收藏本站
《中国矿业大学》 2008年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

GPS/GLONASS组合精密单点定位理论与方法

蔡昌盛  
【摘要】: GPS精密单点定位是最近几年发展起来的一项卫星定位新技术,它利用精密卫星轨道和卫星钟差产品、双频测码伪距和载波相位观测值进行单台接收机定位,它可以在全球范围内进行作业并直接获得厘米级精度的ITRF框架坐标。与相对定位相比,它具有不受测站间观测距离限制、直接获得测站坐标、数据处理简单等优点。因而在区域高精度坐标框架的维持、科学考察、高精度动态导航定位及近地卫星的定轨、高精度工程测量、国土资源调查等方面都具有广阔的应用前景。但GPS作为一种基于卫星的导航定位系统,它的定位精度和可靠性在很大程度上依赖于观测到的卫星数量。在一些地方诸如城市峡谷、山区、露天矿区,可见卫星的数量常常不足以获得位置解。一种很好的解决办法就是组合GPS和GLONASS。 随着GLONASS精密星历和卫星钟差数据产品的出现,组合GPS/GLONASS精密单点定位已成为可能。本文首先比较了GPS和GLONASS这两种卫星定位系统,然后对GPS和GLONASS这两种卫星系统在精密单点定位中涉及到的误差源及其处理方法进行了讨论,对于精密单点定位而言,除了需要考虑一般的误差如卫星轨道误差、卫星钟差,电离层延迟误差,对流层延迟误差,接收机钟差,多路径误差和观测噪声外,还需要考虑一些特殊误差源的影响。这些误差源包括卫星和接收机天线相位中心偏差,相对论效应,天线相位缠绕,固体潮,大洋负荷,大气负荷,塞格纳克效应等。本文详细阐述并比较了GPS精密单点定位中的两种模型即传统模型和P1-P2-CP模型,对观测值的随机模型和参数的随机模型进行了讨论。论文还给出了精密单点定位在卡尔曼滤波实现时进行质量控制的方法。由于GPS和GLONASS这两种卫星定位系统存在着时间系统的差异,因而当前的GPS精密单点定位模型无法处理GLONASS数据。本文对当前GPS精密单点定位的两种模型进行了拓展,推导出了GPS/GLONASS组合精密单点定位的观测模型和随机模型。组合模型包括组合GPS/GLONASS传统模型和组合GPS/GLONASS P1-P2-CP模型。 为了对组合GPS/GLONASS精密单点定位模型进行评价,利用IGS跟踪站的观测数据和IAC(Information-Analytical Centre)的卫星精密星历和钟差数据,对组合GPS/GLONASS传统模型和组合GPS/GLONASS P1-P2-CP模型进行了试算。试算结果表明两种模型估计获得的三维位置精度,接收机钟差值、天顶方向对流层湿延迟都非常接近。为了进一步评价GPS/GLONASS组合精密单点定位的性能,利用了4个IGS测站的观测数据从位置解的收敛速度和收敛后位置解的精度两方面比较了GPS/GLONASS组合精密单点定位和单独GPS精密单点定位静态和动态模式下的定位结果。经比较发现,当观测到的GPS卫星数目较多并且卫星分布合理时,增加GLONASS观测数据对定位精度和位置解收敛时间影响不大。当观测到的GPS卫星数目较少时,GPS/GLONASS组合精密单点定位相比GPS精密单点定位能显著的提高位置解收敛后的定位精度和明显缩短收敛时间。
【学位授予单位】:中国矿业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:P228.4

知网文化
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李征航,吴秀娟;全球定位系统(GPS)技术的最新进展 第四讲 精密单点定位(下)[J];测绘信息与工程;2002年06期
2 胡国荣,崔伟宏;组合GPS/GLONASS加权单点定位方法[J];兵工学报;2002年01期
3 冯跃强,王彬,蔡伯根;GPS/GLONASS组合定位导航技术的测试[J];北京交通大学学报;2005年02期
4 张守建;李建成;邢乐林;侯延辉;;两种IGS精密星历插值方法的比较分析[J];大地测量与地球动力学;2007年02期
5 刘智敏,林文介;GPS非差相位精密单点定位技术的发展[J];桂林工学院学报;2004年03期
6 刘焱雄,周兴华,张卫红,吴永亭;GPS精密单点定位精度分析[J];海洋测绘;2005年01期
7 季善标,朱文耀,熊永清;精密GPS卫星钟差的改正和应用[J];空间科学学报;2001年01期
8 陈默;高成发;;GPS精密单点定位静态精度分析[J];现代测绘;2006年03期
9 韩保民,欧吉坤;基于GPS非差观测值进行精密单点定位研究[J];武汉大学学报(信息科学版);2003年04期
10 黄兵杰;柳林涛;高光星;周剑;;基于小波变换的GPS精密单点定位中的周跳探测[J];武汉大学学报(信息科学版);2006年06期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 李建文;GLONASS卫星导航系统及GPS/GLONASS组合应用研究[D];解放军信息工程大学;2001年
2 陆旭明;炮用GPS/GLONASS定位系统研究[D];西北工业大学;2001年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨凤云;RTK快速求解整周模糊度算法及应用[J];鞍山科技大学学报;2003年02期
2 胡国荣,崔伟宏;组合GPS/GLONASS加权单点定位方法[J];兵工学报;2002年01期
3 石若明;《城市防灾应急指挥系统》专用电子地图数据转换的技术实现[J];北京测绘;2003年01期
4 陈国平,王庆丰,陶国良;挖泥船作业综合监控系统的研究与开发[J];船舶工程;2004年03期
5 黄珍;王永骥;刘清;周新民;李志俊;;工程船作业综合监控系统研究与开发[J];船舶工程;2006年03期
6 王明剑,李光福;远程航标差分定位遥测遥控系统及其低功耗设计[J];重庆邮电学院学报(自然科学版);2005年01期
7 陈逸群,胡丛玮,杨欢庆;GPS定位中卫星坐标计算的曲线拟合法[J];测绘工程;2000年02期
8 阳凡林,孔祥元;利用GPS RTK等多源信号测算水库库容的应用研究[J];测绘工程;2002年02期
9 蔡昌盛,李征航,赵晓峰;利用GPS组合观测值建立区域电离层模型研究[J];测绘工程;2003年01期
10 曾波,江资斌;GPS车载导航系统的地图匹配算法[J];测绘工程;2004年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张小红;刘经南;Rene Forsberg;;基于精密单点定位技术实现无地面基准站的航空测量[A];中国测绘学会第八次全国会员代表大会暨2005年综合性学术年会论文集[C];2005年
2 王甫红;王留召;;GPS精密单点定位在空中三角测量中的应用[A];中国测绘学会2006年学术年会论文集[C];2006年
3 晏红波;黄腾;;GPS网络RTK的现状及应用前景探讨[A];现代空间定位技术应用研讨交流会论文集(第5卷 第3集)[C];2007年
4 王光辉;朱彦武;张书毕;刘军;;GPS、GLONASS和Galileo系统集成接收机单点定位精度研究[A];现代空间定位技术应用研讨交流会论文集(第5卷 第3集)[C];2007年
5 刘亮;白征东;杨聪;;VRS系统介绍及核心问题的探讨[A];现代空间定位技术应用研讨交流会论文集(第5卷 第3集)[C];2007年
6 张秋昭;朱彦武;张书毕;;基于站心赤道转换模型的GPS网坐标转换[A];现代空间定位技术应用研讨交流会论文集(第5卷 第3集)[C];2007年
7 张丽颖;;GPS在环境监测与监察中的应用[A];中国地理信息系统协会第四次会员代表大会暨第十一届年会论文集[C];2007年
8 魏垂场;;如何利用GPS技术建立四等控制网[A];福建省第十届水利水电青年学术交流会论文集[C];2006年
9 林剑;吴云;;利用GPS双频载波相位单历元解算电离层VTEC[A];新世纪观测技术发展及防震减灾青年学术研讨会论文集[C];2007年
10 曾玉龙;;多组GPS卫星广播星历的轨道标准化[A];全国测绘科技信息网中南分网第二十一次学术信息交流会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杨力;大气对GPS测量影响的理论与研究[D];解放军信息工程大学;2001年
2 陈金平;GPS完善性增强研究[D];解放军信息工程大学;2001年
3 文援兰;航天器精密轨道抗差估计理论与应用的研究[D];解放军信息工程大学;2001年
4 滕云田;现代地震地磁观测技术研究[D];中国地震局地球物理研究所;2001年
5 孟国杰;基于全球定位系统的现今地壳运动与形变研究[D];中国地震局地球物理研究所;2001年
6 陈树新;GPS整周模糊度动态确定的算法及性能研究[D];西北工业大学;2002年
7 袁运斌;基于GPS的电离层监测及延迟改正理论与方法的研究[D];中国科学院研究生院(测量与地球物理研究所);2002年
8 郑庆晖;基于GPS的航天器姿态、相对姿态确定研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2003年
9 杨铁军;GPS实时姿态测量技术与多径误差研究[D];电子科技大学;2003年
10 张景伟;INS/GPS/SAR组合导航系统关键问题研究[D];西北工业大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李曙光;GPS车辆导航系统研究[D];长安大学;2000年
2 李辉;试验基地测绘信息集成系统的开发与研制[D];解放军信息工程大学;2000年
3 张博;GPS在农业中的应用技术研究[D];中国农业大学;2000年
4 钟明兴;精密绝对定位的研究与软件研制[D];解放军信息工程大学;2001年
5 李建文;GLONASS卫星导航系统及GPS/GLONASS组合应用研究[D];解放军信息工程大学;2001年
6 刘利;基于道路的双星定位研究[D];解放军信息工程大学;2001年
7 尹小俊;软件无线电在卫星定位导航系统中的应用研究[D];西北工业大学;2001年
8 陆旭明;炮用GPS/GLONASS定位系统研究[D];西北工业大学;2001年
9 刘大军;利用单天线GPS确定载体姿态的研究[D];南京航空航天大学;2002年
10 王柳文;微型飞行器自主控制系统的研究及设计[D];南京航空航天大学;2002年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 宋淑丽,朱文耀,丁金才,彭军还;上海GPS网层析水汽三维分布改善数值预报湿度场[J];科学通报;2005年20期
2 范士杰;郭际明;彭秀英;;GPS双频相位平滑伪距及其单点定位的精度研究[J];测绘工程;2005年04期
3 李征航,吴秀娟;全球定位系统(GPS)技术的最新进展 第四讲 精密单点定位(下)[J];测绘信息与工程;2002年06期
4 唐卫明,刘智敏;GPS载波相位平滑伪距精度分析与应用探讨[J];测绘信息与工程;2005年03期
5 郑作亚,程宗颐,黄珹,卢秀山;对Blewitt周跳探测与修复方法的改进[J];天文学报;2005年02期
6 于小平;杨国东;王凤艳;刘财;张洪波;孟令顺;许惠平;胡婷;;GPS高程拟合转换正常高的研究[J];测绘科学;2007年02期
7 彭木根;程煜;王文博;;欧洲伽利略卫星导航系统和定位技术[J];数据通信;2006年03期
8 杨帆,麻凤海,刘书贤,张维廉;采空区岩层移动的动态过程与可视化研究[J];中国地质灾害与防治学报;2005年01期
9 邵春丽,胡鹏,黄承义,彭琪;DELAUNAY三角网的算法详述及其应用发展前景[J];测绘科学;2004年06期
10 林应强,吴立德;基于模型的三维物体识别[J];自动化学报;1997年06期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 宋淑丽;地基GPS网对水汽三维分布的监测及其在气象学中的应用[D];中国科学院研究生院(上海天文台);2004年
2 伍岳;第二代导航卫星系统多频数据处理理论及应用[D];武汉大学;2005年
3 杨帆;急倾斜煤层采动覆岩移动模式及机理研究[D];辽宁工程技术大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 祁芳;卡尔曼滤波算法在GPS非差相位精密单点定位中的应用研究[D];武汉大学;2003年
2 唐波;提高GPS单点定位精度的算法研究[D];北京工业大学;2006年
3 韦建超;GPS精密单点定位的数据处理研究[D];中南大学;2007年
4 伍毅;三维扫描信息获取的深度图像配准算法设计及开发[D];浙江大学;2005年
5 冯聪慧;机载激光雷达系统数据处理方法的研究[D];解放军信息工程大学;2007年
6 刘沛;多源数据辅助机载LIDAR数据处理的关键技术研究[D];中国测绘科学研究院;2008年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 范士杰;郭际明;彭秀英;;GPS双频相位平滑伪距及其单点定位的精度研究[J];测绘工程;2005年04期
2 高星伟,葛茂荣;GPS/GLONASS伪距差分的数据处理[J];测绘通报;2000年06期
3 孔巧丽;;用切贝雪夫多项式拟合GPS卫星精密坐标[J];测绘通报;2006年08期
4 徐绍铨!430079,张永军!430079,李振洪!430079,吴云孙!430079;GPS/GLONASS组合定位系统的精度分析[J];测绘信息与工程;2000年01期
5 李征航,吴秀娟;全球定位系统(GPS)技术的最新进展 第四讲 精密单点定位(下)[J];测绘信息与工程;2002年06期
6 楼益栋,刘万科,张小红;GPS卫星星历的精度分析[J];测绘信息与工程;2003年06期
7 曹梦成;戴吾蛟;周晓卫;;基于Vondrak滤波的GPS周跳探测与修复[J];测绘信息与工程;2006年05期
8 廖向前,黄顺吉;GPS载波相位的周跳检测方法[J];电子科技大学学报;1997年06期
9 张守建;李建成;邢乐林;侯延辉;;两种IGS精密星历插值方法的比较分析[J];大地测量与地球动力学;2007年02期
10 刘迎春,林宝军,张晓坤;一种卫星精密星历的插值方法[J];飞行器测控学报;2004年04期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 丁宏才;GLONASS/GPS导航信息的组合应用[J];青岛远洋船员学院学报;1997年01期
2 张献州,熊永良;GLONASS的现状与发展[J];四川测绘;1999年03期
3 李建文,郝金明,李军正,张锦军;GPS/GLONASS组合测量误差简介[J];全球定位系统;2004年03期
4 卓力格图,张爱华;GPS与GLONASS的坐标转换[J];地壳形变与地震;2000年02期
5 高星伟,李毓麟,葛茂荣;GPS/GLONASS相位差分的数据处理方法[J];测绘科学;2004年02期
6 任超,欧吉坤,刘根友;双星系统中GLONASS在基线解算中的作用[J];工程勘察;2001年03期
7 吴广华;GPS和GLONASS静态位置综合法[J];集美大学学报(自然科学版);2002年01期
8 陈俊勇;GPS和GLONASS定位成果的坐标转换[J];测绘通报;2002年07期
9 胡松杰;GPS和GLONASS广播星历参数分析及算法[J];飞行器测控学报;2005年03期
10 高星伟,葛茂荣;GPS/GLONASS伪距差分的数据处理[J];测绘通报;2000年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘莉;战兴群;刘卫;牛满仓;;北斗导航系统和GPS兼容性评估[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年
2 ;Application of Inter-system Hardware Delay Bias in GPS/GLONASS PPP[A];第三届中国卫星导航学术年会电子文集——S03精密定轨与精密定位[C];2012年
3 ;Analysis and Modeling of PPP Residuals from GPS and GLONASS[A];第三届中国卫星导航学术年会电子文集——S03精密定轨与精密定位[C];2012年
4 岳富占;梁志国;吕铁军;仇跃华;;星载GPS接收机全链路分析及仿真方法研究[A];第三届中国卫星导航学术年会电子文集——S06北斗/GNSS测试评估技术[C];2012年
5 马友利;李显巨;彭冲;陈刚;;GLONASS系统与GPS系统多路径效应规律初步研究[A];第二届“测绘科学前沿技术论坛”论文精选[C];2010年
6 肖洪兵;郭泽荣;;旋转弹载GPS自动跟踪系统设计[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
7 许东阳;寇艳红;;GPS L5信号双分量联合跟踪[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年
8 曹文涛;郭际明;;基于切比雪夫多项式的GPS轨道标准化方法[A];第三届中国卫星导航学术年会电子文集——S08卫星导航模型与方法[C];2012年
9 解祥成;丰光寅;晏黎明;;GPS水准在长江中游河道演变控制测量中的应用初探[A];中国测绘学会2010年学术年会论文集[C];2010年
10 Hsin-Tai Hsiao;Tsai-Hsin Chang;;Algorithm Design for Long-term GPS Satellite Orbit Prediction[A];Proceedings of the 2011 Chinese Control and Decision Conference(CCDC)[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 徐卫东;“格洛纳斯”挑战GPS霸主地位[N];中国国防报;2008年
2 整理 张楠;GPS25周年从军用转向民用[N];中国计算机报;2010年
3 记者 章迪思;用“GPS”还是“北斗”?用户说了算[N];解放日报;2011年
4 郭卫锋;芜湖建成GPS服务系统[N];中国测绘报;2008年
5 ;安华高推出完整射频模块[N];人民邮电;2008年
6 侯新军 赵迎红;GPS解水库权属纠纷[N];中国测绘报;2008年
7 记者 梁晶晶;贵阳市公安局GPS定位锁定事发现场[N];法制生活报;2008年
8 代希泽;走出选购GPS导航仪误区[N];当代汽车报;2008年
9 吴江;仅有GPS“定”不了公车滥用的“位”[N];工人日报;2009年
10 记者 张玮炜;全市出租车将免费安上GPS[N];大连日报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 蔡昌盛;GPS/GLONASS组合精密单点定位理论与方法[D];中国矿业大学;2008年
2 杨洋;GPS/SINS深组合导航中的关键技术研究[D];南京理工大学;2013年
3 李平;智能GPS天线系统中的若干关键技术研究[D];西安电子科技大学;2007年
4 陈伟;基于GPS和自包含传感器的行人室内外无缝定位算法研究[D];中国科学技术大学;2010年
5 唐康华;GPS/MIMU嵌入式组合导航关键技术研究[D];国防科学技术大学;2008年
6 田世君;高灵敏度GPS定位及组合导航技术研究[D];电子科技大学;2009年
7 宋洪涛;GPS接收机抗干扰技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
8 白雪;基于农田特征的车载GPS运动模型辨识及定位误差研究[D];江苏大学;2011年
9 刘有贵;GPS/GPRS车辆定位网络系统及故障在线检测技术研究[D];长春理工大学;2011年
10 陈宪冬;GPS精密定位定轨软件研究[D];西南交通大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张思静;GPS、GLONASS双系统兼容定位算法研究与实现[D];北京邮电大学;2011年
2 黄晶;基于GPS/GIS/GSM船载导航系统的研究[D];电子科技大学;2009年
3 石尔达;基于LabVIEW的GPS设备定位仪的研究[D];东北电力大学;2011年
4 黄锟;基于FPGA的高动态GPS数字中频解扩技术研究[D];北方工业大学;2010年
5 朱亮亮;体验性设计在导航产品中的应用研究[D];太原理工大学;2010年
6 黄昆学;GPS激光测距系统的算法研究及实现[D];山东科技大学;2010年
7 耿丽红;基于GPS的车速监测系统校准方法研究[D];天津理工大学;2010年
8 刘皓;GPS测量数据后处理方法研究[D];天津理工大学;2010年
9 李玲;基于GPS的车辆定位监控系统的研究[D];天津大学;2010年
10 郭玲娟;GPS/GPRS技术在武警作战指挥辅助决策系统中的应用研究[D];西安电子科技大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026