刘金健:多系统GNSS联合定位的精密单点模型研究论文

刘金健:多系统GNSS联合定位的精密单点模型研究论文

本文主要研究内容

作者刘金健(2019)在《多系统GNSS联合定位的精密单点模型研究》一文中研究指出:精密单点定位(Precise Point Position,PPP)是基于状态空间域改正信息的高精度定位方法,PPP技术是利用单台接收机接收卫星信号,与相对定位相比可以不用顾及测站间距离,提高了 GNSS进行精确定位的灵活性。目前PPP技术已经广泛应用于水汽预测、精密授时、长距离动态定位等相关领域。但是,在城市建筑群、山区以及露天矿区等恶劣环境下,单系统PPP因为可见卫星数目较少、卫星几何结构较差无法实现高精度定位,而随着各国卫星导航系统的发展,卫星数量逐步增加,多系统卫星联合定位能够很好解决恶劣观测环境下卫星数目不足、几何结构差问题。鉴于此,本文从多系统GNSS联合角度出发对精密单点定位模型进行研究。本文的研究内容主要从以下几个方面进行分析:(1)GNSS多系统观测值的统一表达。在介绍多系统联合定位理论的基础上,综合考虑时空基准差异,推导了 GNSS多系统观测值的统一表达方程。最后给出了 GNSS导航定位中涉及到的相关误差来源以及其改正方法。(2)多系统联合PPP定位模型的构建。在分析精密单点定位常见函数模型的基础上,依据GNSS多系统观测值统一表达式建立了多系统联合定位的PPP函数模型;综合高度角定权法和Helmert方差分量估计法确定了多系统联合PPP的随机模型。同时介绍了参数估计的三种方法,本文程序使用的参数估计方法为卡尔曼滤波。(3)多系统联合PPP收敛性能分析。利用IGS站点数据,分别使用UofC函数模型和UD函数模型对三种系统的七种不同组合方式进行精密单点定位性能分析。在UofC模型中,组合系统收敛率高于单系统。BDS收敛时间最长在65min左右,三系统GPS/GLONASS/BDS组合系统收敛时间最短为15min左右。在UD模型中,组合系统收敛率优于单系统,BDS单系统收敛率最低。三系统GPS/GLONASS/BDS组合收敛时间最短在30min左右,单系统BDS收敛时间最长,时间在60min左右。(4)多系统联合PPP定位精度分析。在定位精度方面,两种函数模型的单天解定位精度都可以达到亚毫米级。在UofC模型中,组合系统精度高于单系统,其中最优的三系统组合单天均方根误差水平方向在1cm以内,天顶方向在2cm左右。最差的单系统BDS单天均方根误差水平方向在2cm左右,天顶方向在5cm左右。在UD函数模型中,BDS系统在N(北)、E(东)、U(天)三个方向定位精度相对较差,水平方向在2cm左右,天顶方向在5cm左右。三系统GPS/GLONASS/BDS组合定位精度最高,单天解均方根误差也在1cm以内,天顶方向均方根在2cm左右。UofC模型定位性能优于UD型,主要由于UofC模型相对于UD模型降低了组合观测值的噪声水平。图[27];表[8];参[80]

Abstract

jing mi chan dian ding wei (Precise Point Position,PPP)shi ji yu zhuang tai kong jian yu gai zheng xin xi de gao jing du ding wei fang fa ,PPPji shu shi li yong chan tai jie shou ji jie shou wei xing xin hao ,yu xiang dui ding wei xiang bi ke yi bu yong gu ji ce zhan jian ju li ,di gao le GNSSjin hang jing que ding wei de ling huo xing 。mu qian PPPji shu yi jing an fan ying yong yu shui qi yu ce 、jing mi shou shi 、chang ju li dong tai ding wei deng xiang guan ling yu 。dan shi ,zai cheng shi jian zhu qun 、shan ou yi ji lou tian kuang ou deng e lie huan jing xia ,chan ji tong PPPyin wei ke jian wei xing shu mu jiao shao 、wei xing ji he jie gou jiao cha mo fa shi xian gao jing du ding wei ,er sui zhao ge guo wei xing dao hang ji tong de fa zhan ,wei xing shu liang zhu bu zeng jia ,duo ji tong wei xing lian ge ding wei neng gou hen hao jie jue e lie guan ce huan jing xia wei xing shu mu bu zu 、ji he jie gou cha wen ti 。jian yu ci ,ben wen cong duo ji tong GNSSlian ge jiao du chu fa dui jing mi chan dian ding wei mo xing jin hang yan jiu 。ben wen de yan jiu nei rong zhu yao cong yi xia ji ge fang mian jin hang fen xi :(1)GNSSduo ji tong guan ce zhi de tong yi biao da 。zai jie shao duo ji tong lian ge ding wei li lun de ji chu shang ,zeng ge kao lv shi kong ji zhun cha yi ,tui dao le GNSSduo ji tong guan ce zhi de tong yi biao da fang cheng 。zui hou gei chu le GNSSdao hang ding wei zhong she ji dao de xiang guan wu cha lai yuan yi ji ji gai zheng fang fa 。(2)duo ji tong lian ge PPPding wei mo xing de gou jian 。zai fen xi jing mi chan dian ding wei chang jian han shu mo xing de ji chu shang ,yi ju GNSSduo ji tong guan ce zhi tong yi biao da shi jian li le duo ji tong lian ge ding wei de PPPhan shu mo xing ;zeng ge gao du jiao ding quan fa he Helmertfang cha fen liang gu ji fa que ding le duo ji tong lian ge PPPde sui ji mo xing 。tong shi jie shao le can shu gu ji de san chong fang fa ,ben wen cheng xu shi yong de can shu gu ji fang fa wei ka er man lv bo 。(3)duo ji tong lian ge PPPshou lian xing neng fen xi 。li yong IGSzhan dian shu ju ,fen bie shi yong UofChan shu mo xing he UDhan shu mo xing dui san chong ji tong de qi chong bu tong zu ge fang shi jin hang jing mi chan dian ding wei xing neng fen xi 。zai UofCmo xing zhong ,zu ge ji tong shou lian lv gao yu chan ji tong 。BDSshou lian shi jian zui chang zai 65minzuo you ,san ji tong GPS/GLONASS/BDSzu ge ji tong shou lian shi jian zui duan wei 15minzuo you 。zai UDmo xing zhong ,zu ge ji tong shou lian lv you yu chan ji tong ,BDSchan ji tong shou lian lv zui di 。san ji tong GPS/GLONASS/BDSzu ge shou lian shi jian zui duan zai 30minzuo you ,chan ji tong BDSshou lian shi jian zui chang ,shi jian zai 60minzuo you 。(4)duo ji tong lian ge PPPding wei jing du fen xi 。zai ding wei jing du fang mian ,liang chong han shu mo xing de chan tian jie ding wei jing du dou ke yi da dao ya hao mi ji 。zai UofCmo xing zhong ,zu ge ji tong jing du gao yu chan ji tong ,ji zhong zui you de san ji tong zu ge chan tian jun fang gen wu cha shui ping fang xiang zai 1cmyi nei ,tian ding fang xiang zai 2cmzuo you 。zui cha de chan ji tong BDSchan tian jun fang gen wu cha shui ping fang xiang zai 2cmzuo you ,tian ding fang xiang zai 5cmzuo you 。zai UDhan shu mo xing zhong ,BDSji tong zai N(bei )、E(dong )、U(tian )san ge fang xiang ding wei jing du xiang dui jiao cha ,shui ping fang xiang zai 2cmzuo you ,tian ding fang xiang zai 5cmzuo you 。san ji tong GPS/GLONASS/BDSzu ge ding wei jing du zui gao ,chan tian jie jun fang gen wu cha ye zai 1cmyi nei ,tian ding fang xiang jun fang gen zai 2cmzuo you 。UofCmo xing ding wei xing neng you yu UDxing ,zhu yao you yu UofCmo xing xiang dui yu UDmo xing jiang di le zu ge guan ce zhi de zao sheng shui ping 。tu [27];biao [8];can [80]

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自安徽理工大学的刘金健,发表于刊物安徽理工大学2019-07-08论文,是一篇关于多系统联合定位论文,精密单点定位论文,函数模型论文,函数模型论文,卡尔曼滤波论文,定位精度论文,收敛时间论文,安徽理工大学2019-07-08论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自安徽理工大学2019-07-08论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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