顾及轨检信息和对流层影响的精密动态定位方法

发布时间：2020-05-14 04:11

【摘要】：高速铁路的高速发展,给出行带来了跨时代进步,轨道平顺性和列车安全性备受关注,促使轨道检测技术不断更新进步,日趋成熟。随着全球导航卫星系统(GNSS)的快速发展,其以高精度、全天候的优势渗透于各个应用领域。将卫星导航系统应用到列车定位中,能充分发挥卫星资源的突出优势,突破轨道检测的诸多难题且能优化铁路系统的位置服务功能。将GNSS引入轨道检测,有望显著提高轨道检测的速度,但卫星信号由于受到卫星误差、接收机误差以及传播过程中的误差影响,大大限制了GNSS动态定位的精度。成熟的轨检技术能提供精确的轨道内部几何参数信息,可为卫星定位提供准确的先验信息或约束条件,有助于提高GNSS应用于轨道测量的精度。相对定位中常采用双差模型,能极大的削弱各项公共误差影响,但对于GNSS在轨道运输这种高差跨度较大的领域应用研究中,对流层残差的影响也不容忽视。因此本文研究了顾及轨检信息与对流层影响的动态相对定位方法:总结了对流层延迟估计方法,包括几种常见的模型和几种参数估计法,考虑到列车实际运行环境复杂,高差跨度可能较大,借鉴多参数估计法,研究了直接将参考站与流动站间相对对流层延迟作为参数,与坐标参数一同进行单历元估计的方法。从实验结果得出在短基线解算中,若高差不大的情况下不附加对流层延迟参数较好。研究了将轨距信息作为约束条件的多天线相对定位方法,推导了附有轨距约束的多天线动态相对定位模型,通过算例分析,轨距信息能较好的约束轨检小车上GNSS天线的相对位置,较无约束情况下定位精度提高了8.72%~12.89%,轨距约束条件对定位结果有明显改善。
【图文】：

示意图,站间,示意图,观测方程

图 2-1 站间一次差分示意图 T 2点上的接收机对测卫星 j 进行同步观测，，在()()()21tttjjj 载波相位观测方程（2-18）式，并只顾及电离层cf，容易得到测站 T 1的非差观测方程为：()()[()()][()11111ItcftfttttNcftjjjjj 站 T 1在时刻t对卫星 j 进行观测得到的载波相位星 j 之间的几何距离； ()1 t t表示t 时刻测站卫星 j 的钟差；jN1表示整周模糊度； ()1Itj表示刻的对流层延迟误差。

示意图,双差,站间,示意图

()()()21TtTtTt 程式（2-23）可以写成如下简单形式：()[()()]()[()21ItTcfttfttNcftjjjj 观测方程式（2-25）就是在接收机之间求一次差得算过程中，卫星钟差与测站无关，作差时被消掉了钟差都能在单差中被消去，这免去了计算卫星钟差减卫星数据处理的工作量，提高了数据处理效率。同步时钟差，是与卫星无关的项，因此其对于该历，对于短基线而言，两测站的同步观测结果中其大之后会明显削弱大气延迟对单差结果的影响。uble Difference, DD） T 2两接收机对卫星i和 j 做同步观测，在构成双差还需选择一颗参考卫星，通常是选择高度角较高的：
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P228.4

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