基于BDS/GPS集成的高精度变形监测技术研究

发布时间：2021-09-02 06:14

　　目前,GPS技术应用于变形监测,不仅扩展了变形监测技术的发展空间,在数据的全天候、连续性和实时性方面也具有很大的优势,在变形监测的过程中可以保持高精度的数据跟踪,实现较高水平的自动化监测功能。然而,随着GPS技术在变形监测中的应用越来越广泛,GPS变形监测过程中出现的技术问题也越来越多。比如,在实际工程监测中往往会遇到在山谷密林中、有建筑物遮挡以及多路径效应影响严重的状况下,出现定位精度低、可靠性差甚至无法进行观测的现象等情况的发生。鉴于此,本文提出将BDS与GPS进行组合定位,并对BDS/GPS组合变形监测技术进行了探讨。本文研究的内容如下：1)对BDS、GPS的时间系统和坐标系统进行了比较,讨论了两种时空坐标系之间的相互转换关系。系统的分析和讨论了BDS、GPS各自的卫星坐标计算方法以及利用BDS/GPS组合进行相对定位时需要考虑的误差及对各种误差的改正方法；2)系统的讨论了BDS/GPS组合变形监测的作业模式、技术设计及其数据处理的方法,并通过变形监测实验来说明BDS/GPS组合定位应用于变形监测中所达到的效果；3)详细推导了BDS/GPS组合相对定位的函数模型和随机模型,给出了... 

【文章来源】：安徽理工大学安徽省

【文章页数】：92 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
Contents
1 绪论
    1.1 变形监测的意义
    1.2 GPS在变形监测中的应用及其优缺点
        1.2.1 GPS在变形监测中的应用
        1.2.2 应用GPS进行变形监测的优缺点
    1.3 BDS/GPS组合定位研究现状
    1.4 问题的提出及本文的研究内容
        1.4.1 问题的提出
        1.4.2 本文研究内容
2 BDS/GPS组合变形监测理论基础
    2.1 卫星导航系统简介
        2.1.1 BDS系统
        2.1.2 GPS系统
        2.1.3 BDS系统与GPS系统的比较
    2.2 时间系统
        2.2.1 世界时系统
        2.2.2 原子时(Atomic Time,TA)
        2.2.3 协调世界时(Coordinate Universal Time,UTC)
        2.2.4 GPST与BDST
    2.3 坐标系统
    2.4 卫星坐标计算
        2.4.1 GPS卫星坐标计算
        2.4.2 BDS卫星坐标计算
        2.4.3 卫星轨道拟合
        2.4.4 观测历元卫星瞬时坐标的计算
    2.5 组合定位误差分析及改正方法
        2.5.1 与卫星相关的误差
        2.5.2 与传播路径相关的误差
        2.5.3 与接收设备相关的误差
        2.5.4 其他误差
3 BDS/GPS组合变形监测技术
    3.1 BDS/GPS组合变形监测作业模式
    3.2 BDS/GPS组合变形监测网的技术设计
        3.2.1 BDS/GPS组合监测网设计的依据
        3.2.2 BDS/GPS组合变形监测网的基准设计
        3.2.3 BDS/GPS组合变形监测网形设计
        3.2.4 监测周期和时段长度设计
    3.3 BDS/GPS组合变形监测数据处理
        3.3.1 观测数据的预处理
        3.3.2 基线解算与网平差
        3.3.3 BDS/GPS组合变形监测网的数据处理
        3.3.4 BDS/GPS组合监测网变形分析基准的统一
4 BDS/GPS组合高精度基线解算
    4.1 BDS/GPS组合定位解算模型
        4.1.1 基本观测值
        4.1.2 双差观测方程
        4.1.3 组合定位解算
        4.1.4 双差观测值权阵的确定
    4.2 周跳的探测与修复
        4.2.1 电离层残差法
        4.2.2 M-W组合法
    4.3 基线解算过程
    4.4 组合定位中双差模糊度的解算
        4.4.1 整周模糊度的参数估计
        4.4.2 LAMBDA算法
    4.5 基线解算质量评价
5 软件设计与数据处理分析
    5.1 软件介绍
        5.1.1 软件数据处理流程图
        5.1.2 软件界面设计及主要模块
    5.2 基线解算结果及分析
        5.2.1 数据采集
        5.2.2 观测条件良好时基线解算结果及分析
        5.2.3 观测条件较差时基线解算结果及分析
    5.3 BDS/GPS组合变形监测实验
        5.3.1 实验介绍
        5.3.2 数据处理与分析
    5.4 本章小结
6 结论与展望
参考文献
致谢
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于BeiDou/GPS双系统的三峡滑坡监测预警系统[J]. 张伟斌,金永新,袁本银.  测绘通报. 2013(02)
[2]COMPASS与GPS兼容定位算法及性能分析[J]. 周巍,郝金明,朱璇,刘星.  测绘科学. 2012(05)
[3]GPS/GLONASS组合精密单点定位模型及结果分析[J]. 蔡昌盛,朱建军,戴吾蛟,匡翠林.  武汉大学学报(信息科学版). 2011(12)
[4]GPS/GLONASS组合系统的PDOP计算和分析[J]. 蔡昌盛,戴吾蛟,匡翠林.  测绘通报. 2011(11)
[5]北斗导航系统在物联网中的应用展望[J]. 潘程吉,汪勃.  遥测遥控. 2011(06)
[6]COMPASS/GPS双模导航定位精度分析及仿真[J]. 庞春雷,赵修斌,卢艳娥,余永林.  现代防御技术. 2011(04)
[7]联合M-W组合和电离层残差组合的周跳探测与修复方法[J]. 范龙,吴韩柱,务宇宽.  海洋测绘. 2011(02)
[8]增强北斗导航性能的几点建议[J]. 刘基余.  数字通信世界. 2011(02)
[9]基于相位差分的GPS/GLONASS组合定位算法研究[J]. 孙洪瑞,沈云中,周泽波,虞祖培.  测绘工程. 2010(06)
[10]LAMBDA算法的部分模糊度固定及性能分析[J]. 赵兴旺,王庆,潘树国,邓健.  中国惯性技术学报. 2010(06)

博士论文
[1]多频GNSS精密定位理论与方法研究[D]. 于兴旺.武汉大学 2011

硕士论文
[1]变形监测中的GPS技术及数据处理研究[D]. 邓清军.合肥工业大学 2010
[2]GPS/GLONASS精密单点定位技术模型与算法的研究[D]. 李本玉.山东农业大学 2010
[3]GPS变形监测技术及其数据处理方法研究[D]. 赵宜行.西安科技大学 2009
[4]GPS定位技术在变形监测中的应用[D]. 杨艳锋.昆明理工大学 2007
[5]GPS/GLONASS/INS组合导航系统研究[D]. 杨波.西北工业大学 2007
[6]GPS/GLONASS组合应用相关问题研究[D]. 孙敦超.电子科技大学 2006
[7]北斗卫星和伪卫星组合定位系统研究[D]. 隋艺.西北工业大学 2004
[8]GLONASS卫星导航系统及GPS/GLONASS组合应用研究[D]. 李建文.解放军信息工程大学 2001



本文编号：3378475