基于SSR改正的实时精密单点定位研究与应用

发布时间：2020-05-25 20:47

【摘要】：精密单点定位(Precise Point Positioning,PPP)是近20年来GNSS领域的研究热点。精密单点定位技术解决了传统相对定位在使用中操作复杂,受基准站限制大,成本较高的问题,因此在航空摄影测量、地图快速更新、监控系统、预警系统等大批工程中都有着广泛的应用。实时精密单点定位(RT-PPP)技术相较于精密单点定位技术,突出了数据实时处理并获取当前历元结果的特性,因此需要实时高精度的轨道和钟差数据作为解算基础,如何选择合适的实时轨道和钟差产品是一个问题。由于卫星信号在传播过程中受到环境等各种因素影响,在解算前需要进行数据预处理工作。在定位解算过程中,还需要选择合适的数学模型和参数估计方法,全面考虑各种误差项并对其改正。针对以上的问题,本文做了系统的研究,主要研究内容如下:(1)系统研究了实时精密单点定位的函数模型:无电离层组合模型、UofC模型、基于原始观测值的非组合模型,比较分析其优缺点,介绍了几种常用的随机模型;研究了数据预处理的方法,主要介绍了粗差探测,钟跳的探测与修复,周跳的探测的方法;分析和研究了实时精密单点定位中的误差项以及误差改正模型。(2)系统研究了参数估计常用的序贯最小二乘和卡尔曼滤波两种方法。对这两种参数估计方法设计定位实验,分析其适用情形;基于GPS和GLONASS系统,分别研究了在单、双系统情况下动态、静态精密单点定位,结果表明双系统的组合定位精度较单系统精度有一定的提高,收敛时间缩短。(3)基于实时SSR改正数据实现了实时精密单点定位。首先研究了恢复实时精密星历和钟差的方法,并与超快速外推星历和钟差做比较,分析两种实时精密产品的精度高低,并分别进行了实时精密单点定位实验。结果表明,实时SSR改正的卫星轨道精度与超快速外推星历轨道精度接近,实时SSR改正的钟差精度更高。在定位过程中,使用实时SSR产品定位精度更高。(4)针对在接收实时流产品时出现的短时中断的现象,研究了几种钟差预报的方法,选择一阶多项式模型作为钟差短期预报的方法,通过定位实验分析预报精度,为今后类似的问题提供解决方法。最后编写了GNSS精密单点定位软件,实现了精密单点定位及质量分析评价的功能。
【图文】：

单点定位,主要误差

图 2.1 精密单点定位主要误差项相关的误差星轨道和钟误差道误差是指根据卫星星历求解的卫星轨道与实际值之间的差值精密星历产品的标称精度已优于 2.5 个厘米。在精密单点定位中作为解算基础，一般情况下选用 IGS 精密星历产品或者其他精密差。配置的原子钟随时间环境的变化也会产生波动，产生钟差。通常来减少钟差对定位精度的影响，目前，IGS 提供的精密卫星钟差秒。2008 年 5 月 CODE 又率先推出了 5 秒间隔的精密卫星钟差动态用户使用。2013 年 5 月，IGS 开始提供 5 秒采样的实时精密得实时动态精密单点定位服务也成为可能。

示意图,多路径效应,示意图

分量改正方法不尽相同。对流层延迟的干层延迟总量的 90%左右，可以使用现有收到的影响较多，目前还不能通过模型进加参数估计的方法修正。在精密单点定位ld、Saastamonient 模型等[58]。收机在接收来自卫星的信号之外，，还会接叠加干扰，干涉并对测量真值产生影响的的失锁。从理论上分析，多路径效应对测于码长的一半，即 P 码不大于 15 米。多分之一，多路径效应如图 2.2 所示。
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P228.4

【参考文献】