GNSS精密单点定位理论及其软件研制

发布时间：2017-04-02 04:06

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【摘要】：在数千万平方公里乃至全球范围内的任意位置,GNSS精密单点定位技术利用单台接收机可获得毫米级静态定位精度及厘米级动态定位精度。随着四大导航系统的先后建立,多模导航系统定位的研究成为热点。目前,我国高精度GNSS精密单点定位软件很少,主要依赖国外软件,这极大限制我国卫星事业的发展。GNSS精密单点定位技术,以其操作简便、成本低且精度高的优点,将成为GNSS定位领域的前沿研究方向。本文就GNSS精密单点定位理论的研究进行如下工作:(1)对四大导航系统进行介绍与比较;总结GNSS基本观测值及其线性组合值的类型及其适用性;对各类导航系统的时间基准与坐标基准在解算之中的统一进行说明;介绍精密单点定位所采用的基本观测模型、参数估计方法和整周模糊度解算方法。(2)分析影响GNSS精密单点定位中的各类误差产生的原因、特点及相应的误差改正模型或方法。在GNSS精密单点定位解算中减弱或消除这些误差,提高定位精度。(3)对多模GNSS精密单点定位软件进行功能分析,对整个功能模块进行设计。基于VS2010平台实现了一款基于Windows操作平台、可视化界面、操作简便的多模GNSS PPP解算软件。目前可进行GPS/GLONASS PPP处理。对软件的PPP解算功能及坐标转换功能进行测试,验证了软件的可靠性及精密性。(4)对IGU星历轨道精度进行分析。对比不同导航系统PPP定位的精度差异性。
【关键词】：导航系统 GNSS精密单点定位 多模GNSS PPP软件
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P228.4
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 绪论8-12
• 1.1 课题的研究背景与研究意义8-10
• 1.2 国内外研究现状及发展趋势10-12
• 2 精密单点定位基本理论12-31
• 2.1 GNSS卫星星座12-14
• 2.1.1 GPS系统描述12
• 2.1.2 GLONASS系统描述12-13
• 2.1.3 其它导航系统描述13-14
• 2.2 IERS、IGS及其产品介绍14
• 2.3 基本观测值14-16
• 2.3.1 伪距观测值15
• 2.3.2 载波相位观测值15-16
• 2.4 观测值的线性组合16-17
• 2.5 GNSS时间基准及其转换17-18
• 2.6 GNSS坐标基准及其转换18-21
• 2.7 PPP模型21-24
• 2.7.1 传统PPP模型21-22
• 2.7.2 UofC组合观测模型22-23
• 2.7.3 无模糊度模型23-24
• 2.8 PPP参数估计24-26
• 2.8.1 最小二乘估计24-25
• 2.8.2 扩展的卡尔曼滤波25-26
• 2.9 整周模糊度解算26-30
• 2.9.1 固定宽巷模糊度28-29
• 2.9.2 固定窄巷模糊度29-30
• 2.10 本章小结30-31
• 3 精密单点定位误差分析及改正模型31-46
• 3.1 与信号传播相关误差31-32
• 3.1.1 电离层折射31
• 3.1.2 对流层折射31-32
• 3.1.3 多路径效应32
• 3.2 与卫星相关误差32-38
• 3.2.1 卫星钟差32-35
• 3.2.2 卫星星历误差35
• 3.2.3 相对论效应35
• 3.2.4 硬件延迟35-37
• 3.2.5 卫星天线相位中心偏差和变化37-38
• 3.2.6 卫星天线相位缠绕改正38
• 3.3 与接收机相关误差38-44
• 3.3.1 接收机钟差38-40
• 3.3.2 接收机钟跳40-42
• 3.3.3 接收机天线相位中心偏差和变化42-44
• 3.4 其他误差44-45
• 3.5 本章小结45-46
• 4 多模GNSS PPP软件设计与开发46-60
• 4.1 引言46-47
• 4.2 GNSSPPP软件的设计47-52
• 4.2.1 GNSSPPP的总体设计47
• 4.2.2 GNSSPPP的软件设计47-49
• 4.2.3 GNSSPPP的子模块的设计49-52
• 4.3 GNSSPPP软件的实现52-57
• 4.3.1 图形界面层的实现52-55
• 4.3.2 各子模块功能实现55-57
• 4.4 GNSSPPP功能测试57-59
• 4.5 本章小结59-60
• 5 GNSSPPP软件实验研究60-70
• 5.1 IGU星历精度分析60-63
• 5.2 不同导航系统静态PPP解算精度分析63-67
• 5.3 不同导航系统实时动态PPP解算精度分析67-69
• 5.4 本章小结69-70
• 6 结论与展望70-71
• 6.1 完成的主要工作70
• 6.2 尚需研究内容70-71
• 致谢71-72
• 参考文献72-74

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本文编号：281829