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快速高精度解算大范围变形量的理论与应用研究

高桂棠  
【摘要】: 提高快速定位精度和工作效率,研究和完善GPS定位工作模式和数据处理方法,研发相应的GPS定位软件,拓展GPS的应用范围和领域,是现今GPS应用研究的热点问题。本文研究的主要内容是针对GPS变形监测领域中的GPS数据处理,通过单历元直接提取变形信息来提高GPS数据处理的运行速率,缩短获取变形信息的时间。为实现快速高精度解算变形信息,以似单差方法为基础,开发GPS变形监测数据处理软件。本文重点研究的内容主要有以下几个方面: 1.介绍GPS变形监测数据处理基础。首先详细介绍GPS两种基本观测量:测码伪距观测量和载波相位观测量;其次介绍静态相对定位的基本观测量及其线性组合;然后重点分析GPS载波相位双差观测模型,对双差观测方程进行线性化,分析双差观测量的相关性并进行精度评定。双差观测模型是解算双差整周模糊度和似单差方法直接提取变形量的基础。 2.在介绍似单差模型的基础上,对该模型进行修改和完善。似单差模型是采用模糊度的约束解,而要修改和完善该模型关键是模糊度的正确解算。因此本文采用模糊度函数进行搜索,利用一定的先验信息进行缩小搜索空间,最后利用F检验求解正确的模糊度。 3.在理论的基础上,研制GPS变形监测数据处理软件。基于似单差模型进行系统开发,研制使用方便、界面友好的软件系统。通过试验对解算成果进行内部符合精度分析和外部检核精度分析,可知,解算成果能满足5″级导线的精度要求。验证软件的可靠性和实用性和本论文采用的算法的可行性,真正实现快速、高精度解算大范围变形信息。


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