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GPS/BDS组合相对定位随机模型研究

王志平  
【摘要】:近年来,各大卫星导航系统快速发展,多系统的快速发展促进了GNSS组合导航定位系统向更高精度、安全性和可靠性方向发展。在进行组合系统相对定位时,如何确定这些来自不同系统不同类型的观测值的随机模型,是组合定位应当考虑的一个重要问题。在此背景下,本文研究了组合GPS/北斗相对定位的随机模型,以提高GPS/北斗相对定位的精度和可靠性,其主要内容有以下几个方面:1.GPS/北斗静态相对定位随机模型。因为GPS、北斗之间的系统差异,两系统的载波相位观测值的精度也不同,如果在基线解算平差过程中观测值的权阵不合理,那么最小二乘的最小方差原则也就失去了原本意义,最终导致基线解算结果达不到应有的精度。针对这一问题,文中开始对GPS/北斗载波相位观测值进行初始平差,再根据初始平差的观测值残差采用验后方差估计的方法再次确定两系统载波相位观测值的权阵,结果表明,该方法提高了GPS/北斗载波相位基线解算结果的精度和可靠性。2.GPS/北斗单历元相对定位。在进行单历元基线解算时,仅用相位观测值观测方程是秩亏的,为此引入了伪距观测值进行改善。这样在观测方程中就会出现来自不同系统、不同类型的观测值。在以往的组合系统相对定位中,常用的观测值随机模型有经验模型、基于高度角的随机模型和基于信号强度的随机模型。本文中引入验后估计的方法,根据预平差的改正数,重新确定来自不同系统、不同类型观测值的随机模型。3.GPS/北斗单历元相对定位观测值随机模型对模糊度搜索的影响。分析了等权模型、高度角模型、信号强度模型及Helmert验后方差估计模型下单历元模糊度搜索的成功率及基线固定解的精度。


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