GNSS多星定位数据的稳定性和精度比较分析

发布时间：2021-04-12 09:16

  作为二十世纪发展起来的最新科研成果,全球卫星导航系统已经在社会生活的各领域开始了全方位、多角度的实际运用。近年来,许多国家和地区都花费大量人力物力研究卫星导航系统,例如我国的第二代北斗卫星导航系统以及欧洲伽利略系统。全球卫星导航系统也因此发展成为了多个系统同时存在,多个频率共同服务的状态,与此同时,也给目前的GNSS数据处理方法带来了极大的挑战。多频服务是最近几年才开始发展起来的,所以很多方面的技术和理念都不太成熟,尚且处于一个发展的初级阶段。在过去仅有两个频率时,由于钟差参数的影响,频率兼容性无法进行直接分析,但当三个甚至更多频率存在时,钟差参数已经不能完全消除频率间的偏差,因此在多频情况下,需对频率间兼容性进行分析,这也是多频数据处理前必须进行的工作。其次为了充分利用各系统的优势,并使融合数据得到更稳定可靠的结果,本文还详细对比分析了各卫星系统数据的稳定性和精度。本文的主要工作为:(1)对目前全球定位系统中存在的问题和多系统多频率GNSS数据处理模型进行了总结;介绍了 Rinex3.02的使用说明,然后还介绍了 TEQC的功能和使用方法,最后对数据质量的指标:电离层影响、信噪比、数据完整性、周跳比、多路径效应等的计算方法进行了阐述。(2)设计了相关实验,在相同时间、相同地点对常规双星双频和三星双频数据进行后处理,并对比分析其数据稳定性和精度。从实验结果发现,实时动态数据的水平方向上,三星双频数据的精度是略优于双星双频数据;但在垂直方向上则相反,三星双频数据反而要略差于双星双频数据。(3)设计了相关实验,并选取了相同型号的接收机,在相同地点、相同时间段、相同观测条件下采集数据。然后对采集的多星静态数据进行分解,初步得出中国的北斗卫星导航系统接收的数据稳定性和质量(由于GNSS定位是受三部分误差影响,第一部分是所有GNSS接收机都有的,如卫星钟误差,星历误差、电离层误差、对流层误差等;第二部分是传播延迟误差;第三部分是所有GNSS接收机固有的误差,例如通道延迟、多径效应、内部噪声等。而本文三星和双星接收数据的稳定性和质量特指第一部分误差的衡量,而精度是要综合三部分误差来衡量。)最佳,其次是美国的GPS卫星导航系统,最后是俄罗斯的GLONASS卫星导航系统。但是由于数据源地域的局限(只有云南省文山州的数据),没法进行地域上的对比,所以没法肯定在其他地域上,是否也是这结果。(4)利用原始观测值的数据处理方法对GPS不同频率之间的兼容性进行了探讨,通过实验得出:GPSL5的残差约为L1/L2残差的三倍,而且连续数天内其变化量和变化趋势基本一致,这意味着GPS L5可能含有某种与L1/L2不兼容的系统偏差。
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：P228.4

【参考文献】

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本文编号：1565660