多系统多频GNSS融合快速精密定位关键技术研究
发布时间：2022-12-06 21:15
随着我国BDS的运行,Galileo、IRNSS等建设推进以及GPS、GLONASS的提升完善,卫星导航已进入多系统并存的时代,多系统多频观测信息为卫星定位精度、可靠性等性能提升提供了新的技术条件。与此同时,卫星导航与移动通信、互联网技术融合极大拓展了高精度卫星定位技术应用的深度和广度,各行业对其技术模式和性能指标的需求也在发生深刻变化,利用多系统多频数据融合,对现有精密定位技术的提升和创新,是保障GNSS进一步拓展应用的迫切需求。基于上述需求,本文围绕多系统多频融合精密相对定位中的关键问题展开研究,主要涉及多GNSS观测质量分析、不同系统间观测值融合处理模型、多系统多频模糊度解算方法以及基于三频观测值的多尺度定位模型四个方面,通过相关算法和模型的创新或改进,提升了定位的可靠性、实时性、连续性以及多样性等性能,论文的主要工作和贡献如下:1.系统分析了 GNSS各系统的数据质量以及数据融合中的若干特性问题（1）阐述了基于站间单差模型计算观测值残差的原理,针对GLONASS系统,提出了通过两次选取解算基准的单差载波残差估计模型,从而无需考虑由各卫星频率不同导致的单差模糊度问题。基于各系统的...
【文章页数】：147 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
缩略词注释表
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 国内外研究现状
1.2.1 各GNSS系统发展现状
1.2.2 多GNSS观测值质量分析
1.2.3 GNSS系统间观测值融合方法
1.2.4 多系统多频模糊度解算
1.2.5 高精度定位解算模型
1.3 论文研究目标及内容安排
第二章 GNSS精密相对定位基本模型
2.1 GNSS基本观测方程
2.1.1 非差观测方程
2.1.2 单差观测方程
2.1.3 双差观测方程
2.2 GNSS精密相对定位中的误差处理
2.3 GNSS观测量线性组合
2.3.1 三频整系数组合
2.3.2 三频常用实数组合
2.3.3 双频常用组合
2.4 GNSS参数估计策略
2.4.1 最小二乘估计
2.4.2 卡尔曼(Kalman)滤波估计
2.5 模糊度估计模型与检核
2.5.1 模糊度估计模型
2.5.2 模糊度固定检核
2.6 本章小结
第三章 GNSS观测值质量分析及随机模型构建
3.1 基于单差法的观测值残差分析及随机模型构建
3.1.1 基于站间单差的残差估计模型
3.1.2 GLONASS载波残差估计模型
3.1.3 基于高度角的随机模型构建
3.1.4 实验分析
3.2 BDS星端伪距偏差特性及其改正
3.2.1 伪距多路径组合
3.2.2 BDS伪距偏差对相对定位的影响
3.3 GLONASS伪距频间偏差特性
3.3.1 伪距IFB估计及其特性
3.3.2 估计线性伪距IFB的伪距定位模型
3.4 GNSS三频载波观测组合中的多路径分析
3.4.1 载波多路径效应及其组合
3.4.2 实验分析
3.5 本章小结
第四章 GPS/BDS差分系统间偏差特性及紧组合融合模型
4.1 差分系统间偏差(DISB)估计模型
4.2 GPS/BDS差分系统间偏差特性分析
4.2.1 数据情况
4.2.2 DISB特性分析
4.3 GPS/BDS短基线紧组合定位
4.3.1 短基线定位模型
4.3.2 实验分析
4.4 GPS/BDS中长基线紧组合定位
4.4.1 中长基线定位模型
4.4.2 实验分析
4.5 本章小结
第五章 多系统多频模糊度快速解算方法
5.1 三频无几何模糊度解算模型
5.1.1 解算模型
5.1.2 实验分析
5.2 三频几何相关模糊度解算模型
5.2.1 三频模糊度解算模型
5.2.2 三频/双频融合模型
5.2.3 多维观测向量的分步滤波更新
5.3 几何相关模糊度解算算例分析
5.3.1 短基线实验
5.3.2 中长基线实验
5.4 改进的BDS三频参考站间超宽巷/宽巷模糊度解算方法
5.4.1 宽巷线性组合模型(WLC)
5.4.2 分步载波无电离层方法(SIF)
5.4.3 参考站间三频超宽巷/宽巷模糊度方法比较
5.4.4 实验分析
5.5 本章小结
第六章 基于三频观测值的多尺度快速定位模型及性能评估
6.1 忽略电离层影响的超宽巷/宽巷定位
6.1.1 单历元几何相关超宽巷/宽巷解算
6.1.2 Ionosphere-fixed定位解算模型
6.1.3 实验分析
6.2 顾及电离层延迟影响的超宽巷/宽巷定位
6.2.1 单历元定位模型
6.2.2 基于窄巷方程约束的多历元定位模型
6.2.3 实验分析
6.3 本章小结
第七章 总结与展望
7.1 研究总结
7.2 本文主要创新点
7.3 研究展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间发表的学术论文
本文编号：3711643
【文章页数】：147 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
缩略词注释表
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 国内外研究现状
1.2.1 各GNSS系统发展现状
1.2.2 多GNSS观测值质量分析
1.2.3 GNSS系统间观测值融合方法
1.2.4 多系统多频模糊度解算
1.2.5 高精度定位解算模型
1.3 论文研究目标及内容安排
第二章 GNSS精密相对定位基本模型
2.1 GNSS基本观测方程
2.1.1 非差观测方程
2.1.2 单差观测方程
2.1.3 双差观测方程
2.2 GNSS精密相对定位中的误差处理
2.3 GNSS观测量线性组合
2.3.1 三频整系数组合
2.3.2 三频常用实数组合
2.3.3 双频常用组合
2.4 GNSS参数估计策略
2.4.1 最小二乘估计
2.4.2 卡尔曼(Kalman)滤波估计
2.5 模糊度估计模型与检核
2.5.1 模糊度估计模型
2.5.2 模糊度固定检核
2.6 本章小结
第三章 GNSS观测值质量分析及随机模型构建
3.1 基于单差法的观测值残差分析及随机模型构建
3.1.1 基于站间单差的残差估计模型
3.1.2 GLONASS载波残差估计模型
3.1.3 基于高度角的随机模型构建
3.1.4 实验分析
3.2 BDS星端伪距偏差特性及其改正
3.2.1 伪距多路径组合
3.2.2 BDS伪距偏差对相对定位的影响
3.3 GLONASS伪距频间偏差特性
3.3.1 伪距IFB估计及其特性
3.3.2 估计线性伪距IFB的伪距定位模型
3.4 GNSS三频载波观测组合中的多路径分析
3.4.1 载波多路径效应及其组合
3.4.2 实验分析
3.5 本章小结
第四章 GPS/BDS差分系统间偏差特性及紧组合融合模型
4.1 差分系统间偏差(DISB)估计模型
4.2 GPS/BDS差分系统间偏差特性分析
4.2.1 数据情况
4.2.2 DISB特性分析
4.3 GPS/BDS短基线紧组合定位
4.3.1 短基线定位模型
4.3.2 实验分析
4.4 GPS/BDS中长基线紧组合定位
4.4.1 中长基线定位模型
4.4.2 实验分析
4.5 本章小结
第五章 多系统多频模糊度快速解算方法
5.1 三频无几何模糊度解算模型
5.1.1 解算模型
5.1.2 实验分析
5.2 三频几何相关模糊度解算模型
5.2.1 三频模糊度解算模型
5.2.2 三频/双频融合模型
5.2.3 多维观测向量的分步滤波更新
5.3 几何相关模糊度解算算例分析
5.3.1 短基线实验
5.3.2 中长基线实验
5.4 改进的BDS三频参考站间超宽巷/宽巷模糊度解算方法
5.4.1 宽巷线性组合模型(WLC)
5.4.2 分步载波无电离层方法(SIF)
5.4.3 参考站间三频超宽巷/宽巷模糊度方法比较
5.4.4 实验分析
5.5 本章小结
第六章 基于三频观测值的多尺度快速定位模型及性能评估
6.1 忽略电离层影响的超宽巷/宽巷定位
6.1.1 单历元几何相关超宽巷/宽巷解算
6.1.2 Ionosphere-fixed定位解算模型
6.1.3 实验分析
6.2 顾及电离层延迟影响的超宽巷/宽巷定位
6.2.1 单历元定位模型
6.2.2 基于窄巷方程约束的多历元定位模型
6.2.3 实验分析
6.3 本章小结
第七章 总结与展望
7.1 研究总结
7.2 本文主要创新点
7.3 研究展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间发表的学术论文
本文编号：3711643
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dizhicehuilunwen/3711643.html
