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IGS分析中心轨道/钟差产品综合及网解模式动态精密单点定位研究

陈康慷  
【摘要】:IGS产品能够为改善和扩展IERS维持的国际地球参考框架;监测固体地球的形变和液体地球的变化及地球自转;对流层和电离层监测等科学活动提供支持。IGS产品由多个分析中心独立解算的结果经综合计算得到,并免费提供给用户使用。IGS轨道和钟差产品是精密定位等重要的基础数据,也是维持卫星导航系统时空基准的重要产品。本文针对IGS分析中心轨道和钟差产品综合的方法进行了深入系统的研究。此外,CORS网建设的迅猛发展,使得充分利用这些区域网提供的辅助信息以及网内双差模糊度固定解的约束条件成为可能,本文系统研究了区域网解模式下的动态PPP定位算法,大大提高了动态PPP定位的精度和可靠性。本文的主要贡献如下: 1、提出了分析中心轨道和钟差产品综合的几种加权方法,并通过数据处理进行了对比分析。综合轨道和综合钟差由分析中心独立解算的产品加权平均得到,分析中心的先验权对综合结果有直接的影响。 2、研究了参数估计的两类抗差方法。IGS采用一次范数最小估计作为转换参数的拟合方法,本文选择抗差最小二乘计算转换参数。分析了两种方法各自的特性,给出了具体的解算过程,并比较了产品综合结果的差异。 3、针对分析中心钟差等产品存在异常值的问题,基于中位数的抗差性和双淘汰组合法的思想构造了高崩溃污染率的抗差估计算法。通过计算表明该方法具有高抗差性和高有效性。 4、针对卫星广播钟差存在钟跳的问题,提出采用一元线性回归模型拟合广播钟差前后历元的差值,由拟合残差绝对值的中位数构造统计量,判别并剔除广播钟差发生跳变的卫星,最后得到干净的参考解。 5、在超快速钟差产品综合时提出了两种自适应选取参考分析中心的方法:①计算分析中心每颗卫星各历元超快速钟差值的中位数,钟差值是中位数的历元数最多的那家分析中心作为参考分析中心;②连续统计分析中心超快速钟差相对于最终或快速综合钟差的精度,根据分析中心超快速钟差前一阶段的统计精度选择最优的分析中心作为参考分析中心。 6、研究了区域网解模式下的动态精密单点定位算法,给出了数学模型和计算方法。利用基准网提供的有用信息和网内双差模糊度固定解的约束条件,获得了三维位置精度优于2cm的动态PPP定位结果。


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