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《中国科学院大学(中国科学院国家授时中心)》 2019年
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北斗地基增强系统GNSS数据质量分析算法研究与软件实现

肖秋龙  
【摘要】:随着全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)在各个领域应用越来越广,对GNSS提供高精度位置和授时服务等性能的要求也越来越高,而GNSS伪距、载波相位、导航电文等观测值是提供GNSS高精度位置和授时服务的基础,因此对伪距、载波相位、导航电文等观测值进行数据质量分析和评估是后续提供高质量服务的保证。北斗地基增强系统由基准站、数据中心、通信网络等组成,是北斗卫星导航系统提供高精度位置服务的重要基础设施。北斗地基增强系统全国框架网基准站已建成150个,共采用了6家国内厂商提供的多模多频接收机和天线设备,这些国产设备的性能指标与稳定性与GPS存在差异,使输出数据(观测数据和导航电文)质量存在偏差,导致各卫星导航系统的数据质量分析呈现复杂性,而数据质量是后续北斗地基增强系统提供高质量服务的前提,开展北斗地基增强系统数据质量分析方法的研究十分必要,填补了北斗地基增强系统数据质量分析的空白,支撑了北斗地基增强系统的连续稳定运行。基于以上需求,本文以北斗地基增强系统GNSS数据质量分析指标算法研究与软件实现为目标,研究了多模多频GNSS数据质量分析方法,研究了各系统广播星历精度的评估算法,利用北斗地基增强系统框架网基准站观测数据,对北斗地基增强系统框架网基准站进行了数据质量分析,研发了一款北斗地基增强系统GNSS数据质量分析软件。本文的主要研究内容及成果如下:(1)在研究数据完整性、多路径效应、信噪比、周跳比、PDOP值等数据质量分析指标计算方法的基础上,研究了高度角、接收机类型、基准站分布等因素对数据完整性的影响,对比分析了同一基准站GPS/BDS/GLONASS多路径效应的差异,并从基准站分布、接收机类型、星座类型、频点等方面分析了多路径效应的差异。(2)从时效性、工程实现角度、探测精度等方面研究了单频、双频、三频周跳探测的优劣性。单频比较分析了小波分析法和多项式拟合法,结果表明,小波分析法能探测到一周以下的小周跳,但受时间序列的长度影响,且时效性差,多项式拟合法容易实现,但对小周跳的探测准确度不高,容易出现误判。双频比较分析了电离层残差法和M-W组合法,结果表明,二者两者能探测出0.5周以上的周跳,但当L1和L2频点发生某些特定比例周跳时无法探测出周跳,且电离层残差法需是在电离层延迟变化缓慢、多路径效应影响小的条件下才能准确探测出周跳。三频研究了无几何距离载波相位组合法,推导了最优组合系数选取,给出了几种综合影响因子较小的组合系数,无几何距离相位组合法理论上最小能探测到0.1周周跳,对特定比例组合系数的不敏感周跳问题,三频无几何距离载波相位组合加M-W组合法能有效探测出这类不敏感周跳。(3)研究了GPS/BDS/GLONASS广播星历精度评估算法,基于MGEX提供的GBM精密星历和钟差产品对三系统的URE进行评估,统计分析了三系统广播星历精度。结果表明,GPS所有卫星URE 7天平均值为0.7米,BDS所有卫星URE 7天平均值为1米,GLONASS所有卫星URE 7天平均值为2.5米。(4)从数据完整性、信噪比、周跳比、多路径效应等方面对北斗地基增强系统框架网基准站观测数据进行了数据质量分析,结果表明北斗地基增强系统91%国内框架网基准站的观测数据质量(O/Slips200,MP10.5,MP20.65,MP30.65)满足北斗地基增强系统的建站要求。解析了GPS L2信号变化对北斗地基增强系统基准站观测数据的具体影响。(5)研发一款北斗地基增强系统GNSS数据质量分析软件,软件包含了多基准站实时数据传输监控、实时多模多频数据质量分析、实时评估全球以及中国区域PDOP、评估各卫星导航系统广播星历精度等功能,软件的使用支撑了北斗地基增强系统的连续稳定运行。
【学位授予单位】:中国科学院大学(中国科学院国家授时中心)
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2019
【分类号】:TN967.1;TP311.52

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 董丽娜;袁运斌;王海涛;王永乾;;一种GPS三频非差周跳探测相位组合的优选方法研究[J];大地测量与地球动力学;2012年03期
2 周亦军;;基于小波变换的北斗导航信号周跳探测与修复[J];船舶工程;2011年S2期
3 李英冰;熊程波;闫景仙;;GNSS质量检查的图形绘制[J];测绘工程;2011年02期
4 杨哲;戴吾蛟;余文坤;廖建平;;不同观测环境中基于TEQC的GNSS数据质量分析[J];大地测量与地球动力学;2010年05期
5 余文坤;戴吾蛟;杨哲;;基于TEQC的GNSS数据质量分析及预处理软件的设计与实现[J];大地测量与地球动力学;2010年05期
6 孙保琪;欧吉坤;盛传贞;刘吉华;;一种适于Compass周跳探测的三频数据优化组合[J];武汉大学学报(信息科学版);2010年10期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李芦伟;多模多频CORS基站专用接收机研制[D];东南大学;2017年
2 朱响;GNSS多路径效应与观测噪声削弱方法研究[D];长安大学;2017年
3 董立尧;北斗空间信号精度性能评估[D];中国民航大学;2017年
4 丁超;中国沿海GNSS观测站数据质量检核和分析[D];山东科技大学;2017年
5 肖建东;GPS/BDS/GLONASS组合定位研究[D];长安大学;2016年
6 吴丹;GNSS观测数据预处理及质量评估[D];长安大学;2015年
7 朱静然;多系统GNSS实时数据质量分析及软件实现[D];东南大学;2015年
8 范丽红;GPS/BDS数据质量评估及完好性监测研究[D];长安大学;2014年
9 苏行;iGMAS监测接收机数据质量分析方法及软件设计[D];中国科学院研究生院(国家授时中心);2014年
10 赵娟;GPS精密单点定位星历和钟差的研究[D];辽宁工程技术大学;2011年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王健;曹庆东;张广学;司马俊杰;梁青科;杜斌;;矿区连续运行参考站选址分析[J];山东科技大学学报(自然科学版);2013年06期
2 张龙平;阳凡林;张化疑;曹雪娟;;TEQC在沿海GNSS业务化观测中数据质量分析的应用[J];全球定位系统;2013年02期
3 赵传华;秘金钟;党亚民;;基于TEQC的数据预处理分析[J];导航定位学报;2013年01期
4 万胜辉;杨遵龙;苏;;实时动态精密单点定位中的多路径效应削弱方法[J];电讯技术;2013年03期
5 肖跃军;卢维欣;贲坷;;基于TEQC海量GPS数据信息提取软件的研究[J];城市勘测;2012年06期
6 戴吾蛟;谢荣安;余文坤;匡翠林;;不同观测环境基于基线解算的数据质量分析[J];工程勘察;2012年11期
7 黄令勇;宋力杰;王琰;智遂强;;北斗三频无几何相位组合周跳探测与修复[J];测绘学报;2012年05期
8 王楠;张郁;;卫星高度角对GPS测量精度的影响研究[J];武汉理工大学学报(信息与管理工程版);2012年05期
9 贺小星;周世健;;某城区D级GPS静态控制网设计与实施[J];江西科学;2012年03期
10 郑广伟;徐思达;贾国宪;郑战辉;;GPS观测数据质量评价指标分析[J];海洋测绘;2012年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘明亮;北斗数据质量及定位精度分析[D];北京建筑大学;2019年
2 胡思华;GNSS多模融合PPP选星及钟差建模方法研究[D];贵州大学;2019年
3 周昌杰;基于RTKLIB的GNSS精密单点定位研究[D];吉林大学;2019年
4 肖秋龙;北斗地基增强系统GNSS数据质量分析算法研究与软件实现[D];中国科学院大学(中国科学院国家授时中心);2019年
5 贾茜子;GNSS周跳探测与修复方法研究[D];桂林电子科技大学;2019年
6 李洪涛;卫星部分遮蔽条件下GNSS载波相位动态测速模型研究[D];中国矿业大学;2019年
7 何义磊;多GNSS间系统偏差建模与预报方法研究[D];中国矿业大学;2019年
8 冯梓航;基于精密单点定位技术的海潮负荷位移反演研究[D];山东大学;2019年
9 许豪;基于地图匹配的无人驾驶汽车定位方法研究[D];长安大学;2019年
10 张璞;基于iGMAS的空间信号及原子钟性能监测评估[D];河北科技大学;2019年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 陈品馨;章传银;黄昆学;;用相位减伪距法和电离层残差法探测和修复周跳[J];大地测量与地球动力学;2010年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 于素梅;iGMAS产品精度评定和一致性分析[D];长安大学;2016年
2 臧楠;BDS/GNSS精密单点定位算法研究[D];长安大学;2015年
3 吴丹;GNSS观测数据预处理及质量评估[D];长安大学;2015年
4 朱静然;多系统GNSS实时数据质量分析及软件实现[D];东南大学;2015年
5 李晓亮;CORS系统的构建与应用[D];中国地质大学(北京);2014年
6 袁佳佳;基于BDS/GPS集成的高精度变形监测技术研究[D];安徽理工大学;2014年
7 范丽红;GPS/BDS数据质量评估及完好性监测研究[D];长安大学;2014年
8 魏传军;基于地基GNSS观测数据的电离层延迟改正研究[D];长安大学;2014年
9 苏行;iGMAS监测接收机数据质量分析方法及软件设计[D];中国科学院研究生院(国家授时中心);2014年
10 赵坤娟;区域电离层延迟误差改正方法研究[D];中国科学院研究生院(国家授时中心);2014年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黎奇;;趋势、阻碍与机遇——2018年全球导航卫星系统(GNSS)行业调查报告[J];中国测绘;2019年02期
2 芦海涛;;三频GNSS精密定位理论与方法研究[J];卫星电视与宽带多媒体;2019年21期
3 ;2002国际GPS/GNSS学术年会[J];国际学术动态;2004年01期
4 刘畅;丁凡;田淼清;;GNSS安全——网络空间安全的新战场[J];全球定位系统;2019年01期
5 林波;;GNSS跟踪测量技术研究[J];信息技术与信息化;2019年08期
6 国际;王田;刘成;苏牡丹;薛仁魁;;浅谈GNSS测试方案设计[J];数字技术与应用;2019年07期
7 张双成;戴凯阳;南阳;张勤;瞿伟;李振宇;赵迎辉;;GNSS-MR技术用于雪深探测的初步研究[J];武汉大学学报(信息科学版);2018年02期
8 李加群;王健;赵向东;;GNSS观测数据解算检查及自动存储研究[J];测绘与空间地理信息;2017年12期
9 白帆;;海上复杂环境对GNSS天线信号影响的分析[J];数字通信世界;2018年03期
10 熊寻安;龚春龙;曹梦成;曹志德;;茜坑水库主坝表面GNSS变形监测系统设计与实现[J];人民长江;2018年12期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王凯龙;郭杭;田宝连;王海涛;;GNSS车载相对定位实验研究[A];卫星导航定位与北斗系统应用2016——星参北斗 位联世界[C];2016年
2 ;GNSS系统的研究与发展[A];卫星导航产业机遇与挑战2010[C];2010年
3 Lingxuan Wang;Yu Gan;Erhu Wei;Lifen Sui;Xuexi Liu;;INS-Aided Single-Frequency Cycle-Slip Detection for Real-Time Kinematic GNSS[A];第九届中国卫星导航学术年会论文集——S10 多源融合导航技术[C];2018年
4 Yaozong Zhou;Cuilin Kuang;Shaohua Dou;Ziping Liu;;Development and Assessment of GNSS Online Differential Data Processing System Based on HNCORS[A];第九届中国卫星导航学术年会论文集——S02 导航与位置服务[C];2018年
5 Peng Hu;Guanwen Huang;Qin Zhang;Xiaolei Wang;Min Mao;;Algorithm and Performance of Precipitable Water Vapor Retrieval Using Multiple GNSS Precise Point Positioning Technology[A];第九届中国卫星导航学术年会论文集——S01 卫星导航应用技术[C];2018年
6 Zhengxun He;Shuangcheng Zhang;Yang Nan;Kai Liu;Wei Qu;Huilin Wu;Qi Liu;;Analysis of Sea Surface Multipath and Impact on GNSS Precision Positioning[A];第九届中国卫星导航学术年会论文集——S01 卫星导航应用技术[C];2018年
7 Ran Zeng;Yang Liu;;Clock Jump Repair of high-rate GNSS data for earthquake monitoring in Japan[A];第九届中国卫星导航学术年会论文集——S01 卫星导航应用技术[C];2018年
8 肖岭;李向;白明玄;潘静璇;;GNSS压制欺骗信号特征分析[A];第十二届全国信号和智能信息处理与应用学术会议论文集[C];2018年
9 张文金;;差分GNSS在无人机上的应用[A];云南省测绘地理信息学会2016年学术年会论文集[C];2016年
10 刘艳祥;;松阳县南城区块一级GNSS测量的设计与实施[A];“践行‘五大发展理念’,提升地质服务能力”——浙江省地质学会2016年学术年会论文集[C];2016年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 包海 彭建华;全球导航卫星系统建功汶川灾后重建[N];中国测绘报;2009年
2 王立彬;中国全球卫星导航系统,夺下千万美元大单[N];新华每日电讯;2007年
3 本报记者 陈锦锋;华测导航加快核心业务发展 多元化发力驱动业绩稳定增长[N];通信信息报;2018年
4 王娜;我GNSS技术打破国外垄断[N];科技日报;2007年
5 本报记者 杨蕾;计量更准导航才能更准[N];中国质量报;2014年
6 中国全球定位系统技术应用协会咨询中心主任 曹冲;全球卫星导航系统的现状和前景[N];中国测绘报;2009年
7 王雅丽;实施国际化战略[N];中国测绘报;2010年
8 北京合众思壮科技股份有限公司 彭玉群;移动GIS蓄势待发[N];计算机世界;2008年
9 文湘北田力;全面认识全球导航卫星系统[N];中国测绘报;2007年
10 中国地震局地质研究所研究员 甘卫军;“陆态网络”监测地壳运动[N];北京日报;2012年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 广伟;GNSS时间互操作关键技术研究[D];中国科学院大学(中国科学院国家授时中心);2019年
2 张鹏飞;GNSS载波相位时间传递关键技术与方法研究[D];中国科学院大学(中国科学院国家授时中心);2019年
3 宁一鹏;GNSS/INS组合导航系统初始对准及其故障修复研究[D];中国矿业大学;2019年
4 龚晓鹏;北斗/GNSS三频实时高精度大网快速处理方法研究[D];武汉大学;2018年
5 夏敬潮;融合泛在无线信号与GNSS的室内外定位方法研究[D];武汉大学;2015年
6 吕海洋;基于车行GNSS轨迹数据的道路网络构建与增强方法研究[D];南京师范大学;2017年
7 徐广辉;新信号体制GNSS接收机信号同步与干扰抑制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2018年
8 徐鉴;市区环境下GNSS多径信号盲处理技术研究[D];哈尔滨工程大学;2018年
9 王笑蕾;地基GNSS近地空间水环境遥感监测研究[D];长安大学;2018年
10 丁楠;地基GNSS水汽层析关键技术研究[D];中国矿业大学;2018年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 荆丽丽;GNSS-IR双频数据融合的表层土壤湿度反演[D];山东农业大学;2019年
2 董永祥;多系统GNSS组合动态精密单点定位算法研究[D];安徽理工大学;2019年
3 徐丹丹;基于GNSS的电离层层析及日变化分析[D];安徽理工大学;2019年
4 邓永春;GNSS变形序列的特征提取与预报方法研究[D];安徽理工大学;2019年
5 李祥鹏;基于GNSS/SINS组合导航的安防小车巡航平台设计[D];电子科技大学;2019年
6 莫善会;GNSS与视觉里程计辅助IMU的行人导航方法研究[D];电子科技大学;2019年
7 于露;基于U-BLOX-M8U的GNSS/INS松耦合组合导航系统设计与实现[D];中国科学院大学(中国科学院国家授时中心);2019年
8 阮青山;基于地基GNSS的同震电离层异常研究[D];西安科技大学;2019年
9 来凯;多模GNSS精密单点定位技术研究[D];西安科技大学;2019年
10 付伟;地基GNSS的区域电离层建模研究[D];西安科技大学;2019年
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