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GPS相位平滑伪距差分定位技术的研究及应用

杨永平  
【摘要】:近年来,全球定位系统(GPS)技术不仅在测绘、地质、采矿、水电等一般领域,而且在公安、消防、旅游、搜救、探险等特殊领域都得到了广泛应用,基于这些特殊领域的实时性要求以及不同定位精度的要求,目前,GPS伪距差分定位技术已成为热门的研究方向。因此,本文主要就GPS伪距差分(特别是相位平滑伪距差分)定位技术及应用进行了较深入研究,并编制了GPS相位平滑伪距差分定位软件。本文主要工作和研究内容如下: 1.对GPS定位技术及其伪距差分的发展概况进行了综述,讨论了研究GPS(相位平滑)伪距差分定位技术的目的与意义。 2.研究了GPS基本观测量及其伪距单点定位(包括组合伪距单点定位)的原理和数学模型。同时,对GPS定位中的误差来源与改正模型进行了详细讨论,特别对GPS广播星历轨道误差进行了详细试验分析与研究。 3.对GPS伪距差分(包括一般伪距差分、组合伪距差分和相位平滑伪距差分)定位原理和数学模型进行了详细介绍与推导;对相位平滑伪距差分定位所存在的周跳探测问题进行了研究,并进行实例计算与分析;还对坐标转换的相关理论模型进行了详细介绍。 4.研制开发了GPS相位平滑伪距差分定位软件,该软件具有数据输入、计算、编辑、分析与输出等功能。首先在深入理解GPS伪距差分定位原理与数学模型及其相关理论的基础上,对GPS相位平滑伪距差分定位软件进行了总体结构设计、模块设计和功能设计;对软件数据源的组织与实现进行了较深入地研究,解决了GPS相位平滑伪距差分定位软件与不同GPS接收机数据转换的接口问题;对软件的实现过程也进行了详细阐述。 5.利用编制的GPS相位平滑伪距差分定位软件对GPS实测数据进行了处理,并对计算结果进行了详细分析与研究,得出了一些具有参考价值的重要结论,诸如相位平滑伪距差分定位技术是进行(准)实时定位的理想定位方式。同时,该软件的可靠性和实用性也得到了进一步验证。


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