-3卫星信号的信噪比、伪距噪声和多路径误差进行了分析,并与BDS-2/GPS/Galileo卫星进行比较。BDS-3二代信号信噪比略优于BDS-2,B1C/L1/E1信噪比低于其他频点且GPS卫星更优;噪声和多路径各GNSS基本相当。在分析精密定轨钟差产品系统噪声的基础上,对BDS/Galileo/GPS钟差数据预处理和钟性能评定实现自动批处理。BDS-3铷钟的整体性能优于BDS-2卫星,BDS-3氢钟多数指标已经与Galileo氢钟性能相当,其中BDS-3铷钟、氢钟万秒稳均值分别为2.49E-14、2.32E-14,天稳分别为8.64E-15、5.28E-15。2.归纳总结GNSS精密定轨模型的基准问题解决方案,指出一方面需要给定坐标基准,使网型固定于某一参考框架内并保证无整网旋转及尺度变化;另一方面需要给定时间基准和设备时延基准,解决GNSS观测方程的秩亏问题。在此基础上,研究推导了基于IF组合或第一频点作为钟差基准的IF组合/非组合多频多系统GNSS满秩观测方程,并进行了算例分析。表明不同基准策略或不同观测模型得到的定轨结果基本一致,以第一频点作为钟差基准可同时获得可分离的码间偏差产品,但可能会增加码间偏差参数解算的不稳定性。3.非组合精密定轨策略需要估计巨量的电离层延迟历元参数,导致计算耗时严重,提出一种改进的参数消除恢复算法。以一组“站-星-历元”观测量为单元对电离层参数即时消除,可实现对单个电离层参数消除而不需矩阵求逆。实验结果表明新算法相比常规历元参数消除策略,可将计算效率一次迭代耗时提升数倍甚至数十倍。4.研究了双频非差IF组合/非组合精密定轨观测模型及其模糊度固定方法。从理论上证明了两种观测模型在使用“宽巷-窄巷”模糊度固定策略时,可消去两者参数重组后模糊度参数的差异,得到等价的模糊度固定解结果。以GPS和GPS/BDS-3两个算例进行试验,表明两种策略得到的产品精度相当,从多个方面比较了两种观测模型定轨结果差异,其中GPS轨道、钟差差异分别在亚mm以内、1 ps以内,相应的BDS-3差异分别在mm量级、1-10 ps量级。5.提出了三频非差IF组合/非组合精密定轨观测模型及其模糊度固定方法,评定了第三频点观测量对GNSS精密定轨的贡献。针对GPS卫星存在相位时变偏差问题,将载波相位观测量的时延偏差分成时变和时不变分量,分别得到相应的三频定轨观测模型;发展了适用于精密定轨的双差策略的三频模糊度固定方法。以可发射三频信号的GPS IIF、BDS-2、Galileo卫星为例,三频非组合精密定轨结果表明第三频点观测量对精密定轨贡献很小(不到5%);同时发现GPS三频定轨较L1/L2双频定轨可将定轨产品精度提升10%左右,原因是L5较L2频点具有更高的码片率和信号功率。6.研究了第三频点偏差项估计及模糊度固定优化策略。推导了顾及/不顾及接收机端载波相位观测量时延偏差时变分量的三频非组合精密定轨模型,试验表明该偏差分量基本可以忽略;讨论了第三频点时延偏差站星分离/合并参数估计策略,算例表明两种策略定轨结果相当,但建议网解情况下使用站星分离策略,可减少待估参数。提出利用非组合浮点模糊度进行宽巷双差模糊度固定的方法,宽巷残差分布结果表明新方法相比MW组合策略得到的宽巷双差模糊度精度更高;提出对三频模糊度固定方法的更新策略进行改进,指出单独使用1/2频点双频IF组合的更新策略并未顾及第三频点模糊度固定值的信息,提出使用“矩阵方案”的模糊度更新策略。7.提出利用非组合模型估计PCO的理论与方法。首先进行双频数据验证,基于2018全年GPS数据,试验结果表明新方法得到的PCO产品(经过IF组合后)与IF策略产品数值基本相当,利用新/旧PCO产品定轨结果内符合精度基本一致。针对两个频点PCO存在严重相关性的问题,提出利用IGS产品(IF组合)进行先验约束的方法,结果表明改进的方法使PCO估值的标准差水平、垂直方向分别降低了20%、60%左右,且新产品可取得略微更优的定轨精度。针对目前IGS发布的天线文件仅重处理两个频点的PCO问题,基于三频非组合模型提出一种仅估计第三频点PCO的方法。GPS试验表明估计的L5频点的PCO定轨结果优于直接使用L2频点结果,为三频GNSS的模型精化迈向更深一步。8.低轨卫星增强导航卫星精密定轨的实测数据和仿真实验研究。基于三颗LEO和20个区域测站,评定了LEO差异在不同测站数量下对LEO/GNSS联合定轨的影响,表明LEO卫星轨道高度及倾角差异对定轨精度影响较小,但少量测站数量情况下,不同的2颗LEO卫星对定轨精度影响差异可达cm量级。针对我国区域监测站布局现状,并鉴于小型化的LEO星座便于部署和管控,仿真了一种由24颗LEO卫星组成的星座,实现对BDS-3的增强。仿真结果表明联合定轨可将BDS-3各类卫星定轨精度提升至cm量级。
布金伟[3](2018)在《多模GNSS精密单点定位精度分析与比较》文中研究说明精密单点定位(Precise Point Positioning,PPP)技术采用单测站GNSS接收机观测伪距观测值和载波相位观测值,利用相关机构提供的高精度卫星星历、卫星轨道和钟差产品等,并通过模型改正或参数估计的方法精细考虑与卫星端、接收机端以及信号传播过程中有关误差对定位的影响,来解算测站在ITRF框架下的位置坐标、接收机钟差、对流层延迟等参数。该技术具有精度高、作业灵活、不受基线长度限制等优点。PPP技术采用非差观测模型,与相对定位的双差模型相比,PPP技术在大范围的移动测量(如地面移动测绘、无人机测图、无人驾驶、航空摄影测量、海洋测量、低轨卫星精密定轨)、大规模网快速解算、精密授时、大气科学和地球动力学等很多方面有独特的应用价值。目前,GPS单系统PPP技术已经较为成熟,多系统PPP也开展了大量的研究工作,随着卫星导航定位系统的建设与发展,多模多频GNSS精密单点定位已成为卫星导航定位领域的前沿热点研究方向。然而,多模多频组合在带来机遇的同时,也给人们带来了很多挑战,鉴于此,本文围绕多模GNSS精密单点定位开展了相关研究,主要研究工作和结论如下:(1)在GPS PPP定位模型的基础上,分别推导双系统、三系统和四系统组合模式GNSS PPP定位模型。对4种参数估计方法(最小二乘估计、标准卡尔曼滤波、扩展卡尔曼滤波和前后向组合扩展卡尔曼滤波)进行讨论;研究GNSS PPP误差改正模型;阐述GNSS数据质量分析理论与控制方法。(2)采用多种GNSS数据质量检核软件(TEQC/RTKLIB/Anubis),分别对MGEX站和实测的不同遮挡观测环境下的观测数据进行质量检核,分析在多种不同观测环境情况下GNSS观测数据的质量情况,研究工作对于CORS站选址、GNSS数据质量检测等方面具有实际参考价值。(3)分析不同解算策略对精密单点定位性能的影响,总结出GNSS PPP处理策略的适用方法。(4)利用MGEX分析中心提供的多系统GNSS精密轨道和钟差产品等进行多模GNSS静态/动态精密单点定位试验。静态定位方面,GRCE组合在很短的时间内可以得到相对比较高的定位精度,在15min左右E,N,U的3个方向的静态解RMS值分别为7cm,3cm,8cm,30min静态解均能达到2cm。动态定位方面,当截止高度角为40°时,GPS单系统难以满足定位服务的需求,GRCE组合的E、N方向较GC组合改善有限,但高程方面改善显着,平均改善率大约可达25%,尽管E、N方向较GC组合改善不明显,但水平方向定位精度最优可达5cm,高程方向最优可达11cm。(5)对BDS/QZSS卫星导航系统定位性能进行评估,BDS+QZSS组合的静态PPP在E、N和U三个方向的定位精度较BDS单系统均有所提升。当截止高度角为7°、15°和30°时,U方向定位精度提高大约25%34%,E和N方向定位精度分别提高大约10%13%和23%34%。当截止高度角为40°时,U方向上,BDS+QZSS组合系统比BDS单系统在低高度角(7°和15°)情形下改善尤为明显,定位精度提高大约30%以上;动态PPP方面,BDS+QZSS组合的动态PPP定位精度、可用性和可靠性较BDS单系统均有提升,特别在高度角较大时(30°和40°),E和N方向定位精度改善率大约10%50%,U方向定位精度改善率可达50%以上。未来随着日本QZSS系统卫星建设的完善以及中国BDS系统卫星的全球组网,在城市、山区、建筑物密集区和遮挡严重等区域,QZSS系统卫星将对改善GNSS系统的定位精度、可靠性、可用性和稳定性等方面发挥很大作用。(6)分析不同遮挡观测环境下多模GNSS PPP定位性能,在不同遮挡观测环境下,观测时间内GPS单系统静态PPP可用率大约3085%,GRCE组合历元可用率大约8598%,可用历元较GPS单系统提高大约8170%,GRCE组合E、N、U三方向定位精度较GPS单系统分别改善大约1095%、685%、295%。复杂环境下多系统GNSS PPP对于提高定位精度、收敛时间、定位稳定性和可靠性等方面具有较好的应用价值。
汤佳明[4](2018)在《移动平台上GNSS多天线基线解算方法研究》文中提出姿态信息是运载体的重要导航参数,利用移动平台上的多个GNSS天线精确确定载体的姿态参数是近年来发展起来的一项新的测姿技术,在航空重力、移动测图、海洋勘探与开发等方面具有广阔的应用前景。由于移动平台范围的限制,多个天线形成的基线长度一般只有几米,基线解算精度对姿态解算精度的影响比较大,因此如何获取每个历元高精度基线矢量,即如何正确解算每个历元各基线的模糊度是多天线测姿的关键。针对这一问题,本文主要开展了如下几个方面的研究:1)GNSS动态短基线网解算模型研究单历元短基线精密动态解算中,需要同时解算位置参数和模糊度参数。如果只用高精度相位观测,观测法方程存在秩亏问题,无法直接求解全部参数;常用的伪距+相位联合解算,由于伪距精度比较低,一般为相位观测值精度的1/100,导致法方程病态,解算的模糊度浮点解与正确模糊度偏离比较远,搜索空间比较大,搜索到正确模糊度的成功率比较低。如何获取比较准确的坐标(或基线)先验信息是单历元模糊度解算的关键。为了解决这一问题,本文提出将移动平台上多个天线作为移动网,分两步解算短基线的方案:首先,根据宽巷模糊度波长较长,模糊度易于固定的优势,及多个天线之间的位置关系固定且部分基线长度事先准确已知的条件,采用附加已知基线长度约束同步解算所有基线的宽巷模糊度,得到所有基线dm-cm级精度的宽巷基线信息;其次,将第一步解算的各基线的宽巷基线分量作为先验基线约束,同步解算所有基线的基频模糊度,得到cm-mm级精度的基线矢量。2)动态基线模糊度检验方法研究动态基线解算中由于单个历元观测信息比较少,常用的ratio值检验指标是个统计量,需要大样本,因此动态基线解算时不满足该检验指标的条件,单纯采用ratio检验不可靠。本文利用基线网形成的固定几何关系和已知基线的信息,设计了利用已知基线的基线解算误差、各基线的单位权中误差估值、基线网形成的模糊度闭合环及ratio值信息等的联合模糊度检验准则,避免ratio值设置不当导致模糊度检验中的纳伪和弃真问题,提高模糊度检验的可靠性。
王静[5](2017)在《GNSS单历元基线解算方法研究》文中认为GNSS单历元定位算法不受周跳的影响,可在卫星失锁后立即重新初始化,在观测环境较恶劣时,单历元相对于多个历元观测数据利用率更高。高精度的实时定位需要模糊度的快速正确固定。虽然双频单历元模糊度固定在实际应用中验证了其高效性和可靠性,但其性能易受到观测环境的影响。单频观测值因受到跟踪卫星数量,基线长度和观测环境的影响,模糊度初始化一般需要几分钟。而多GNSS系统的组合为模糊度的固定提供新的思路和数据支撑。本文针对单历元模糊度固定及其基线解算主要进行以下几方面的研究:1)简要介绍了 GNSS不同系统概况及测量过程中病态问题产生的原因及其解决方法;重点围绕GPS和BDS两系统组合进行分析。2)推导载波双差观测方程的基础上分析单历元模糊度固定中方程出现病态的原因,针对短基线仅采用单频载波相位构建双差载波方程,借助于正则化相关理论解决单历元观测方程的秩亏问题和最小二乘浮点解不可信的问题,提高了单历元整周模糊度固定的成功率。3)对于中长基线单历元模糊度固定率较低的问题,借鉴短基线单历元模糊度固定方法,对中长基线采用两步正则化实现双频单历元模糊度固定,即通过伪距和宽巷载波组合,经过一步正则化实现单历元宽巷模糊度的固定,在此基础上构建无电离层组合,结合已固定的宽巷模糊度,经过第二步正则化实现原始载波模糊度固定。4)针对中长基线模糊度固定后对流层残余误差与高程方向存在相关性问题,文中采用对流层延迟系数构造去相关矩阵,同时考虑对流层参数个数对去相关的影响,分别采用2个系数和1个系数两种方案进行计算,结果表明,考虑一个对流层参数的效果较好,有效地改善了高程方向的定位精度,56 km基线平面和高程的精度均达到毫米级,170 km基线解算精度优于2 cm。
王德军[6](2017)在《GNSS高精度单历元数据处理的理论与方法研究》文中研究表明全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System)单历元定位具有无需探测周跳的优势,特别适用于周跳容易发生的动态测量、变形监测等领域,但单历元定位存在着模糊度固定成功率不高、定位精度有待进一步提高等问题,因此,研究高精度单历元定位数据处理理论与方法具有重要意义。本文通过对双频数据附加约束条件或者利用三频数据来提高单历元模糊度固定的成功率,增强定位的可靠性;通过选择合适的延拓方式,采用窗口小波去噪来提高动态单历元定位精度。主要研究内容如下:1.单历元定位无论是采用搜索算法还是直接算法,都需要较高精度的先验坐标,本文首先对比了 GPS伪距单历元定位、BDS伪距单历元定位、GPS联合BDS伪距单历元定位的定位精度,实验表明,无论是基于静态还是动态观测,双系统伪距单历元定位精度均最优,点位误差的RMS值分别为0.51m(动态)和0.47m(静态)。2.分析了基于搜索算法的常规单历元定位算法。针对单频及双频观测数据,采用阻尼LAMBDA方法固定模糊度;对于三频数据,在TCAR算法的基础上,提出了采用伪距差分定位结果直接解算超宽巷模糊度的算法,该算法避免了伪距观测值丢失时,无法计算超宽巷模糊度的情况,并且伪距差分的结果综合利用了所有卫星的观测数据,受某颗观测质量不高的卫星影响较小。实验算例表明,在有BDS三频数据参与解算时,模糊度固定成功率达100%,采用双系统定位时,由于可用卫星数增多,可解算的历元数增加,这在动态定位的模糊度解算中是极为有利的。3.针对常规单历元算法模糊度固定成功率不高的情况,研究了附加约束条件的动态单历元定位算法。针对实际情况不同,约束可分为两类,一类是接收机沿类似火车轨道这类固定轨迹运动时,可构造空间直线约束条件;另一类是当仅考虑平面内的运动时,可建立平面线形约束或者坡度约束。实验算例表明,附加约束条件可以一定程度提高模糊度固定成功率,如采用常规方法解算时,模糊度固定成功率为95.87%;当采用三维空间直线约束时,赋予约束强度为2.9 cm时,模糊度固定成功率达到了 100%;当采用二维平面线形约束时,赋予约束强度为2.3 cm时,模糊度固定成功率达到了97.46%;对于坡度约束,赋予约束强度为2.3cm时,模糊度固定成功率达到了 99.05%。4.针对直接算法难以在动态定位中应用的情况,研究了附加约束条件的动态单历元直接算法。直接算法需要较高精度的先验坐标,在约束条件达到足够精度时,附有约束条件的伪距差分定位精度有望满足直接解算宽巷模糊度的需求,然后解算原始模糊度。在利用三频观测值时,依次直接解算超宽巷模糊度、宽巷模糊度、原始模糊度。对于三频静态观测数据,由于噪声较小,无需任何约束,采用直接算法固定模糊度,其成功率可达99.96%。与搜索算法相比,虽然其成功率较低,但其计算效率至少提升了 30%。5.为提高动态单历元定位精度,研究利用窗口小波去噪的高精度动态单历元定位算法。通过滑动窗口小波,对当前历元的双差观测值残差进行去噪,利用去噪后的干净观测数据进行解算,最终达到提高定位精度的目的,而窗口小波中端部效应是通过选择合适的延拓方式对数据延拓来进行控制。实验算例表明,采用对称延拓或者0阶延拓对端部效应有较好的改善,与小波后处理结果较为一致。与常规单历元定位结果相比,在平面方向上精度提高了 15%左右,在高程方向上精度提高了 22%左右。
高猛[7](2017)在《基于非差观测模型的BDS/GPS网络RTK算法研究》文中研究指明全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite Systems,GNSS)由于其不受天气限制,且能连续24小时的提供高精度的导航与定位服务,已经在航天技术、国土安全、智能交通等领域发挥着不可或缺的作用。目前,我国的北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System,BDS)已经正式向亚太地区提供无源定位、导航、授时服务。GNSS标准定位服务不能满足高精度定位的应用需求,网络RTK是提高GNSS定位精度,实现高精度实时动态定位服务的重要手段。网络RTK一般使用传统的双差模型,它需要在参考站网中选择主参考站进行双差组合,虽然可以实现用户的高精度误差改正,但双差模型造成了测站和卫星间的相关性,双差观测值间的相关性给数据处理增加了难度,限制了网络RTK作业的灵活性。如果网络RTK使用非差观测模型,整个参考站网将不再区分主参考站和辅站,参考站网覆盖范围内的误差改正模型直接利用参考站间的非差整周模糊度、载波相位观测值及已知的参考站坐标建立,流动站使用的是参考站网提供的非差误差改正信息,流动站不再受传统双差模型的限制。基于非差观测模型的网络RTK不仅克服了双差网络RTK带来的测站和卫星间的相关性,而且也能够在算法上实现不同CORS网之间的融合,使网络RTK的作业方式更加灵活,适用于在参考站网覆盖区域内实现统一的BDS/GPS高精度实时动态定位算法。本文系统研究了BDS/GPS网络RTK的定位理论和观测误差的影响及处理策略,在此基础上,研究了BDS/GPS参考站间双差整周模糊度解算方法和参考站网非差整周模糊度单历元快速计算方法,然后建立参考站网覆盖范围内高精度BDS/GPS非差观测模型,进一步利用基于非差观测模型的BDS/GPS参考站间区域误差改正方法进行流动站误差处理,之后研究了流动站BDS/GPS多频非组合载波相位整周模糊度解算方法,最后根据文中提出的算法开发了一套BDS/GPS网络RTK数据处理软件,并利用BDS/GPS实测数据进行了分析验证。主要内容和成果如下:1.研究了基于非差观测模型的BDS/GPS网络RTK定位的基础理论。包括BDS/GPS的时间系统与时间变换、坐标系统与坐标变换;BDS/GPS的观测值和观测方程,差分定位原理及观测方程的线性化;最小二乘参数估计方法和多频线性组合观测理论。2.研究了BDS/GPS高精度定位中的误差影响及其特性,进一步探究了误差的消除或削弱方法,在此基础上,着重分析了卫星轨道误差、电离层延迟误差和对流层延迟误差等与距离具有强相关的误差的处理策略。3.在充分利用BDS三频超宽巷长波长及三频整周模糊度之间的整数线性关系的条件下,提出了BDS网络RTK参考站三频整周模糊度确定方法。利用B2、B3频率的观测值及严格的模糊度固定标准确定超宽巷整周模糊度,将固定的超宽巷整周模糊度与其他宽巷整周模糊度的线性关系作为约束条件,然后估计宽巷整周模糊度、相对天顶对流层延迟误差和电离层延迟误差,并搜索确定宽巷整周模糊度。利用固定的宽巷整周模糊度与三频整周模糊度的整数线性关系,将线性关系加入载波相位整周模糊度参数估计观测模型中,然后确定载波相位整周模糊度。在BDS参考站三频整周模糊度确定方法的基础上,进一步研究了GPS参考站间双频整周模糊度确定方法和BDS/GPS参考站间多频整周模糊度确定方法。4.针对长距离GPS参考站间低高度角卫星整周模糊度固定不准确的问题,提出了一种长距离GPS网络RTK参考站间低高度角卫星整周模糊度解算方法。利用L1、L2频率的观测值及严格的模糊度固定标准确定宽巷整周模糊度,将固定的宽巷整周模糊度与双频整周模糊度的线性关系作为约束条件,结合双频无电离层组合观测值进一步确定双频整周模糊度。然后利用模糊度固定的卫星的大气延迟误差确定低高度角卫星的宽巷整周模糊度,将模糊度固定的卫星的双频无电离层组合观测方程和低高度角卫星的宽巷整周模糊度与双频整周模糊度的整数线性关系作为低高度角卫星双频无电离层组合观测方程的约束条件,进一步确定低高度角卫星的双频整周模糊度。5.根据参考站网双差整周模糊度与非差整周模糊度的组合关系,利用双差整周模糊度、参考站和卫星的非差基准模糊度,研究了参考站网非差整周模糊度单历元快速计算方法,在此基础上,建立了参考站网覆盖范围内高精度BDS/GPS非差观测模型,克服了传统双差模型的网络RTK带来的测站和卫星间的相关性。进一步利用基于非差观测模型的BDS/GPS参考站间区域误差改正方法进行流动站误差处理,恢复流动站模糊度的整数特性。非差观测模型中选取的不同的非差基准整周模糊度之间的差异可以被流动站整周模糊度吸收,流动站的误差处理不受非差基准整周模糊度选取影响。6.针对观测值间线性组合放大噪声和逐级模糊度固定的计算冗余等问题,提出了一种BDS/GPS网络RTK流动站多频非组合整周模糊度解算方法,将各系统各频率的载波相位观测值同时进行参数估计,实现了BDS/GPS单系统、双系统融合的高精度定位。7.根据文中提出的算法开发了一套BDS/GPS网络RTK数据处理软件,并利用BDS/GPS实测数据进行了分析验证,证明了本文算法具有很好的可用性。
姚佩超[8](2017)在《北斗/GPS单频逆向网络RTK定位算法研究与应用》文中认为随着全球卫星导航定位系统的快速发展,位置服务已经应用于社会生活的方方面面,人们对高精度的定位需求也越来越强烈。随着网络RTK定位技术的快速发展与普及,高精度定位已经被应用在多个领域,尤其是在灾害监测、大气探测等领域应用广泛,然而这些应用领域需要大规模的布设站点。但是常用的双频接收机成本较高,限制了GNSS技术的推广应用。本文针对目前高精度大规模应用中的成本问题,研究了北斗/GPS单频逆向网络RTK定位算法,设计与实现了基于GNSS的地质灾害实时监测与预警软件。本文的主要研究内容和成果如下:(1)针对北斗/GPS组合定位中涉及到的时空基准统一问题,本文详细介绍了北斗/GPS定位中常用的时间系统和坐标系统,并给出了北斗/GPS在组合导航定位中时间系统与坐标系统基准统一的方法。(2)对于网络RTK定位中涉及到的数据预处理问题,将数据预处理分为粗差的探测与剔除和周跳的探测与修复两部分。详细介绍了常用的粗差探测与剔除方法,特别是针对周跳的探测与修复问题,介绍了单频数据常用的高次差法、多普勒观测法、一种自适应滤波法。并对高次差法和多普勒观测法进行了算例分析,得出了两种方法适用的条件。(3)对利用网络RTK技术实现高精度定位的算法作了详细阐述,主要包括双差观测方程的建立及线性化、模糊度浮点解的求解及利用LAMBDA算法固定模糊度等所涉及的算法。针对单频接收机定位中的电离层延迟改正方法,介绍了网络RTK中双差电离层延迟改正数的生成方法。(4)最后利用C#语言,设计与实现了基于GNSS的地质灾害实时监测与预警软件,从软件的总体设计方案、数据存储形式及功能模块实现等方面做了详细介绍。针对变形监测海量的数据特点,提出了文件及数据库的存储形式,方便数据的管理。并利用实测数据,对软件算法的正确性进行了验证并给出了定位结果的精度。
宋冰[9](2016)在《单频BDS精密定位关键理论与模型研究》文中研究表明北斗卫星导航系统(BDS)是我国自主研发的卫星导航定位系统,已于2012年12月27日正式提供区域服务。目前BDS高精度应用多采用三频或双频接收机,其成本较昂贵,极大限制了BDS在桥梁等大型工程监测、精细农业、人员精确定位等相关领域的发展和应用,因此研究单频BDS接收机实现高精度导航定位,不仅有利于BDS相关学科理论与技术进步,而且对BDS的推广应用也有重要的实际意义。论文针对单频BDS高精度定位中的关键问题开展研究,包括周跳探测、单历元模糊度解算、多路径误差建模和单频定位可靠性分析等等。取得的主要成果如下:(1)系统研究了常用的单频载波相位周跳探测方法,提出一种基于卡尔曼滤波的单频BDS周跳探测方法,并进行了实例验证,分析了周跳探测结果与BDS星座卫星的关系。(2)提出了一种基于最小二乘的级联单频单历元模糊度固定方法,该方法采用BDS单历元测码伪距和单频载波相位观测值组成的双差观测方程与基线长度约束方程进行最小二乘解算,获得模糊度浮点解方差-协方差阵,根据模糊度浮点解精度对双差模糊度进行(2,1,1,…,1)分级处理,基于Par Lambda算法分批次固定双差模糊度,有效提高了模糊度固定成功率和搜索效率。(3)研究了BDS三种不同卫星星座的运行周期,发现GEO卫星的轨道重复周期波动较大,同一卫星的最大波动幅度可达40秒,相比较而言MEO卫星表现的较为稳定,IGSO卫星的轨道重复周期最为稳定;GEO、IGSO卫星在任意相邻两天的运行轨迹均具有较好的重复性,而对MEO卫星来说,在相邻两天没有任何相关性,却与相隔7天的运行轨迹表现出了极强的相关性。(4)利用单差残差法提取出相邻两天、间隔7天中同一时段内可见卫星的单差残差,同一卫星的单差残差在相邻两天最大互相关系数出现位置与该卫星的轨道运行重复周期的时间提前量一致的,提取的多路径误差的周期性与卫星的轨道运行重复周期的时间提前量保持一致。(5)提出了以MDB为模型误差计算有偏估计成功率并对模糊度解算的正确性进行评价,分别以码观测和相位观测进行了仿真实验,表明亚太地区BDS固定成功率高于GPS系统,同时得出了存在码观测MDB和相位观测MDB等情形时的有偏估计成功率大小的规律。
段荣,赵修斌,庞春雷,李媛,伍劭实[10](2015)在《GPS快速定位中相位模糊度动态解算的一种正则化方法》文中进行了进一步梳理针对GPS快速定位中少数历元组成的法方程存在严重病态性的问题,研究了GPS单频整周模糊度快速解算的新方法:即首先采用改进SVD分解获得系数矩阵的精确奇异值,避免了较小奇异值抖动的影响;然后基于改进SVD分解结合法矩阵病态性特点,设计了一种改进Tikhonov正则化方法,合理构造了正则化矩阵,有效抑制法矩阵的病态性。算例表明:与LS估计-LAMBDA方法和Tikhonov正则化-LAMBDA方法相比,新方法能够有效降低法矩阵的条件数约3个数量级,仅解算4个历元数据,浮点解偏离真值的方差从41.89减小到1.04,可以快速获得准确、稳定的模糊度浮点解。模糊度固定性能结果进一步表明,新方法显着地提高模糊度搜索效率和成功率,解算成功率提高100%。
二、单频GPS快速定位中模糊度解算的一种新方法(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、单频GPS快速定位中模糊度解算的一种新方法(论文提纲范文)
(1)多频多系统精密单点定位时间传递方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 GNSS时间传递方法的发展 |
1.2.1 基于伪距观测值的GNSS时间传递方法 |
1.2.2 基于载波相位观测值的GNSS时间传递方法 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 精密单点定位技术的发展 |
1.3.2 精密单点定位技术时间传递 |
1.4 研究内容 |
1.4.1 拟解决的关键问题 |
1.4.2 论文的创新点 |
1.5 本章小结 |
第2章 GNSS PPP基本理论与方法 |
2.1 PPP模型 |
2.1.1 GNSS PPP函数模型 |
2.1.2 GNSS PPP随机模型 |
2.2 参数估计 |
2.2.1 观测模型 |
2.2.2 状态模型 |
2.3 PPP主要误差处理、数据预处理与质量控制 |
2.3.1 PPP主要误差处理 |
2.3.2 多路径削弱方法 |
2.3.3 伪距粗差探测方法 |
2.3.4 相位观测值周跳探测方法 |
2.3.5 接收机钟跳探测 |
2.3.6 抗差Kalman滤波 |
2.4 本章小结 |
第3章 多频多系统PPP时间传递 |
3.1 引言 |
3.2 单频GNSS PPP |
3.2.1 电离层延迟作为参数估计 |
3.2.2 电离层使用模型进行改正 |
3.2.3 GRAPHIC单频PPP模型 |
3.2.4 多系统单频PPP |
3.2.5 平滑方法 |
3.3 三频PPP模型 |
3.3.1 三频消电离层PPP模型(IF1213) |
3.3.2 三频消电离层PPP模型(IF123) |
3.3.3 三频非差非组合PPP模型(UC123) |
3.4 四频PPP模型 |
3.4.1 消电离层组合模型 |
3.4.2 四频非差非组合PPP模型 |
3.4.3 四频PPP随机模型 |
3.4.4 四频PPP时间传递模型特点分析 |
3.5 结果分析 |
3.5.1 单频PPP |
3.5.2 双频PPP |
3.5.3 三频PPP |
3.5.4 四频PPP |
3.6 本章小结 |
第4章 实时多系统GNSS PPP时间传递 |
4.1 引言 |
4.2 实时轨道和钟差的恢复 |
4.2.1 实时卫星轨道恢复 |
4.2.2 实时卫星钟差改正 |
4.3 IGS实时产品的质量分析 |
4.3.1 轨道产品精度分析 |
4.3.2 钟差产品精度分析 |
4.4 基于IGS实时产品的PPP时间传递 |
4.4.1 实时GPS PPP时间传递 |
4.4.2 实时多系统GNSS PPP时间传递 |
4.5 本章小结 |
第5章 顾及站钟随机模型的多系统PPP时间传递模型 |
5.1 引言 |
5.2 站钟随机模型 |
5.2.1 钟差历元间的相关性 |
5.2.2 随机游走模型和白噪声模型的关系 |
5.2.3 历元间约束模型的确定 |
5.3 顾及站钟随机模型事后多系统PPP时间传递 |
5.3.1 试验数据 |
5.3.2 试验策略 |
5.3.3 传统多系统PPP时间传递 |
5.3.4 基于历元间约束模型的多系统PPP时间传递 |
5.4 顾及站钟随机模型的实时PPP时间传递 |
5.5 本章小结 |
第6章 多GNSS实时精密授时 |
6.1 引言 |
6.2 多GNSS实时授时方法 |
6.3 GPS PPP授时 |
6.3.1 试验数据与策略 |
6.3.2 GPS PPP授时研究 |
6.3.3 基于历元间约束模型的动态GPS PPP定位研究 |
6.4 多系统PPP授时 |
6.4.1 试验数据与策略 |
6.4.2 多系统精密授时研究 |
6.4.3 基于历元间约束模型的动态多系统PPP定位研究 |
6.5 本章小结 |
第7章 总结与展望 |
7.1 工作总结 |
7.2 未来展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
(2)多频GNSS精密定轨及低轨卫星增强研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
缩略语 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 GNSS星座最新进展 |
1.2.1 GPS |
1.2.2 BDS |
1.2.3 GLONASS |
1.2.4 Galileo |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 多频GNSS精密数据处理 |
1.3.2 多频GNSS数据处理模型精化 |
1.3.3 LEO增强GNSS精密定轨 |
1.4 存在的问题 |
1.5 论文研究内容及章节安排 |
第二章 卫星精密定轨基本理论 |
2.1 参考系统 |
2.1.1 时间系统及其转换 |
2.1.2 坐标系统及其转换 |
2.2 运动方程 |
2.2.1 二体问题 |
2.2.2 星下点轨迹及可视性 |
2.3 轨道摄动 |
2.3.1 地球引力 |
2.3.2 第三体引力 |
2.3.3 太阳辐射压 |
2.3.4 大气阻力 |
2.3.5 力模型补偿 |
2.4 变分方程及其数值解法 |
2.4.1 变分方程 |
2.4.2 数值解法 |
2.5 参数估计 |
2.6 本章小结 |
第三章 观测模型及数据质量控制 |
3.1 GNSS观测方程与基准概述 |
3.1.1 坐标基准问题 |
3.1.2 时间基准与设备基准问题 |
3.1.3 GNSS误差源 |
3.2 GNSS观测方程消秩亏理论与方法 |
3.2.1 多频非组合的满秩观测方程 |
3.2.2 多频IF组合的满秩观测方程 |
3.2.3 算例与分析 |
3.3 BDS-3/GNSS数据质量分析 |
3.3.1 观测数据介绍 |
3.3.2 北斗二代信号分析与比较 |
3.3.3 新信号分析与比较 |
3.4 三频周跳探测与修复 |
3.4.1 算法原理 |
3.4.2 算例与分析 |
3.5 ODTS噪声及BDS-3/GNSS钟性能评估 |
3.5.1 BDS钟性能评定研究进展 |
3.5.2 评估方法 |
3.5.3 ODTS产品精度评定 |
3.5.4 ODTS噪声分析 |
3.5.5 BDS-3/GNSS星载原子钟性能评定 |
3.6 本章小结 |
第四章 多频卫星精密定轨模型及试验 |
4.1 双频非差定轨 |
4.1.1 IF组合策略 |
4.1.2 非组合策略 |
4.1.3 算例与分析 |
4.2 非组合定轨的高效算法 |
4.2.1 算法介绍 |
4.2.2 算例与分析 |
4.3 GPS/BDS-3 非组合精密定轨试验 |
4.3.1 试验方案设计 |
4.3.2 结果分析 |
4.4 三频非组合定轨 |
4.4.1 观测模型 |
4.4.2 模糊度固定 |
4.4.3 算例与分析 |
4.5 三频IF组合定轨 |
4.5.1 观测模型 |
4.5.2 模糊度固定 |
4.5.3 算例与分析 |
4.6 本章小结 |
第五章 多频非组合精密定轨模型精化 |
5.1 第三频点偏差项估计策略 |
5.1.1 测站历元/非历元参数策略比较 |
5.1.2 站星合并/分离策略比较 |
5.2 非组合模型固定宽巷双差模糊度 |
5.2.1 方法 |
5.2.2 等价性证明 |
5.2.3 算例与分析 |
5.3 三频模糊度更新策略的优化 |
5.3.1 问题提出 |
5.3.2 模糊度更新策略 |
5.3.3 算例与分析 |
5.4 双频非组合天线相位中心偏差标定 |
5.4.1 方法 |
5.4.2 算例与分析 |
5.5 双频非组合PCO估计优化策略 |
5.5.1 方法 |
5.5.2 算例与分析 |
5.6 第三频点天线相位中心偏差标定 |
5.6.1 估计模型 |
5.6.2 算例与分析 |
5.7 本章小结 |
第六章 LEO增强GNSS精密定轨 |
6.1 LEO/GNSS联合定轨的数学模型 |
6.2 区域监测网三颗LEO联合定轨试验 |
6.2.1 数据源及解算策略 |
6.2.2 方案设计及结果分析 |
6.3 小型LEO星座辅助GNSS精密定轨仿真 |
6.3.1 星座仿真 |
6.3.2 结果与分析 |
6.4 本章小结 |
第七章 总结与展望 |
7.1 主要研究成果 |
7.2 本文主要创新点 |
7.3 未来工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者简历 |
(3)多模GNSS精密单点定位精度分析与比较(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究目的和意义 |
1.3 GNSS精密单点定位技术发展现状 |
1.3.1 GNSS单一系统定位国内外研究现状 |
1.3.2 GNSS双系统组合定位国内外研究现状 |
1.3.3 GNSS多系统组合定位国内外研究现状 |
1.4 论文研究的主要内容 |
第2章 GNSS精密单点定位数学模型与参数估计 |
2.1 精密单点定位基本理论 |
2.1.1 基本观测量 |
2.1.1.1 伪距观测量 |
2.2.1.2 载波相位观测量 |
2.1.2 观测量的线性组合 |
2.1.3 观测方程的线性化 |
2.1.3.1 伪距观测方程的线性化 |
2.1.3.2 载波相位观测方程的线性化 |
2.1.4 时间系统和坐标系统 |
2.1.4.1 时间系统 |
2.1.4.2 坐标系统 |
2.1.5 GNSS时空基准及其转换 |
2.1.5.1 GNSS时间基准及其转换 |
2.1.5.2 GNSS坐标基准及其转换 |
2.2 单系统精密单点定位模型 |
2.2.1 PPP函数模型 |
2.2.1.1 无电离层组合模型 |
2.2.1.2 UofC模型 |
2.2.1.3 非组合模型 |
2.2.1.4 无模糊度模型 |
2.2.2 观测值随机模型 |
2.2.2.1 无电离层组合随机模型 |
2.2.2.2 UofC随机模型 |
2.2.2.3 非组合随机模型 |
2.2.2.4 无模糊度随机模型 |
2.2.3 PPP随机模型 |
2.2.3.1 基于高度角的随机模型 |
2.2.3.2 等权随机模型 |
2.2.3.3 基于信噪比的随机模型 |
2.3 多模GNSS精密单点定位模型 |
2.3.1 双系统组合模式GNSS精密单点定位模型 |
2.3.2 三系统组合模式GNSS精密单点定位模型 |
2.3.3 四系统组合模式GNSS精密单点定位模型 |
2.4 参数估计 |
2.4.1 最小二乘估计 |
2.4.2 标准卡尔曼滤波 |
2.4.3 扩展卡尔曼滤波 |
2.4.4 前后向组合扩展卡尔曼滤波 |
2.5 本章小结 |
第3章 GNSS精密单点定位误差改正模型 |
3.1 与卫星端有关的误差 |
3.1.1 卫星轨道和钟误差 |
3.1.2 地球自转改正 |
3.1.3 相对论效应 |
3.1.4 卫星天线相位中心偏差及其变化 |
3.1.5 天线相位解缠 |
3.2 与信号传播路径有关的误差 |
3.2.1 电离层延迟 |
3.2.2 对流层延迟 |
3.2.3 多路径效应 |
3.3 与接收机端有关的误差 |
3.3.1 接收机钟差 |
3.3.2 硬件延迟偏差 |
3.3.3 地球固体潮 |
3.3.4 极潮 |
3.3.5 海洋潮汐 |
3.3.6 大气负荷 |
3.3.7 接收机天线相位中心偏差及其变化 |
3.4 本章小结 |
第4章 GNSS数据质量分析理论与控制方法 |
4.1 数据质量分析指标 |
4.1.1 多路径误差分析 |
4.1.2 电离层延迟及其变化率分析 |
4.1.3 信噪比分析 |
4.1.4 周跳比分析 |
4.1.5 数据利用率分析 |
4.2 周跳探测与修复 |
4.2.1 伪距粗差探测 |
4.2.2 周跳探测 |
4.2.2.1 GF组合法 |
4.2.2.2 M-W组合法 |
4.2.2.3 抗差Kalman滤波 |
4.3 钟跳探测与修复 |
4.4 本章小结 |
第5章 GNSS数据质量分析试验 |
5.1 基于实测静态/动态定位观测数据 |
5.1.1 基于TEQC软件的数据质量分析 |
5.1.2 基于RTKLIB软件的数据质量分析 |
5.1.3 基于Anubis软件的数据质量分析 |
5.2 基于MGEX站静态定位观测数据 |
5.2.1 基于TEQC软件的数据质量分析 |
5.2.2 基于RTKLIB软件的数据质量分析 |
5.2.3 基于Anubis软件的数据质量分析 |
5.3 本章小结 |
第6章 多模GNSS精密单点定位性能分析试验 |
6.1 精密单点定位软件介绍 |
6.2 不同解算策略对精密单点定位性能的影响分析 |
6.3 多模GNSS精密单点定位性能分析 |
6.2.1 试验数据来源 |
6.2.2 多模GNSS精密单点定位静态定位分析 |
6.2.2.1 单系统静态PPP |
6.2.2.2 双系统静态PPP |
6.2.2.3 三系统/四系统/五系统静态PPP |
6.2.2.4 多模GNSS精密单点定位静态定位精度分析与比较 |
6.2.3 多模GNSS精密单点定位动态定位分析 |
6.2.3.1 多系统组合模式动态PPP |
6.2.3.2 不同高度角下的动态PPP性能分析 |
6.4 BDS/QZSS卫星导航系统定位性能评估 |
6.4.1 BDS/QZSS卫星可见性和DOP值分析 |
6.4.2 静态PPP分析 |
6.4.3 动态PPP分析 |
6.5 不同遮挡观测环境下多模GNSSPPP定位性能分析 |
6.6 本章小结 |
第7章 总结与展望 |
7.1 总结 |
7.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 A |
(4)移动平台上GNSS多天线基线解算方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究目的与意义 |
1.2 GNSS相对定位的国内外研究现状 |
1.3 本文的主要研究内容与结构安排 |
第二章 GNSS基线解算基础 |
2.1 GNSS观测量及其主要误差源 |
2.1.1 GNSS基本观测量 |
2.1.2 GNSS定位主要误差源及其处理方法 |
2.1.3 GNSS观测值的线性组合 |
2.2 GNSS定位数学模型 |
2.2.1 伪距和相位单点定位模型 |
2.2.2 差分观测方程 |
2.3 常用的模糊度解算方法及检验 |
2.3.1 模糊度解算常用的方法 |
2.3.2 模糊度可靠性检验 |
2.4 小结 |
第三章 移动平台多天线基线网单历元模糊度同步解算法 |
3.1 模糊度固定与正确性检验的新方法 |
3.2 多天线单历元模糊度同步解算模型 |
3.2.1 基线网伪距和相位宽巷组合定位观测模型 |
3.2.2 已知基线长度约束模型 |
3.2.3 基线网宽巷模糊度同步解算及其检验 |
3.2.4 附加宽巷基线分量约束的基频模糊度解算模型 |
3.3 本章小结 |
第四章 实验结果比较与分析 |
4.1 实验数据和处理方案 |
4.1.1 实验数据描述 |
4.1.2 多天线基线网同步处理方案 |
4.2 基线解算结果分析 |
4.2.1 模糊度解算结果分析 |
4.2.2 基线解算精度分析 |
4.3 小结 |
总结与展望 |
本文的主要贡献 |
下一步工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录A 本文研究得到的项目资助 |
附录B 攻读学位期间的科研项目、论文成果及奖励 |
(5)GNSS单历元基线解算方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 单历元基线解算相关问题研究现状 |
1.2.1 模糊度快速解算研究现状 |
1.2.2 基线解算中病态问题研究现状 |
2 GNSS基线解算相关理论 |
2.1 GNSS各系统概况 |
2.1.1 GPS系统 |
2.1.2 BDS系统 |
2.1.3 GLONASS系统 |
2.1.4 Galileo系统 |
2.2 观测方程 |
2.2.1 单系统双差观测方程 |
2.2.2 GPS/BDS组合双差观测方程 |
2.3 观测误差及其处理方法 |
2.3.1 电离层延迟误差及其处理方法 |
2.3.2 对流层延迟误差及其处理方法 |
2.4 GNSS测量中的病态问题 |
2.4.1 病态产生的原因 |
2.4.2 病态方程的解法 |
3 基于正则化的短基线单频单历元解算 |
3.1 基于正则化的函数模型 |
3.1.1 正则化矩阵R的构造 |
3.1.2 正则化参数α的求解 |
3.1.3 模糊度固定 |
3.2 随机模型 |
3.3 实例分析 |
3.3.1 模糊度解算结果分析 |
3.3.2 定位精度分析 |
3.4 小结 |
4 中长基线单历元模糊度固定 |
4.1 双频单历元模糊度固定 |
4.1.1 一步正则化解法 |
4.1.2 两步正则化解法 |
4.2 基于对流层去相关的中长基线解算方法研究 |
4.2.1 对流层去相关方法 |
4.2.2 去相关矩阵的构造 |
4.2.3 实例分析 |
4.3 小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 进一步研究设想 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历 |
(6)GNSS高精度单历元数据处理的理论与方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究意义 |
1.2 单历元定位的国内外研究现状 |
1.2.1 单历元解算时方程的不适定问题 |
1.2.2 单历元模糊度固定方法 |
1.2.3 单历元定位中的多路径消弱 |
1.2.4 多系统定位 |
1.2.5 中长基线单历元定位 |
1.3 本文的研究目标与内容 |
1.3.1 研究目标 |
1.3.2 研究内容 |
第2章 相对定位数学模型及伪距差分单历元定位 |
2.1 相对定位的函数模型 |
2.1.1 伪距相对定位的函数模型 |
2.1.2 相位相对定位的函数模型 |
2.1.3 伪距多路径及噪声的分析 |
2.2 相对定位的随机模型 |
2.3 伪距单历元定位的算例分析 |
2.4 本章小结 |
第3章 常规单历元定位算法 |
3.1 单频及双频观测值单历元定位的数学模型 |
3.2 三频组合观测值的误差分析 |
3.3 三频单历元模糊度的解算 |
3.3.1 利用伪距的无几何距离解算超宽巷模糊度算法 |
3.3.2 利用伪距差分的结果解算超宽巷模糊度算法 |
3.3.3 宽巷及原始模糊度的解算 |
3.4 联合GPS和BDS的单历元动态定位算法 |
3.5 单历元算例分析 |
3.5.1 动态算例分析 |
3.5.2 静态单历元算例分析 |
3.6 本章小结 |
第4章 约束单历元定位算法 |
4.1 轨迹约束下的列车在轨动态单历元定位算法 |
4.1.1 线路约束条件下的模糊度解算数学模型 |
4.1.2 算例分析 |
4.1.3 结论 |
4.2 附有坡度约束的动态单历元定位 |
4.2.1 坡度约束条件的建立 |
4.2.2 附有坡度约束的动态单历元定位算例分析 |
4.2.3 结论 |
4.3 本章小结 |
第5章 单历元直接算法 |
5.1 直接算法对基线精度的要求分析 |
5.2 附有约束的动态双频单历元短基线直接算法 |
5.3 附有约束的BDS三频单历元短基线直接算法 |
5.4 单历元直接算法算例分析 |
5.4.1 静态下的BDS三频单历元直接解算 |
5.4.2 动态下的附有约束的BDS三频单历元直接解算 |
5.4.3 动态下的附有约束的GPS双频单历元直接解算 |
5.5 本章小结 |
第6章 利用窗口小波去噪的高精度动态单历元定位算法 |
6.1 小波去噪概述 |
6.2 窗口小波去噪算法 |
6.3 算例分析 |
6.3.1 窗口小波去噪下的观测值残差分析 |
6.3.2 坐标解算及精度分析 |
6.3.3 坐标真误差序列的重复性检验 |
6.4 本章小结 |
结论与展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读博士期间发表的学术论文及科研成果 |
(7)基于非差观测模型的BDS/GPS网络RTK算法研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景与研究意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 网络RTK参考站间整周模糊度的确定 |
1.2.2 流动站误差的计算和消除 |
1.2.3 流动站整周模糊度的确定 |
1.3 主要研究内容 |
1.4 本章小结 |
2 基于非差观测模型的BDS/GPS网络RTK定位原理 |
2.1 BDS/GPS时空系统 |
2.1.1 时间系统与时间变换 |
2.1.2 坐标系统与坐标变换 |
2.2 BDS/GPS的观测值及观测方程 |
2.2.1 测码伪距观测值 |
2.2.2 载波相位观测值 |
2.2.3 站星间双差 |
2.3 BDS/GPS非差观测方程的线性化 |
2.4 最小二乘参数估计方法 |
2.5 BDS/GPS多频线性组合 |
2.6 本章小结 |
3 BDS/GPS网络RTK非差观测误差 |
3.1 与卫星有关的误差 |
3.1.1 卫星钟差 |
3.1.2 卫星轨道误差 |
3.1.3 相对论效应 |
3.1.4 卫星天线相位中心偏差及其变化 |
3.1.5 天线相位缠绕 |
3.2 与信号传播有关的误差 |
3.2.1 电离层延迟误差 |
3.2.2 对流层延迟误差 |
3.2.3 多路径效应 |
3.3 与接收机和测站有关的误差 |
3.3.1 接收机钟差 |
3.3.2 地球自转 |
3.3.3 地球固体潮 |
3.3.4 大洋负荷潮 |
3.4 本章小结 |
4 BDS/GPS网络RTK参考站整周模糊度解算 |
4.1 参考站间整周模糊度解算方法 |
4.1.1 GPS长距离参考站整周模糊度单历元解算 |
4.1.2 BDS参考站间三频宽巷/超宽巷整周模糊度解算 |
4.1.3 BDS中距离参考站间整周模糊度单历元解算方法 |
4.2 BDS网络RTK参考站三频整周模糊度解算 |
4.2.1 BDS双差三频观测值及线性组合 |
4.2.2 参考站间B2、B3超宽巷整周模糊度解算 |
4.2.3 参考站间宽巷整周模糊度解算 |
4.2.4 参考站间B1、B2和B3整周模糊度解算 |
4.3 GPS网络RTK参考站双频整周模糊度解算 |
4.3.1 参考站间宽巷整周模糊度解算 |
4.3.2 参考站间L1、L2整周模糊度解算 |
4.4 BDS/GPS网络RTK参考站间整周模糊度解算 |
4.4.1 参考站间B1、B2、L1、L2整周模糊度解算 |
4.4.2 参考站间B1、B2、B3、L1、L2整周模糊度解算 |
4.5 长距离GPS网络RTK参考站间低高度角卫星整周模糊度解算 |
4.5.1 高高度角卫星的整周模糊度解算 |
4.5.2 低高度角卫星的整周模糊度解算 |
4.6 参考站网间非差整周模糊度实时快速计算 |
4.7 算法实验和结果分析 |
4.8 本章小结 |
5 基于非差观测模型的BDS/GPS参考站间区域误差改正方法 |
5.1 区域误差改正方法 |
5.2 基于非差观测模型的BDS/GPS参考站间区域误差改正方法 |
5.2.1 基于非差观测模型的伪距观测值误差改正方法 |
5.2.2 基于非差观测模型的载波相位观测值误差改正方法 |
5.3 算法实验和结果分析 |
5.4 本章小结 |
6 BDS/GPS网络RTK流动站的整周模糊度解算 |
6.1 流动站实时动态整周模糊度解算算法 |
6.1.1 取整法 |
6.1.2 快速解算模糊度法 |
6.1.3 扩频法 |
6.1.4 单历元整周模糊度搜索法 |
6.2 BDS/GPS网络RTK流动站多频非组合整周模糊度解算方法 |
6.2.1 BDS和GPS流动站多频非组合整周模糊度解算方法 |
6.2.2 BDS/GPS流动站多频非组合整周模糊度解算方法 |
6.3 算法实验和结果分析 |
6.4 本章小结 |
7 总结与展望 |
7.1 主要研究成果和创新点 |
7.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
附件 |
学位论文数据集 |
(8)北斗/GPS单频逆向网络RTK定位算法研究与应用(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 研究背景及研究意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.4 本文的主要研究内容 |
1.5 技术路线 |
第二章 北斗/GPS精密定位时间基准与坐标基准 |
2.1 引言 |
2.2 时间系统及基准统一 |
2.2.1 时间系统 |
2.2.2 不同时间系统间的转换 |
2.2.3 时间基准的统一 |
2.3 坐标系统及基准统一 |
2.3.1 坐标系统 |
2.3.2 不同坐标系统间的转换 |
2.3.3 坐标基准的统一 |
2.4 小结 |
第三章 数据预处理 |
3.1 引言 |
3.2 粗差探测与剔除 |
3.2.1 3σ准则法 |
3.2.2 格罗布斯准则 |
3.2.3 罗曼洛夫斯基准则 |
3.2.4 狄克松准则 |
3.3 周跳探测与修复 |
3.3.1 周跳的定义 |
3.3.2 周跳产生的原因及影响 |
3.3.3 周跳探测与修复的思路与方法 |
3.3.4 单频周跳的探测与修复 |
3.4 小结 |
第四章 北斗/GPS单频逆向网络RTK定位算法 |
4.1 引言 |
4.2 网络RTK及逆向网络RTK |
4.2.1 网络RTK |
4.2.2 逆向网络RTK简介 |
4.3 网络RTK定位算法模型 |
4.3.1 载波相位观测方程 |
4.3.2 RTK定位算法函数模型及其线性化 |
4.4 整周模糊度估计 |
4.4.1 整周模糊度的浮点解 |
4.4.2 整周模糊度搜索解法 |
4.5 双差电离层延迟改正 |
4.5.1 双差电离层改正信息提取 |
4.5.2 双差电离层改正数内插计算模型 |
4.6 小结 |
第五章 基于GNSS的地质灾害实时监测与预警软件设计与实现 |
5.1 引言 |
5.2 软件总体设计 |
5.2.1 软件简介及总体设计 |
5.2.2 软件数据存储形式 |
5.3 系统各模块介绍 |
5.3.1 工程管理模块 |
5.3.2 数据解析模块 |
5.3.3 网络通信模块 |
5.3.4 网络RTK定位算法模块 |
5.3.5 坐标转换模块 |
5.3.6 图形分析模块 |
5.3.7 灾害预警模块 |
5.3.8 文件下载模块 |
5.4 算例分析 |
5.5 总结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(9)单频BDS精密定位关键理论与模型研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
Extended Abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 BDS简介及发展现状 |
1.3 BDS高精度定位国内外研究现状 |
1.4 需要进一步研究的内容 |
1.5 主要研究内容 |
1.6 论文的组织结构 |
2 BDS高精度定位的数学模型 |
2.1 BDS定位的函数模型 |
2.2 BDS定位的随机模型 |
2.3 BDS高精度定位的误差源 |
2.4 BDS定位数据处理方法 |
2.5 本章小结 |
3 单频BDS实时周跳探测方法 |
3.1 引言 |
3.2 北斗数据周跳探测 |
3.3 本章小结 |
4 BDS单频单历元模糊度解算方法 |
4.1 模糊度解算的数学模型 |
4.2 模糊度单历元解算的一般方法 |
4.3 基于先验信息约束的LAMBDA法 |
4.4 基于最小二乘的级联模糊度固定法 |
4.5 基于卡尔曼滤波的级联模糊度固定方法 |
4.6 本章小结 |
5 BDS多路径延迟误差分析 |
5.1 BDS卫星轨道周期重复性 |
5.2 多路径建模 |
5.3 实例与分析 |
5.4 本章小结 |
6 BDS/GPS单频定位可靠性评价 |
6.1 GNSS定位的数学模型 |
6.2 可靠性定量评价 |
6.3 伪距和载波相位定位可靠性分析 |
6.4 定位成功率及其有偏估计 |
6.5 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
四、单频GPS快速定位中模糊度解算的一种新方法(论文参考文献)
- [1]多频多系统精密单点定位时间传递方法研究[D]. 葛玉龙. 中国科学院大学(中国科学院国家授时中心), 2020
- [2]多频GNSS精密定轨及低轨卫星增强研究[D]. 曾添. 战略支援部队信息工程大学, 2020(01)
- [3]多模GNSS精密单点定位精度分析与比较[D]. 布金伟. 昆明理工大学, 2018(03)
- [4]移动平台上GNSS多天线基线解算方法研究[D]. 汤佳明. 长沙理工大学, 2018(07)
- [5]GNSS单历元基线解算方法研究[D]. 王静. 安徽理工大学, 2017(10)
- [6]GNSS高精度单历元数据处理的理论与方法研究[D]. 王德军. 西南交通大学, 2017(07)
- [7]基于非差观测模型的BDS/GPS网络RTK算法研究[D]. 高猛. 辽宁工程技术大学, 2017(05)
- [8]北斗/GPS单频逆向网络RTK定位算法研究与应用[D]. 姚佩超. 长安大学, 2017(03)
- [9]单频BDS精密定位关键理论与模型研究[D]. 宋冰. 中国矿业大学, 2016(03)
- [10]GPS快速定位中相位模糊度动态解算的一种正则化方法[J]. 段荣,赵修斌,庞春雷,李媛,伍劭实. 中国惯性技术学报, 2015(05)