GPS快速精确相对定位技术

GPS快速精确相对定位技术

何晓峰[1]2003年在《GPS快速精确相对定位技术》文中进行了进一步梳理GPS载波相位快速精确相对定位技术是GPS应用技术的发展方向之一,本文针对GPS载波相位快速精确相对定位技术的两个核心问题——整周模糊度的求解和周跳的检测与修复,从理论和实践两个方面进行了深入研究。 从理论上,深入分析了整周模糊度求解的基本原理,建立了整周模糊度求解的完整理论。在此基础上,针对静态下公里级的基线长度,基于空间变换的思想提出了一种新的整周模糊度求解算法——FARM算法(Fast Ambiguity Resolution Method)。深入研究了周跳检测与修复的原理,并且基于载波相位叁差方程进行周跳检测与修复算法的研究。 在实践中,建立了GPS载波相位快速精确相对定位试验系统,并且利用该系统进行了大量的试验。通过试验,表明利用FARM算法在基线长度为1Km左右的情况下,3分钟内相对定位精度可以达到2cm(95%置信概率)。试验验证了基于叁差解的周跳检测与修复算法,即使只存在一周的周跳,算法也可以准确的检测并修复。

郭兴华[2]2006年在《GPS动态实时定位技术研究》文中研究说明GPS载波相位相对定位技术因其高精度的定位能力,在国际上得到了广泛的研究。本文主要研究了以NAVCOM nct-2100为接收机的载波相位相对定位系统。通过对系统的整体分析和设计,研究了载波相位相对定位系统的一些关键问题。本文首先介绍了GPS载波相位测量定位原理,讨论了相对定位的数学模型。其次分析了本文使用的NAVCOM nct-2100接收机的信号结构,并采用二进制数据格式实现了数据的采集与处理。再次在理论和工程上分析研究了在动态条件下载波相位周跳检测的问题。最后分析了载波信号整周模糊度求解算法,提出了使用Kalman滤波搜索模糊度浮点解,和基于LAMBDA(Least-squares Ambiguity,Decorrelation Adjustment)空间变换的整周模糊度搜索方案。在此基础上对本文算法进行大量充分的试验,验证了算法可以快速正确求解模糊度,实现高精度定位。在本文的最后,对整个研究工作进行总结,并指出以后继续研究的方向。

李盼[3]2016年在《GNSS精密单点定位模糊度快速固定技术和方法研究》文中指出GPS精密单点定位(Precise Point Positioning,简称PPP)是二十世纪九十年代末发展起来的一种空间定位技术,它集成了GPS标准单点定位和GPS相对定位技术的优点,是GPS定位技术中继实时动态定位(Real Time Kinematic, RTK)技术后出现的又一次技术革命。由于多GNSS(GPS/GLONASS/BDS/GALLIEO)系统集成能为PPP提供更为丰富的观测信息,提高平差系统的冗余度,改善定位精度及可靠性,而固定模糊度能够充分利用载波相位模糊度整数特性,显着提高短时间内PPP尤其是东西方向的定位精度,也可为PPP解的质量检核提供丰富的信息。因此近年来,多系统组合PPP和PPP固定解成为GNSS领域的研究热点。历经约十年的快速发展,GNSS在系统布设方面取得了重大进展,GPS PPP固定解的基本理论与技术问题已经得到较好的解决。但是,有关多系统组合PPP和PPP固定解的研究通常是分开进行的。对于GPS PPP模糊度固定,目前仅有CNES分析中心公开提供吸收了相位小数周偏差(Fractional Cycle Bias, FCB)的GRGS整数卫星钟差产品,尚无其他机构公开提供相应于各分析中心精密产品的FCB改正数,这极大地限制了PPP固定解技术相关研究与应用工作的展开。而在用户端,现阶段GPS PPP的首次固定时间依然长达30分钟或以上,这与当前网络RTK的模糊度初始化时间还有相当距离。这也是目前制约PPP技术发展与应用的瓶颈。因此,随着PPP技术的不断发展,开发GPS FCB服务系统已成为PPP固定解研究和应用的迫切需求,加快PPP固定解首次固定速度也是PPP技术推广应用过程中必须解决的关键问题。针对上述需求和问题,本论文旨在:1)在服务端,系统深入地研究高精度GPS/BDSFCB估计的算法,分析影响FCB估计精度的多项因素,建立评估FCB产品内部和外部质量的手段与方法,最终开发出能公开提供GPS FCB产品的服务系统,以推动GPS PPP固定解的深入研究与应用;2)在用户端,针对PPP全模糊度固定失败的情况,提出自动寻找满足bootstrapping成功率和ratio-test的部分可固定模糊度子集的方案,实现PPP部分模糊度固定,以提高PPP获得固定解的概率。在GNSS PPP模糊度固定方面,分别从GPS+BDS双系统组合PPP模糊度固定,以及利用GLONASS观测值信息辅助GPS/BDS单/双系统模糊度固定两个角度,实现多GNSS PPP模糊度固定算法,深入分析多GNSS观测条件对PPP固定解性能的影响。论文的主要工作和贡献如下:(1)系统总结了当前GPS精密单点定位数学模型和模糊度固定的基本理论与方法。从最基本的函数模型出发,推导了影响PPP模糊度参数整数特性的小数周偏差的具体误差组成。对基于单站PPP解的FCB估计算法进行了改进,使用最小二乘整体平差解算区域/全球范围内的卫星端FCB改正数。并在此基础上,开发了一套GPS FCB产品估计与服务系统,可供全球PPP用户利用对应各分析中心的FCB改正数实现PPP固定解。并从内符合精度、与CNES整数产品互符合性,及各场景实际PPP固定解效果等方面对产品质量进行了细致分析。内符合精度方面,GPS卫星WL和NL模糊度的平均利用率分别为93.7%,89.9%;WL模糊度残差在+/-0.2周以内比例为94.2%,窄巷模糊度残差在该范围内的比例为93.7%。与CNES提供的整数卫星钟改正数相比,两套产品WL FCB几乎所有的互差都在+/-0.05内,而窄巷FCB 97.4%的互差都在+/-0.075周内。PPP固定解算例方面,相比PPP浮点解,固定解将1h静态PPP东、北、高分量上的平均RMS偏差分别减少44.4%,28.6%和25.0%;将80分钟左右的车载动态数据叁分量上的定位偏差改善78.2%,20.8%和65.1%;应用于GRACE卫星定轨上,可将A/B双星径向、切向和法向的偏差RMS分别减少23%,37%和43%。(2)针对传统的GPS PPP全模糊度固定(Full Ambiguity Resolution, FAR)受待估参数较多、参数相关性较强,初始阶段部分模糊度精度较低等因素影响容易失败的特点,提出了一种能依据bootstrapping成功率和ratio-test检验,从降相关的模糊度集合中选出满足检核条件的模糊度子集的部分模糊度固定(Partial Ambiguity Resolution, PAR)方法。使用该方法,在FAR失败的情况下,依然有可能成功固定部分模糊度子集,从而保留固定解。实验结果表明:静态PPP解算,FAR的平均首次固定时间(Time to First Fix, TTFF)为26.5分钟,而PAR为20.1分钟,相较FAR将TTFF减少了24.2%;动态PPP解算,TTFF由FAR的39.1分钟减少到PAR的30.9分钟,平均减少了20.9%。对于历元固定率,静态PPP解算由FAR的83.4%提高到PAR的97.7%,动态PPP解算由FAR的77.6%提升到PAR的94.7%。与FAR相比,使用该方法可以较为显着缩短PPP首次固定时间,提高历元固定率。(3)讨论了BDS系统特有的相关误差的处理策略,分析了BDS卫星端伪距多路径对BDS FCB估计的影响,实验表明:不考虑该项误差改正,BDS所有卫星的WL模糊度平均利用率由91.8%降为80.4%,且WL模糊度残差RMS由0.106周增加到0.113周。针对基于BDS单系统PPP的FCB估计对测站观测条件限制较高、浮点模糊度估值精度较低的不足之处,提出基于GPS+BDS组合PPP模型估计BDS FCB的方法,提高了测站数据利用率和BDS FCB估值精度。分析了BDS宽巷和窄巷FCB的时变特性,结果表明:BDS卫星WL FCBs在接近30天的时间内变化不超过0.1周,BDS NL FCBs在15min间隔的相邻时段内的变化值绝大部分不超过0.1周,其中,90.5%的变化量在0.075周之内。根据以上分析,本文每天估计一组BDS WL FCB,每15min估计一组BDSNL FCBS。基于BDS PPP固定解的算例验证了BDS FCB具有较高的质量,相较浮点解能较显着提高定位精度。(4)利用提出的部分模糊度固定方法实现了GPS+BDS双系统模糊度自适应融合。基于估计的双系统FCB首次实现了BDS单系统、GPS+BDS组合PPP模糊度固定解。详细分析了双系统PPP固定解相对于单系统固定解在首次固定时间和历元固定率方面的改善。结果表明:单BDS PPP固定解静态和动态模式下通常都需要长达数小时的首次固定时间,历元固定率通常低于30%。单GPS PPP固定解静态和动态模式的首次固定时间分别约为20和30分钟,固定率分别为97.1%和95.0%。无论对于GPS还是BDS,增加另一系统的观测数据均可改善单系统PPP固定解。基于GPS+BDS组合的双系统PPP固定解可以取得最短的首次固定时间以及最高的历元固定率,其静态和动态模式下的平均首次固定时间约为16.7和24.5分钟,平均固定率为99.5%和98.8%。(5)提出了利用GLONASS观测信息辅助GPS、BDS单/双系统模糊度固定的策略。结果表明:集成GLONASS观测值为PPP带来了更多的冗余信息,可有效提高待固定模糊度参数的估计精度,从而改善固定解性能。GLONASS辅助可将不同模式PPP固定解的首次固定所需时间减少约10-20%,显着加快了PPP首次固定速度,同时也能在不同程度上提高各模式的历元固定率。静态和动态模式下,GLONASS辅助双系统固定解平均首次固定时间分别为14.0和20.1分钟。

吴冠昌[4]2007年在《卫星导航系统快速精密定位算法和应用》文中指出随着人们对GPS定位技术研究的不断深入,其应用领域已扩展到国民经济的各个方面。单频GPS接收机所提供的基于C/A码测距的标准业务无论从定位精度还是从实时性方面都已无法满足用户越来越高的需求。近年来,随着载波相位快速解算方法的提出和计算机运算能力不断增强,使得高精度和实时性要求能够同时满足,从而发展出GPS载波相位快速精密定位技术。本文研究利用单频GPS载波相位接收机进行快速精密定位的可行性。主要内容包括: ①介绍GPS快速精密定位技术的发展历程以及伴随着该技术的发展而产生的典型算法。包括早期基于静态初始化的准动态精密定位法和天线交换法、用于双频接收机的宽巷解法和快速模糊度搜索法FARA、基于观测数据相差最小原理的模糊度函数法AFM以及最优Cholesky分解法、LAMBDA法和LSAST法等。 ②根据GPS载波相位测量原理,构造GPS载波相位观测模型。通过对观测模型的差分及线性化处理,得出位置解算算法和求解步骤。 ③解决快速求解整周模糊度问题。把模糊度求解大体分为求模糊度浮点解和模糊度搜索两个步骤。对于浮点解法,文中介绍了基于普通差分GPS的伪距差分法和通过约去位置参数来提高解算速度的约化序贯最小二乘法;对于模糊度搜索,本文详细介绍并对比了最优Cholesky分解法、LAMBDA法和LSAST法等典型方法。 ④结合上文介绍的各种模糊度解算方法,对比其实现方法和结果,分析其优缺点和各自的适用场合。为下文选择适用于太阳能自动跟踪的算法提供依据。 ⑤把GPS快速精密定位技术应用于太阳能自动跟踪领域。建立太阳位置模型、提出聚能器定姿方案并制定跟踪流程。以跟踪所需的精度和实时性要求为指标筛选相应的整周模糊度解算方法。 ⑥选取约化序贯最小二乘法和最优Cholesky分解法进行整周模糊度解算仿真实验。分析结果得出结论:用GPS载波相位定位技术实现太阳能自动跟踪在精度和实时性等方面都是可行的且优势明显。

陈锐[5]2008年在《GPS快速静态相对定位的研究》文中研究指明GPS载波相位快速精确相对定位技术是GPS应用技术的发展方向之一,本文针对GPS载波相位快速精确相对定位技术的两个核心问题—周跳的检测与修复和整周模糊度的求解,从理论和实践两个方面进行了深入研究。深入研究了周跳检测与修复的原理,并且基于载波相位双差进行多项式周跳检测与修复算法的研究。试验证明即使只存在一周的周跳,也可以准确地检测并修复。在此基础上从理论上深入分析了整周模糊度求解的基本原理进一步完善了整周模糊度求解的理论。针对静态下公里级的基线长度,本文提出了一种新的模糊度搜索方法:基于LAMBDA空间变换降相关和FARA剔除大量模糊度备选组合的整周模糊度求解方法。通过两次空间压缩和适当扩大参数估计区间的尺度因子等手段,大大减少了计算时间,还提高了解算的成功率。在实践中,建立了GPS载波相位快速精确相对定位试验系统,并且利用该系统进行了大量的试验。通过试验,表明利用该算法在基线长度为1Km左右的情况下(采样间隔为5秒),10分钟左右相对定位精度可以达到2cm(99%置信概率)。该系统主要针对地形复杂测图的图根点控制。在复杂的地形中,很难利用全站仪来进行图根点控制,因为由于通视不佳很难将所有控制点进行整体平差,这样就会导致控制点精度大大下降,而应用传统的GPS静态定位系统则需要大量的观测时间,影响了工作效率。应用GPS快速定位系统就能很好解决此问题,防止了误差的传递,提高了控制精度并且缩短了工作时间。

李鹏[6]2008年在《GPS精密单点定位若干关键问题研究》文中进行了进一步梳理GPS非差精密单点定位是利用IGS提供的GPS精密卫星星历,以单台双频GPS接收机采集的相位数据作为主要观测值来进行单点定位解算的,其精度可以达到分米级甚至厘米级。由于它利用单台双频接收机就可以实现在全球范围内静态或者动态定位,并且可以直接得到高精度的ITRF框架下的坐标,因此,它在区域或全球性的科学考察,高精度动态导航定位等方面都有不可限量的应用前景,是目前GPS界研究的热点。本文系统地介绍了GPS非差精密单点定位的理论,各种误差源及其改正公式,研究了其定位需要解决的关键问题。本文主要研究了如下内容:1、非差定位模型及其误差源本文详细讨论了非差精密单点定位的模型。比较了非差、单差、双差及叁差观测值定位模型的优缺点。与其他差分定位模型相比,非差定位模型具有可用观测值多,保留了所有的观测信息,能直接得到测站坐标,不同测站的观测值不相关,测站与测站之间无距离限制等优点。但缺点是未知参数多,无法用差分方法消除误差影响,必须用完善的改正模型加以改正等。2、IGS产品基准的统一IGS的基本目标之一是对所有的IGS用户和GPS应用提供一个很容易实现和维持的全球IGS参考基准。从广义上来讲,全球IGS参考基准不仅包含坐标参考基准,还包括数据处理标准的方法,如消弱对流层、电离层及其它不精确的可能会对GPS定位结果产生影响的因素。通过比较IGS提供的最终精密星历和JPL提供的精密星历,得出在非差精密单位时,必须要考虑星历基准的统一。3、非差相位精密单点定位方法非差精密单点定位方法是本文研究的核心内容之一。传统GPS单点定位是利用伪距及广播星历的卫星轨道参数和卫星钟差改正进行定位。而精密单点定位是先利用全球若干IGS跟踪站数据计算出精密卫星星历和卫星钟差,再利用所求得的卫星轨道参数和卫星钟差,对单台接收机采集的相位和伪距观测值进行非差定位处理。其精度可以达到分米级甚至厘米级。实验结果表明,采用事后精密星历解算的测站坐标在X、Y、Z方向上的精度都优于15厘米,其中大部分定位精度都在10厘米以内。

张照杰[7]2007年在《网络RTK定位原理与算法研究》文中指出GPS网络RTK定位是近几年发展起来的一种高精度的GPS定位技术,它利用多个基准站构成一个基准站网,然后借助广域差分GPS和具有多个基准站的局域差分GPS中的基本原理和方法来消除或减弱各种GPS测量误差对流动站的影响,从而达到增加流动站与基准站间的距离和提高定位结果精度的目的。与常规RTK相比,该方法具有覆盖面广,定位精度高,可靠性强,可实时提供厘米级定位等优点。本文在介绍网络RTK定位原理和对影响定位的误差源分析的基础上,重点对基准站及流动站的改正数生成算法进行研究,主要的研究内容有:1.网络RTK系统的组成与原理。主要介绍了网络RTK的基本概念、原理和工作方法,并对网络RTK涉及的关键技术进行了探讨和对其优越性进行了介绍。2.网络RTK系统的误差源分析,由于系统误差源的分析以及建模在网络RTK研究中占有非常重要的地位,本文在对网络RTK技术进行介绍的基础上,对包括电离层误差、对流层误差、轨道误差以及多路径效应等误差在内的各种主要系统误差源进行了分析,并系统研究了卫星高度角、气象元素、高程异常和模型差异等因素对电离层延迟和对流层延迟的影响;并对差分观测方程及其线性组合进行了介绍。3.网络RTK定位的算法研究,主要介绍了线性组合法、内插法、条件平差法;根据高星伟提出的基准站和流动站综合误差的概念,本文深入研究了综合误差线性内插法的数学模型,并给予了公式推导。它可以很好的消除网络RTK流动站的综合误差。4.结合“青岛海湾大桥GPS观测网络的数据”,以叁个点为基准站,一个点为流动站,采用综合误差内插算法计算了流动站的坐标,并实现了该算法,对计算结果进行了分析,验证了综合误差内插算法的精度和可靠性。

王利[8]2014年在《地质灾害高精度GPS监测关键技术研究》文中进行了进一步梳理我国是世界上地质灾害最为严重的国家之一,持续开展对滑坡、崩塌、泥石流、地面沉降和地裂缝等地质灾害的高精度监测,了解和掌握不同地质现象和地质灾害的变形规律和特征,从而实现对地质灾害的评价、预测和预警是一项必要而且迫切的科学任务。目前,GPS定位技术已在地质灾害监测领域得到了广泛应用,但在如何实现高精度快速定位方面仍然存在着许多尚未完全解决的关键技术问题,如特殊环境条件下GPS观测误差的消除与改正,GPS原始观测数据质量的检验与判断,不同灾害监测需求下精度指标的确定,高精度GPS数据处理方案的确定,GPS精密单点定位技术的精度和可用性,GPS动态定位技术的适用性,以及GPS实时变形监测系统构建与实现等。针对上述问题,本文结合若干地质灾害监测项目的实施,针对如何实现GPS高精度和快速定位所面临的理论和关键技术方法展开了深入的研究和探讨,获得了一些具有创新性并有益于指导实际应用的重要成果。本文开展的研究工作和取得的主要研究成果如下:1、针对影响高精度GPS定位的误差问题,重点探讨了卫星星历和对流层延迟误差对高精度GPS监测结果的影响规律,提出了在基线较长或站间高差过大时宜采用精密星历和对流层延迟改正模型进行高精度GPS基线向量解算的处理措施。2、针对高精度GPS监测中如何判断测站观测环境和接收机质量的问题,提出了一种利用MP1与MP2之差值的时间序列对GPS接收机性能进行检验的新方法,可以快速检验并判断GPS接收机的测量性能状态。3、探讨了GPS精密单点定位(PPP)技术在地面沉降等大范围、缓变型地质灾害监测的适用性问题,通过对某地区大范围地面沉降监测数据的处理和分析,发现PPP技术监测结果的内符合精度可以达到5mm以内,外符合精度可以达到20mm左右,表明静态PPP技术在采取精细误差修正模型对影响定位的误差进行改正等技术措施后,完全可用于cm级精度的大范围地质灾害的变形监测。4、为了提高静态PPP技术的收敛速度、定位精度和可靠性,提出了基于基准站改正信息和历元差分的无模糊度PPP定位新算法,该算法可大大缩短PPP的收敛时间,能够在较大范围内快速、独立获取各个监测点上的形变信息,且精度和可靠性均有保证。5、为了降低GPS精密单点定位的硬件成本,研究了利用单频GPS接收机进行高精度定位的关键技术,提出了一种基于GPS原始观测值的单频PPP算法。该算法通过增加电离层延迟先验信息、空间和时间约束的虚拟观测方程,将电离层延迟当作未知参数与其它定位参数一并进行估计来高效修正电离层延迟误差。计算结果表明:该算法的收敛速度和稳定性较传统方法有所改善,其静态单频单天PPP解的精度可达2-3cm、模拟动态单频单天PPP解的精度可达2-3dm,完全可用于cm或dm级精度的大范围地质灾害的变形监测。6、通过对滑坡监测精度、复测周期及速度之间关系的分析,探讨了叁种GPS快速定位技术在滑坡灾害动态变形监测中的精度、适用范围和限制条件等关键问题,实例和计算结果表明,RTK技术、GPS单历元定位技术和实时PPP技术均可用于中速(4级)以上滑坡的实时动态变形监测。7、基于本文研究的若干地质灾害高精度GPS监测关键技术和方法,提出对甑子岩危岩体采用GPS静态和动态定位技术相结合的监测技术路线,并成功构建了甑子岩危岩体GPS实时动态监测系统。该系统能够实现对危岩体变形情况的全天候、自动化和叁维动态监测,进而实现对灾害体变形状况的及时准确预警,监测结果的平面精度在5mm左右,高程精度约为10mm。

庞娇妮[9]2008年在《基于卫星定位技术的动态定位系统设计及试验研究》文中研究指明高精度的精准打击武器在现代战争中备受关注,具有卫星定位功能的引信已成为各国军事研究的热点,但目前卫星定位接收设备在高动态环境下捕获卫星信号和处理定位数据的实时性仍无法得到满足。在介绍了卫星定位系统的国内外发展和应用情况的基础上,对卫星定位技术在引信中的应用途径进行了分类和概括,分析了卫星定位系统应用于引信存在的主要技术难点并提出了解决的途径和方法。通过对卫星定位系统快速定位需求、启动过程和关键技术指标的分析,提出了高动态下快速定位方案,重点设计了外部处理模块辅助系统和A-GPS辅助系统的总体方案、系统结构和工作过程,并在理论上对启动速度进行了计算。针对卫星定位系统应用于引信需要对弹道数据进行实时高复杂度处理,进行了以DSP作为数据处理核心的高动态定位系统设计,对系统各模块进行了器件选型、结构设计以及硬件电路设计,并用汇编、C/C++语言进行了软件设计,包括系统初始化,存储器配置,接收和提取定位信息,数值转换以及对弹道定位数据的坐标转换和断点补充。本文以DSP入门套件(DSK)作为数据平台以及仿真器作为仿真工具,通过CCS仿真环境对系统各硬件模块和软件程序进行调试和检验,实现了实时定位数据处理功能。进行了A-GPS辅助启动、无辅助冷启动及失锁重捕定位时间的测试和比较,并进行了静态和准动态下的系统实验,通过MATLAB软件对实验数据进行仿真并以计算圆概率半径分析了定位精度,所设计的坐标转换和断点补充功能算法在试验中得到了验证。

杨光[10]2004年在《GPS和伪卫星组合定位技术及其在形变监测中的应用研究》文中指出传统的变形监测方法在连续性、实时性和自动化程度等方面已越来越难以满足现今大坝、滑坡安全监测的要求。GPS作为当今最先进的测量手段之一,其精密定位理论和技术已在大地测量、地壳运动监测、精密工程测量等诸多领域得到了广泛的应用。GPS应用于变形监测,使得安全监测系统的数据采集、传送、处理和分析的自动化很容易实现,但在叁维定位的精度和可靠性以及成本等方面还存在某些缺陷。如受GPS系统本身的一些先天性因素限制,GPS在垂直方向上的定位误差通常为水平方向的2~3倍;并且在水电工程深峡谷遮蔽严重的区域,GPS定位精度会迅速下降,甚至完全无法定位;此外,目前在水下、地下、室内和隧道内还无法采用GPS定位。 伪卫星定位技术是解决这些问题的一条有效途径,采用伪卫星能够增加可用星的数目和改善几何图形结构。本文的研究旨在以GPS和伪卫星的组合来提高定位的精度和可靠性,并实现垂直方向上与水平相当的定位精度,使卫星定位技术能够满足大坝、滑坡安全监测系统的要求。本文的研究内容和结果如下: 1.系统地介绍了伪卫星的概念、伪卫星的导航电文及数据格式、定位原理和伪卫星地面设备,重点研究了远近效应、多路径效应、时间同步等伪卫星定位中的一些关键技术问题。探讨了伪卫星在形变监测领域的应用,并总结了叁种典型的应用模式。此外,本文还对伪卫星的位置布设进行了研究,并给出了对布设方案进行评判的几个依据。 2.由GPS和伪卫星的观测量入手,重点研究了伪卫星增强GPS定位的效果。推求了GPOP和VDOP等精度因子的极值表达式以及GDOP的递推关系式,同时证明了GDOP和RGDOP之间的量化关系。从理论上阐明了利用伪卫星技术提高定位精度的根本原因。 3.建立了GPS和伪卫星在不同组合定位方式下的观测模型,分析了GPS和伪卫星在误差来源和误差特性的异同,研究了伪卫星对流层延迟的计算方法和静态环境下多路径偏差的消除方法。此外,针对伪卫星的钟差特性,首次提出了一种计算伪卫星时钟钟差变化率的方法,并采用实验数据进行了验证和钟差拟合分析。结果表明,本文提出的计算方法是有效的。 4.针对GPS和伪卫星组合定位系统,深入研究了模糊度解算、周跳修复、对流层延迟建模和多路径偏差消除等关键问题的算法流程和具体实现,并成功开发了相应的子模块,完成了GPS伪卫星组合定位系统软件的开发工作。 5.针对特定的地理环境条件,利用实测的GPS和伪卫星数据进行了组合定位解算,并对实验数据采取了不同方案的计算和分析。数据处理的结果表明,在有效消除了伪卫星多路径效应后,GPS和伪卫星组合定位技术能显着提高定位精度。

参考文献:

[1]. GPS快速精确相对定位技术[D]. 何晓峰. 国防科学技术大学. 2003

[2]. GPS动态实时定位技术研究[D]. 郭兴华. 哈尔滨工程大学. 2006

[3]. GNSS精密单点定位模糊度快速固定技术和方法研究[D]. 李盼. 武汉大学. 2016

[4]. 卫星导航系统快速精密定位算法和应用[D]. 吴冠昌. 西北工业大学. 2007

[5]. GPS快速静态相对定位的研究[D]. 陈锐. 江西理工大学. 2008

[6]. GPS精密单点定位若干关键问题研究[D]. 李鹏. 西南交通大学. 2008

[7]. 网络RTK定位原理与算法研究[D]. 张照杰. 山东科技大学. 2007

[8]. 地质灾害高精度GPS监测关键技术研究[D]. 王利. 长安大学. 2014

[9]. 基于卫星定位技术的动态定位系统设计及试验研究[D]. 庞娇妮. 南京理工大学. 2008

[10]. GPS和伪卫星组合定位技术及其在形变监测中的应用研究[D]. 杨光. 河海大学. 2004

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