收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

多模GNSS基线解算方法研究与软件实现

李鹏浩  
【摘要】:随着GPS、GLONASS、BDS、Galileo全球四大卫星导航系统的不断发展与完善,特别是我国北斗三号卫星导航系统的顺利部署,多模GNSS数据处理方法及应用的研究逐渐成为卫星导航领域的热点。大量研究表明,综合利用多个GNSS信号,能有效提高定位的稳定性与可靠性,尤其是在山区、城市、峡谷等卫星信号遮挡严重的地区,因此研究多模GNSS相对定位理论并与基线解算软件开发相结合有着重要意义和实用价值。本文的主要内容和成果:(1)多模GNSS定位的基本模型与误差改正。对GNSS的时间系统和坐标系统进行对比分析并且实现四大系统的时空统一。详细介绍多模融合的函数模型随机模型,重点研究了高度角信噪比联合随机模型以及基于随机模型的验后方差估计定权法,实测数据表明该方法可以明显提高定位精度,虽然迭代次数平均增加了 1.5次,但是实现复杂度在可接受范围内。(2)多模GNSS双差基线解算模型的构建。分析了单差-双差和参考站-参考星的双差观测值构建方法及其不足之处,并与全局搜索法作对比,通过实验数据得出:相同数据下,以参考站-参考星所得双差观测值数量为基准,单差双差法所得双差观测值数量仅为参考站-参考星的95.6%,全局搜索法所得双差观测值数量为参考站-参考星的99.94%,再结合历元可用性得出全局搜索法整体最优的结论;研究了基线解算模型病态性以及对模糊度解算的影响,通过引入伪距观测方程显著降低模型的病态性,加快模糊度的收敛速度;研究了适用于短基线与中长基线的基线解算模型,实验结果表明:多模GNSS定位精度整体高于单系统;短基线四系统定位相对于单GPS在ENU方向定位精度分别提高了27.5%、28.1%、34.0%,中长基线四系统定位相对于单GPS在ENU方向定位精度分别提高了51.2%、47.8%、35.1%。(3)多模GNSS双差基线解算的影响因素研究。影响基线解算精度的因素有很多,除了各种误差影响因素和模糊度解算等因素以外,本文主要探讨了起算点坐标精度对基线解算的影响,GNSS网平差中基于坐标模式和基于基线模式的模式选择,引入IGS站数据增加的多余长基线对基线解算的影响研究。最后得出结论:初始坐标误差在3m以内时对基线解算没有影响,3~10m时影响为毫米级,达到40m时影响为厘米级,误差为100m时得出结果失去其可靠性;引入IGS站所增加的多余长基线对基线解算有影响,当已知点以A情况进行分布时,影响值的最大值达到5.7mm,平均值在1.2~2.1mm之间;以B情况进行分布时,影响值最大值达到9.4mm,平均值在3.0~5.3mm之间,差异比较明显,所以需要考虑引入IGS站数据对高精度基线解算的影响;对比A、B两种情况,从影响的最大值和平均值来看,B方案的差异明显较A方案差异大,此时还应该考虑已知点分布不同对基线解算的影响。(4)多模GNSS基线解算软件设计与开发。在本文的理论以及算法成果的基础上,基于Matlab开发一套多模GNSS基线解算软件(goGNSS)。利用零基线对比分析了 6种不同组合模式下伪距单点、伪距双差的定位性能,同时验证了本文建立的多模GNSS函数模型、随机模型的正确性,其次利用短基线、中长基线数据进行基线解算并与商业软件和GAMIT软件基线解算结果作对比,结果表明:自编软件解算精度与商业软件相当,基线解算向量在三个方向上与GAMIT的基线解算向量互差均小于1cm,从而验证软件编写的正确性。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前18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
11 钟梓敏;;略论几种常见引起GNSS测量出现误差的因素[J];科技资讯;2018年10期
12 张鹏飞;徐泮林;;多系统GNSS在弱信号环境下的比较研究与精度评估[J];北京测绘;2018年08期
13 文述生;王江林;李宁;闫少霞;;GNSS RTK在测绘测量中的技术应用研究[J];科技创新与应用;2018年25期
14 朱曙光;聂松广;郭玉珍;;GNSS-RTK外业操作五步教学法[J];内江科技;2018年10期
15 何在勇;;全球导航定位系统GNSS的技术与应用[J];科学技术创新;2018年28期
16 李林阳;张学东;黄娴;李崇辉;吕志平;;大规模GNSS网发展及数据处理现状[J];测绘通报;2018年10期
17 陈鹏;;GNSS相位测量中“周跳”的规范用法探讨[J];导航定位学报;2016年04期
18 伍其术;;浅谈GNSS系统在内河航道测量的应用[J];建材与装饰;2016年39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
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
 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