多模GNSS PPP/INS组合系统算法与应用研究

发布时间：2023-12-10 14:42

　　目前,基于位置服务的高精度定位和室内外导航技术已深入到包括智能城市、智能交通、智能穿戴等多个领域。目前,全球定位系统(Global Positioning ystem,GPS)是提供全天候、全时段、实时和事后高精度位置服务的主要手段。GPS进行全球定位的技术手段主要包括伪距单点定位技术(Standard Point Positioning,SPP)、实时相对定位技术(Real-time Kinematic,RTK)、精密单点定位技术(Precise Point Positioning,PPP)。其中,SPP技术通常只能提供米级甚至几十米的定位精度,一般用于对位置精度要求不高的导航领域,其优点在于数学理论模型简单、易于实现、单台接收机即可实现。RTK技术是利用基准站与流动站间的误差相似性和共性特点,采用双差模型实现高精度定位,是目前广泛应用的高精度定位手段。RTK的缺点在于定位精度受参考站与流动站间的基线距离的影响,对于长距离大范围应用,其定位精度明显降低,此外,RTK解算需要至少2台GPS接收机同时工作、硬件成本高。PPP技术的出现,很好地弥补了RTK和SPP的缺点,同时集成各自的优点...

【文章页数】：233 页

【文章目录】：
摘要
Abstract
缩略词
1 绪论
    1.1 引言
        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 GNSS精密单点定位技术研究现状
        1.2.2 GNSS/INS组合导航技术现状
    1.3 研究目标
    1.4 研究内容
    1.5 论文架构
    1.6 本章小结
2 多模GNSS精密单点定位模型
    2.1 引言
    2.2 GNSS原始观测
    2.3 GNSS误差模型
        2.3.1 卫星相关误差
        2.3.2 接收机相关误差
        2.3.3 传播路径相关误差
        2.3.4 GNSS系统相关误差
    2.4 多模GNSS双频PPP模型
        2.4.1 双频消电离层组合PPP模型
        2.4.2 双频伪距-载波半和组合PPP模型
        2.4.3 双频非差非组合PPP模型
        2.4.4 三种双频PPP模型比较
    2.5 多模GNSS单频PPP模型
        2.5.1 单频GRAPHIC PPP模型
        2.5.2 单频ZIDE PPP模型
        2.5.3 单频IRC PPP模型
    2.6 数据预处理与参数估计
        2.6.1 数据预处理
        2.6.2 参数建模
        2.6.3 估计理论
    2.7 试验验证与PPP性能分析
        2.7.1 PPP收敛时间
        2.7.2 PPP定位精度
        2.7.3 电离层模型与DCB对IC PPP的影响
        2.7.4 电离层与DCB估计精度
        2.7.5 PPP验后残差
        2.7.6 多模GNSS PPP动态定位性能
        2.7.7 单频PPP性能验证
    2.8 本章小结
3 GNSS/INS组合导航理论模型
    3.1 引言
    3.2 惯性导航算法
        3.2.1 常用坐标系
        3.2.2 INS观测方程
        3.2.3 INS力学编排
    3.3 惯性导航误差模型
    3.4 惯性系统初对准
        3.4.1 粗对准
        3.4.2 精对准
        3.4.3 数据分析
    3.5 GNSS/INS组合模式
        3.5.1 松组合
        3.5.2 紧组合
        3.5.3 深组合
    3.6 GNSS/INS平滑滤波
    3.7 本章小结
4 多模GNSS PPP/INS紧组合数学模型
    4.1 引言
    4.2 双频非差非组合PPP/INS紧组合模型
        4.2.1 IC PPP/INS紧组合状态方程
        4.2.2 IC PPP/INS紧组合观测方程
        4.2.3 IC PPP/INS紧组合误差控制
        4.2.4 IC PPP/INS紧组合小结
    4.3 双频消电离层PPP/INS紧组合模型
        4.3.1 LC PPP/INS紧组合状态方程
        4.3.2 LC PPP/INS紧组合观测方程
        4.3.3 LC PPP/INS紧组合小结
    4.4 单频非差非组合PPP/INS紧组合模型
        4.4.1 单频IC PPP/INS紧组合状态方程
        4.4.2 SF IC PPP/INS紧组合观测方程
    4.5 多模GNSS PPP/INS紧组合模型
    4.6 多模PPP/INS紧组合软件设计
    4.7 本章小结
5 多模GNSS PPP/INS紧组合增强模型
    5.1 引言
    5.2 NHC辅助PPP/INS紧组合
    5.3 Odometer辅助PPP/INS紧组合
    5.4 ZUPT辅助PPP/INS紧组合
    5.5 INS辅助非差周跳探测
    5.6 抗差与自适应Kalman滤波
        5.6.1 抗差模型
        5.6.2 自适应模型
    5.7 方差分量估计
    5.8 本章小结
6 多模GNSS PPP/INS紧组合性能分析与应用
    6.1 引言
    6.2 数据采集硬件平台
    6.3 PPP/INS组合数据处理软件性能分析
        6.3.1 PPP动态定位性能
        6.3.2 PPP/INS松组合性能
        6.3.3 PPP/INS紧组合性能
        6.3.4 PPP/INS紧组合RTS平滑滤波
        6.3.5 PPP/INS紧组合收敛性能
    6.4 多模GNSS PPP/INS紧组合性能分析
        6.4.1 多模GNSS PPP/INS紧组合性能
        6.4.2 IMU性能对PPP/INS紧组合性能影响
        6.4.3 增强模型对PPP/INS紧组合定位精度影响
    6.5 多模GNSS PPP/INS紧组合应用
        6.5.1 双频PPP/INS紧组合实时应用
        6.5.2 PPP/INS紧组合重复性测量精度分析
        6.5.3 单频PPP/INS紧组合应用
    6.6 本章小结
7 结论与展望
    7.1 工作总结
    7.2 研究展望
参考文献
攻博期间发表的科研成果
攻博期间参与的项目
致谢



本文编号：3872607