基于CORS网络的精密单点定位研究

发布时间：2017-04-03 20:18

  本文关键词：基于CORS网络的精密单点定位研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：精密单点定位(Precise Point Positioning,PPP)是利用国际组织提供的精密卫星星历和精密卫星钟差产品,在单个测站上接收卫星信号,利用双频伪距观测量及载波相位观测量进行高精度绝对定位的方法。测站三个方向(北东高)上的静态位置解算精度可达厘米级。 不同于差分定位,精密单点定位处理过程中存在特殊难点：第一、卫星定位中需要考虑来自于卫星、接收机及传播过程中引起的各类误差,由于精密单点定位无法像双差模型那样消除空间相关误差,因此如何准确地进行各项误差改正成为难题之一。第二GPS观测数据的预处理过程包括周跳探测、野值点的剔除、钟跳探测、截至高度角设置。精密单点定位不能使用双差或者三差观测量序列,周跳探测方法受限。第三、模糊度固定问题上,精密单点定位模糊度固定不同于差分定位,必须基于区域网,一般情况下单站非差定位得到的是浮点解,收敛速度及精度不如差分定位。 在本课题的研究中,采用消电离层模型,分析GPS非差定位需要顾及的所有误差项,建立精确的数学模型,对轨道误差、卫星钟差、卫星相位中心偏差、卫星相位缠绕偏差、接收机相位中心偏差、二阶电离层延迟、对流层延迟、固体潮影响、相对论影响和地球自转等影响进行消除或削弱。特别地,在单站定位基础上,探索区域CORS网内建立对流层空间曲面拟合模型,内插流动站的天顶对流层延迟方法,研究其拟合模型精度,及采用基于区域对流层延迟改正的精密单点定位在解算精度上的提升。数据预处理中,本文采用了经典的TurboEdit法探测周跳及粗差,并且考虑了钟跳对周跳探测的影响,设(?)截至高度角,剔除不合格数据。经过数据预处理及各项误差建模改正后,将测站接收机位置、钟差及观测卫星的浮点模糊度设置为未知参数,采用卡尔曼滤波模型并设置合理的初始值,滤波得到所有未知参数解。 课题利用大量实验验证精密单点定位的精度,基于C#编程语言,最终旨在形成一套精准度高、可视化、自动化、操作简单、界面完整、具有自动更新及输入输出功能的GPS精密单点定位数据处理软件。
【关键词】：精密卫星星历 精密卫星钟差 误差建模 预处理
【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
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-16
• 1.1 引言11-12
• 1.2 国内外现状分析12-14
• 1.2.1 国外研究现状12-13
• 1.2.2 国内研究现状13-14
• 1.3 研究意义与主要内容14-16
• 第2章 坐标系统与时间系统16-22
• 2.1 GNSS坐标系统及转换16-20
• 2.1.1 国际地球参考系(ITRS)16
• 2.1.2 国际天球参考系(ICRS)16-17
• 2.1.3 站心坐标系17
• 2.1.4 星固坐标系17-18
• 2.1.5 ICRS-ITRS的坐标系转换18-19
• 2.1.6 地心坐标系与站心坐标系的转换19
• 2.1.7 星固坐标系与地固坐标系的转换19-20
• 2.2 GNSS时间系统及转换20-22
• 2.2.1 时间系统20-21
• 2.2.2 时间转换21-22
• 第3章 IGS产品及处理22-26
• 3.1 IGS卫星星历22-24
• 3.1.1 IGS卫星星历22-23
• 3.1.2 精密卫星星历的内插拟合23
• 3.1.3 实验分析23-24
• 3.2 IGS卫星钟差24-25
• 3.2.1 IGS精密卫星钟差24
• 3.2.2 精密卫星钟差内插24-25
• 3.2.3 实验分析25
• 3.3 IGS对流层天顶延迟25-26
• 第4章 精密单点定位各类误差的处理26-47
• 4.1 卫星相关误差处理26-31
• 4.1.1 卫星天线相位中心位置偏差处理26-29
• 4.1.2 卫星天线相位缠绕处理29-31
• 4.2 与接收机相关误差处理31-38
• 4.2.1 接收机钟差处理31
• 4.2.2 接收机天线相位中心位置偏差处理31-34
• 4.2.3 固体潮误差处理34-37
• 4.2.4 地球自转处理37-38
• 4.2.5 标高改正及仪器高处理38
• 4.3 与信号传播相关误差处理38-47
• 4.3.1 二阶电离层延迟处理38-40
• 4.3.2 对流层延迟处理40-42
• 4.3.3 基于区域网的对流层延迟处理42-45
• 4.3.4 相对论效应处理45
• 4.3.5 引力延迟处理45-46
• 4.3.6 多路径效应处理46-47
• 第5章 精密单点定位数据处理策略47-64
• 5.1 GNSS数据预处理47-52
• 5.1.1 低高度角数据剔除47
• 5.1.2 周跳及野值探测47-50
• 5.1.3 C1-P1码偏差校正50-51
• 5.1.4 钟跳处理51-52
• 5.2 精密单点定位的观测方程52-55
• 5.2.1 双频双码观测值52-53
• 5.2.2 观测方程线性组合53-54
• 5.2.3 定位随机模型54-55
• 5.3 定位参数估计方法55-57
• 5.3.1 最小二乘法参数估计策略55-56
• 5.3.2 卡尔曼滤波参数估计策略56-57
• 5.4 非差整周模糊度固定展望57-61
• 5.4.1 非差定位模糊度固定概述57-58
• 5.4.2 基于CORS网络的模糊度固定流程58-61
• 5.4.3 单点定位模糊度固定难点61
• 5.5 精密单点定位解算处理流程61-64
• 5.5.1 数据解算步骤61-63
• 5.5.2 精密单点定位流程图63-64
• 第6章 程序设计及实验解算64-75
• 6.1 程序处理与操作64-69
• 6.1.1 程序开发及构架64
• 6.1.2 程序界面与操作64-69
• 6.2 实验数据试验及分析69-75
• 6.2.1 快速星历和后处理星历解算对比实验69-70
• 6.2.2 不同采样精密钟差文件解算对比实验70
• 6.2.3 IGS单站非差定位实验解算70-73
• 6.2.4 基于区域网对流层改正的定位实验73
• 6.2.5 精度分析及总结73-75
• 总结与展望75-77
• 致谢77-78
• 参考文献78-80

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：284930