北斗多频组合定位关键模型与算法研究

发布时间：2017-06-26 21:06

  本文关键词：北斗多频组合定位关键模型与算法研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：北斗卫星导航系统(Bei Dou Navigation Satellite System,BDS)是我国自主研发、独立运行的卫星导航系统。虽然北斗卫星导航系统运行时间晚于GPS、GLONASS,但却是全球首个集定位、授时和短报文通信为一体的卫星导航系统。本文针对北斗多频组合定位关键模型与算法进行了研究,为多频数据在高精度定位中的应用提供参考。本文重点研究了多频组合观测值理论、周跳探测与修复方法、三频单历元模糊度解算方法等内容,主要研究工作如下:(1)给出北斗观测模型及定位时的观测误差及其相应的改正措施,并给出电离层延迟的多频改正方法;(2)对多频组合观测值理论进行了系统地分析,并根据组合观测值的特性选取满足长波长、弱电离层延迟、低观测噪声的组合系数,最后选取组合观测值最优线性组合。结果表明:同时满足长波长、弱电离层延迟、低观测噪声等优良特性的组合观测值的系数之和为零;(3)使用MW-TECR(Melbourne Wübbena-Total electron contents rate)组合法对北斗双频非差相位观测数据中发生的周跳进行实时探测与修复。首先选取MW组合与TECR作为周跳检测量探测周跳。然后使用搜索匹配的方法修复周跳,最后使用北斗双频实测数据进行实验分析。实验结果表明:MW-TECR组合法可以弥补各自的缺陷,有效地探测与修复不同大小的周跳组合;(4)联合伪距相位组合和无几何相位组合对北斗三频载波观测数据进行周跳探测与修复。首先选取两组超宽巷弱电离层伪距相位组合作为周跳第一、二检测量,弱电离层无几何相位组合作为周跳第三检测量,组成3组线性无关的组合,然后以最小1范数为周跳修复准则,通过搜索匹配修复周跳,使用Ratio值检验搜索匹配的方法确定的最小1范数相对应的原始载波相位的周跳值的可靠性。最后对不同采样间隔和不同卫星的观测数据进行周跳探测与修复实验。实验结果表明:本文方法可以对不同的周跳组合进行实时探测与修复;(5)在CIR(Cascading Integer Resolution)方法的基础上,给出了解算窄巷组合模糊度的两种改进方法:采用无电离层组合法解算窄巷组合模糊度;将电离层延迟先验信息与位置参数和窄巷组合模糊度作为未知参数,采用最小二乘配置原理一并求解。实验结果表明:加入电离层先验约束信息提高了单历元模糊度解算的成功率和可靠性。
【关键词】：北斗卫星导航系统 误差改正 组合观测值 周跳探测与修复 模糊度解算
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P228.4;TN967.1
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-16
• 变量注释表16-18
• 1 绪论18-26
• 1.1 研究背景与意义18
• 1.2 北斗卫星导航系统概况18-21
• 1.3 国内外研究现状21-23
• 1.4 主要研究内容23
• 1.5 本文的结构与组织23-26
• 2 北斗观测模型及误差改正26-40
• 2.1 北斗观测模型26-28
• 2.2 北斗观测误差改正28-32
• 2.3 电离层延迟的多频改正方法32-39
• 2.4 本章小结39-40
• 3 多频组合观测值理论40-52
• 3.1 多频载波相位组合观测值40-41
• 3.2 组合观测值的特性分析41-43
• 3.3 组合观测值系数的选取方法43-50
• 3.4 本章小结50-52
• 4 周跳探测与修复算法研究52-80
• 4.1 周跳概述52-53
• 4.2 双频MW-TECR组合法探测与修复周跳53-59
• 4.3 三频伪距相位组合法探测与修复周跳59-67
• 4.4 三频伪距相位-无几何相位组合法探测与修复周跳67-78
• 4.5 本章小结78-80
• 5 多频模糊度解算研究80-102
• 5.1 整周模糊度概述80-81
• 5.2 CIR方法解算模糊度81-88
• 5.3 CIR方法的改进88-101
• 5.4 本章小结101-102
• 6 结论和展望102-104
• 6.1 结论102-103
• 6.2 展望103-104
• 参考文献104-109
• 作者简历109-111
• 学位论文数据集111

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前8条

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本文编号：487572