GPS周跳探测与修复问题研究

发布时间：2017-04-17 11:06

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【摘要】：在GPS测量中，周跳的存在直接影响到整周模糊度的解算及GPS测量的最终定位精度，周跳的探测与修复成为GPS相位数据处理中最重要的组成部分之一。经过多年的努力，研究人员目前已经提出很多有关周跳探测与修复的方法，但是要找到一种可以满足普遍条件的周跳探测方法仍然很难。 在GPS相位测量数据中，现有的周跳探测方法对大于10周的周跳，在数据预处理时不难发现，也可以予以消除。然而小于10周的周跳特别是1-5周的周跳，以及半周跳和1/4周跳，一般的方法很难发现。 本文首先简要介绍了GPS定位技术原理及误差来源，然后较为系统地阐述了GPS周跳产生的原因、特性及周跳探测检验量的一般构造方法，论文重点分析了几种重要的周跳探测方法的理论模型、探测能力、探测效果和适用范围。针对不同的周跳探测方法编写了相关的C语言数据分析程序，并进行了大量GPS测量实例与模拟数据分析，比较不同方法的探测特点，总结出一种比较适合于一般性周跳探测问题的综合方法，通过GPS实际观测数据以及模拟周跳数据验证了这种综合探测方法的可行性与可靠性。 本文主要研究内容如下： （1）编写C语言程序，实现了周跳探测的高次差法、宽巷相位减窄巷伪距法（M-W组合法）、电离层残差法（GF法）的算法数据处理过程。 （2）使用周跳探测程序，通过加入模拟周跳（主要是10周以内的周跳），对GPS实测数据进行了模拟处理分析，讨论了这几种方法的探测效果与特点。 （3）根据两种探测方法的优势，将M-W组合法及GF法进行综合，建立了一种综合分析方法，分析了这种综合探测方法的特点，证明这种综合方法对一般性的周跳探测问题具有较为理想的探测效果。 （4）结合本文研究内容，，总结出一种探测一般性周跳的思路及过程。
【关键词】：GPS 载波相位测量 周跳探测与修复
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：P228.4
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-14
• 1.1 课题背景和研究意义9-10
• 1.1.1 课题研究的背景9
• 1.1.2 课题研究的意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-12
• 1.3 本文主要研究内容12-14
• 第二章 GPS 技术及其误差来源14-23
• 2.1 GPS 定位技术原理14-19
• 2.1.1 GPS 定位的基本观测量15-16
• 2.1.2 载波相位观测值的线性组合16-19
• 2.2 载波相位测量19-21
• 2.3 GPS 测量误差简述21
• 2.4 本章小结21-23
• 第三章 GPS 周跳问题23-30
• 3.1 周跳产生的原因及其特性23-25
• 3.1.1 周跳产生的原因23-24
• 3.1.2 周跳的特性24
• 3.1.3 周跳对定位精度的影响24-25
• 3.2 载波相位方程的建立及周跳检验量的构造25-29
• 3.2.1 载波相位观测方程的建立25-26
• 3.2.2 载波相位观测双差方程的建立26-28
• 3.2.3 周跳检验量的构造28-29
• 3.3 本章小结29-30
• 第四章 GPS 周跳探测方法研究30-38
• 4.1 高次差法30-31
• 4.2 利用宽巷相位减窄巷伪距组合（M-W 组合）进行周跳探测31-33
• 4.2.1 M-W 组合的数学模型31-32
• 4.2.2 M-W 组合的优缺点32-33
• 4.2.3 Turboedit 方法33
• 4.3 电离层残差法进行周跳探测33-35
• 4.4 联合 M-W 组合和电离层残差组合的周跳探测与修复方法35-36
• 4.4.1 M-W 组合以及电离层残差组合的优缺点35-36
• 4.4.2 算法的具体过程36
• 4.5 本章小结36-38
• 第五章 GPS 周跳探测实例分析38-58
• 5.1 高次差法的实例分析38-45
• 5.2 利用宽巷相位减窄巷伪距法进行周跳探测的实例分析45-50
• 5.3 利用电离层残差法进行周跳探测的实例分析50-54
• 5.4 联合 M-W 组合和电离层残差组合的周跳探测的实例分析54-57
• 5.5 本章小结57-58
• 结论与展望58-60
• 参考文献60-63
• 致谢63

【参考文献】

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本文编号：313066