精密卫星钟差的近实时估计

发布时间：2017-10-28 17:09

  本文关键词：精密卫星钟差的近实时估计

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【摘要】：随着科学技术和人类社会的不断向前发展,人们对测量技术的要求越来越高,而测量也随着时代的不断发展得到了突飞猛进的进步,尤其是卫星导航定位系统的发展。GPS技术现在在各个行业都有着比较广泛的应用,而精密单点定位技术的出现,更加扩展了GPS应用的范围和发展。在精密单点定位中,需要改正考虑的误差比较多,并且其定位原理一般是采用内插全球IGS服务中心发布的精密卫星轨道和精密卫星钟差来求得相应采样间隔的轨道数据和钟差数据。但这受到了精密卫星钟差的精度及实时性的限制,因为IGS发布相应的服务数据是有一定的时间延迟的。所以为了实时精确的进行单点定位,必须实时确定卫星钟差和卫星轨道数据,这也是现在国内外研究的热点问题,所以对卫星钟差的近实时解算的研究具有重要的研究价值和意义。 本文的主旨就是要研究精密卫星钟差的近实时解算,探索一个比较成熟、可靠的估计模型和解算方法。通过对精密卫星钟差的近实时估计解算的详尽学习、研究和分析,本文采用香港连续运行参考站数据和香港周边IGS观测站数据作为原始数据。基于非差模式下消电离层组合观测值,并对影响估计效果的各项误差,如对流层延迟误差、天线相位偏差、地球自转改正等各项误差进行模型化和估计处理。针对接收机钟差采用两种方法分别通过卡尔曼滤波来解算卫星钟差,求得的钟差与IGS提供的事后精密卫星钟差进行比较,其绝对钟差的精度能够达到0.5-1ns左右。同时与利用Bernese软件求解卫星钟差进行对比分析,精度明显高于Bernese软件解算结果,并且还利用Bernese软件探讨了不同参考站数据的选择对卫星钟差解算结果的精度影响。基于上述估计所得钟差和比较可靠的信息数据来源可以实现较高精度的实时精密单点定位,能够提供可以参考实用的服务,说明本文研究方法具有一定的实用价值。
【关键词】：精密单点定位 精密卫星钟差 非差模式 卡尔曼滤波 绝对钟差
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：P228.4
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 绪论12-16
• 1.1 引言12-13
• 1.2 国内外研究现状13-14
• 1.3 主要研究内容及意义14-15
• 1.4 本章小结15-16
• 第2章 GPS系统、卫星星历及时间系统16-20
• 2.1 GPS导航定位系统16
• 2.2 GPS卫星星历16-18
• 2.3 国际地球参考框架(ITRF)18
• 2.4 GPS时间系统18-19
• 2.5 本章小结19-20
• 第3章 精密卫星钟差解算理论20-32
• 3.1 GPS观测值组合20-23
• 3.1.1 无电离层组合20-21
• 3.1.2 电离层残差组合21
• 3.1.3 宽巷组合21-22
• 3.1.4 窄巷组合22
• 3.1.5 M-WLC组合22-23
• 3.2 精密卫星钟差解算观测方程23-24
• 3.2.1 非差组合观测方程23
• 3.2.2 单历元星间差分组合观测方程23-24
• 3.2.3 历元间差分组合观测方程24
• 3.3 参数估计方法24-31
• 3.3.1 最小二乘估计理论24-25
• 3.3.2 卡尔曼滤波25-26
• 3.3.3 扩展卡尔曼滤波26-28
• 3.3.4 无逆卡尔曼滤波算法28-31
• 3.4 本章小结31-32
• 第4章 钟差实时解算主要误差源及其改正方法32-46
• 4.1 GPS信号发射源误差32-35
• 4.1.1 卫星轨道误差32-33
• 4.1.2 卫星天线相位偏差33-34
• 4.1.3 相对论效应34-35
• 4.2 GPS信号在传播过程中的误差35-39
• 4.2.1 电离层延迟误差35-36
• 4.2.2 对流层延迟误差36-38
• 4.2.3 多路径延迟38-39
• 4.3 卫星接收的有关误差39-41
• 4.3.1 接收机钟差39-40
• 4.3.2 接收机天线相位偏差40-41
• 4.4 其它相关误差41-45
• 4.4.1 地球自转改正41-42
• 4.4.2 固体潮的影响42-43
• 4.4.3 海洋负荷改正43
• 4.4.4 钟跳的探测与修复43-45
• 4.5 本章小结45-46
• 第5章 数据处理及其结果分析46-75
• 5.1 数据处理方案46-55
• 5.1.1 精密卫星钟差解算方案46-48
• 5.1.2 精密卫星钟差数据预处理48-50
• 5.1.3 精密卫星钟差估计方案50-54
• 5.1.4 精密卫星钟差估计结果的精度评定54-55
• 5.2 钟差解算结果精度及分析55-73
• 5.2.1 Bernese软件解算精度分析55-60
• 5.2.2 非差模式下精密卫星钟差估计60-73
• 本章小结73-75
• 第6章 结论与展望75-77
• 参考文献77-81
• 攻读硕士期间发表的论文及科研成果81-82
• 致谢82-83

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 徐长海;许东升;;基于半参数最小二乘核估计的卫星精密钟差预报方法[J];测绘工程;2017年01期

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本文编号：1109149