收藏本站
《中国人民解放军信息工程大学》 2002年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

高精度GPS动态测量及质量控制

何海波  
【摘要】: 精密GPS动态测量能实时或事后地给用户提供高精度的位置、速度、加速度、姿态和时间信息,它在陆地、海面或航空中的导航和测量应用越来越广泛。本论文针对单基线动态测量模型,就短基线模糊度快速解算、中长距离模糊度解算、GPS动态测量(包括定位、测速和姿态测量)以及周跳检测与修复等质量控制问题展开研究。论文主要贡献有以下几点: 1.针对短基线模糊度的快速解算,提出了一种实时估计观测值方差-协方差矩阵的方法,改进了观测值的统计模型。算例显示这种方法能提高模糊度瞬时解算的成功率。 2.针对中长基线中电离层延迟的影响,将电离层加权模型引入了动态测量。在顾及电离层加权模型的情况下,利用参数消去法,推导了加权最小二乘法估计模糊度实数解的公式。 3.针对中长基线中的模糊度在线解算(OTF),研究了电离层延迟、对流层延迟的影响及其相应的处理方法。研究结果表明,对流层模型改正可以大大提高模糊度解算的成功率和可靠性。将电离层延迟作为零均值的随机游走过程(电离层加权模型),将对流层延迟作为静态参数,采用非递推形式的加权最小二乘法来估计,可以提高模糊度解算的成功率和可靠性。但是,如果将电离层延迟或对流层延迟作为随机过程,用递推形式的加权最小二乘法或Kalman滤波来处理,则会影响模糊度的解算。 4.针对模糊度在线解算问题,对加权最小二乘法和经典Kalman滤波这两种算法进行了综合分析和比较。结果显示,不论在模糊度解算的成功率和可靠性上,还是在计算速度上,加权最小二乘法都优于Kalman滤波。 5.提出了一种周跳检测与修复的新方法,即最小二乘搜索法。综合应用电离层残差法、伪距载波组合观测值法、最小二乘搜索法等方法,可修复失锁时间长达数分钟的周跳。 6.针对中长基线的动态定位,研究了电离层延迟、对流层延迟和多路径效应等误差对位置结果的影响以及相应的误差处理措施。结果表明,对流层模型改正可以大大改善定位结果的精度,不过仍存在未模型化的对流层延迟误差。将电离层延迟作为随机过程来处理,可以提高定位精度;而将对流层延迟作为随机过程来处理,则会影响定位精度。 7.针对高精度动态定位结果的精度,对最小二乘法和经典Kalman滤波这两种算法进行了综合分析和比较。算例显示,在高精度GPS动态测量中,最小二乘法可以提供厘米级精度的位置结果,而Kalman滤波算法不但不能提高定位结果的精度,反而会给定位结果引入米级的偏差。 8.针对观测值粗差和载体机动误差,提出了抗差自适应Kalman滤波的新算法,并对该算法作了进一步的改进。 9.详细分析了GPS测速中各种误差的影响,并对位置差分法、原始多普勒频移观测值法、载波相位中心差分法等三种测速方法进行了综合分析及比较。 10.讨论了GPS姿态测量中模糊度解算、姿态角解算等问题,并基于非专业姿态测量接收机,给出了GPS姿态测量的初步结果。
【学位授予单位】:

知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前18条
1 K.Mooyman;C.A.Quirion;施一民;;高效能的GPS动态测量[J];铁路航测;1990年04期
2 李洪武;上官玉龙;;GPS在公路施工中的应用[J];企业技术开发;2011年20期
3 潘国荣;谷川;;GPS监测桥梁摆动及其数据的小波分析[J];工程勘察;2008年10期
4 张云燕;乔兵;;GPS测量常用坐标系统及坐标转换[J];科技信息;2012年21期
5 刘宁;熊永良;王德军;徐韶光;;一种新的GPS整周模糊度单历元求解算法[J];武汉大学学报(信息科学版);2013年03期
6 黄永军,谢红卫;一种GPS单历元动态求解模糊度的算法[J];全球定位系统;1999年02期
7 潘宗鹏;柴洪洲;刘军;董冰全;刘鸣;王华润;;基于部分整周模糊度固定的非差GPS精密单点定位方法[J];测绘学报;2015年11期
8 闫红梅;王永会;杨英翔;;GPS动态测量实用技术初探[J];中国科技信息;2008年23期
9 楼立志;对GPS模糊度解相关方法的一种改进[J];同济大学学报(自然科学版);2004年02期
10 钟汉青;;GPS准动态测量及精度分析[J];湖南水利水电;2011年05期
11 付超;刘涛;;谈GPS定位系统在公路测量上的应用[J];科技风;2010年08期
12 何峰;郑勇;骆亚波;任红飞;;GPS动态测量精度检测及分析[J];工程勘察;2009年03期
13 陈宇波;杨文韬;戴吾蛟;;GPS观测量随机模型对单历元模糊度搜索的影响[J];大地测量与地球动力学;2010年02期
14 徐欢;王爱生;;基于史赖伯法则消去模糊度的GPS基线解算[J];北京测绘;2018年10期
15 薛鸿印,王广运;GPS高精度动态测量[J];舰船科学技术;1998年02期
16 彭晓刚;吕志平;王新山;;实时GPS姿态测量中整周模糊度的快速解算方法[J];海洋测绘;2011年02期
17 罗京辉;张文;姜德才;高峰;陈继伟;段彩梅;;GPS姿态测量中模糊度搜索方法的确定与比较[J];测绘与空间地理信息;2013年10期
18 王广运,薛鸿印;GPS高精度动态测量[J];海洋测绘;1998年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 周动力;韩晓冬;;GPS动态定位中整周模糊度的确定方法[A];山东省测绘学术年会论文集[C];2006年
2 杨旭东;;GPS多天线舰船姿态测量技术方法研究[A];2008-2009年船舶通信导航论文集[C];2009年
3 袁小锋;王慧;朱晓艳;姜嵘;;GPS精密单点定位及其数学模型探讨[A];江苏省测绘学会2007'学术年会论文集[C];2008年
4 吴斌;彭碧波;;星载GPS技术的低轨卫星精密定轨研究进展——方法和算例[A];《大地测量与地球动力学进展》论文集[C];2004年
5 陈春花;高成发;袁本银;;基于星间差分新模型的GPS精密单点定位方法[A];《测绘通报》测绘科学前沿技术论坛摘要集[C];2008年
6 潘剑波;庄宇新;;北斗卫星导航系统与GPS在海警舰艇中的应用分析[A];卫星导航定位与北斗系统应用2013——应用北斗 光彩中国[C];2013年
7 燕安;王晓晓;;传统GPS静态联测模式与GPS精密单点定位模式的对比及应用[A];云南省测绘地理信息学会2016年学术年会论文集[C];2016年
8 白二波;孙金霞;黄羽飞;;GPS测量多路径效应实例分析[A];第十八届华东六省一市测绘学会学术交流会江苏优秀论文集[C];2016年
9 祝晓坤;左琛;刘晓琳;;机载GPS无人机数据的应急处理框架试验研究[A];变形与安全监测理论与实践——2014工程测量分会与矿山测量专委会年会论文精选[C];2014年
10 王娟;;基于GPS与RFID的车载物流管理系统研究[A];中国计量协会冶金分会2016年会论文集[C];2016年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 孟德贺;天津南疆石化公共管路有了“GPS”[N];中国化工报;2014年
2 记者 刘霞;无需GPS,机器人也能回家[N];科技日报;2019年
3 记者 余建斌;北斗与GPS实现兼容互操作[N];人民日报;2017年
4 本报记者 徐炳文 王雅南 通讯员 陈志军 黄瑶;为信访举报装上“GPS”[N];中国纪检监察报;2018年
5 余厚民;从汽车到手机 GPS无处不在[N];中国青年报;2007年
6 杨婷;怕狗狗走丢?GPS项圈来帮忙[N];科技日报;2016年
7 本报记者 彭栋 通讯员 孔令学 唐庆武;十堰:借助GPS有效破解摩托车被盗难题[N];人民公安报;2017年
8 重庆商报-上游财经记者 李析力;没GPS也能定位 重庆造“北斗七星”手机年内面世[N];重庆商报;2017年
9 本报记者 刘宝亮;GPS:大品牌加快市场洗牌[N];中国经济导报;2009年
10 记者 闫雪峰;哈尔滨百台出租车 今起试运行“GPS”[N];黑龙江日报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 何海波;高精度GPS动态测量及质量控制[D];中国人民解放军信息工程大学;2002年
2 聂建亮;GPS精密单点定位算法及故障诊断研究[D];长安大学;2010年
3 郑艳丽;GPS非差精密单点定位模糊度固定理论与方法研究[D];武汉大学;2013年
4 刘汇慧;基于出租车GPS轨迹大数据的短时非运营行为建模与时空分布探测[D];武汉大学;2016年
5 王晖辉;伪卫星增强GPS技术及应用研究[D];上海交通大学;2009年
6 刘超;矿区GPS变形监测及其伪卫星增强技术[D];中国矿业大学;2011年
7 李淑慧;基于混沌理论的GPS电离层预测研究[D];中国地质大学(北京);2010年
8 苗剑峰;抗差自适应GPS软件接收机的关键技术研究[D];南京航空航天大学;2009年
9 刘志俭;GPS载波相位差分技术、捷联惯性导航系统初始对准技术及其组合技术研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2003年
10 林剑;GPS电离层观测技术及其在地震中的应用研究[D];武汉大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈玉林;利用GPS载波相位信号确定载体姿态研究[D];南京航空航天大学;2005年
2 付鹏程;GPS姿态测量及其整周模糊度算法研究[D];重庆交通大学;2015年
3 李俊毅;GPS姿态测量及相关技术的研究[D];解放军信息工程大学;2004年
4 叶晓清;机载GPS实时精密定位技术研究[D];西北工业大学;2004年
5 任红飞;GPS动态测量技术的检测及其在FAST工程中的应用研究[D];解放军信息工程大学;2008年
6 许春明;GPS动态载波相位测量定位技术研究[D];哈尔滨工程大学;2002年
7 廖国军;GPS三维姿态测量技术的研究[D];西华大学;2011年
8 史琳;GPS整周模糊度及其在姿态测量中的应用研究[D];武汉理工大学;2008年
9 何晓峰;GPS快速精确相对定位技术[D];国防科学技术大学;2003年
10 闫欢欢;滇中主要断裂带地壳形变及断层运动特征的GPS研究[D];中国地震局地震研究所;2017年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978