本文關鍵詞：基于復合差分的精密GPS定位系統(tǒng)關鍵技術研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)簡稱為GPS(Global Positioning System)，可對海、陸、空進行實時精確的三維導航定位，，其應用已廣泛深入人們的日常生產與生活。隨著各國定位星系的建立與完善，目前已是多星座并存的時代。美國研制的GPS定位系統(tǒng)與俄羅斯研制的全球導航定位系統(tǒng)(GLObal NAvigation Satellite System，簡稱GLONASS)是目前最為可靠穩(wěn)定的全球定位星系，兩者的結合對定位精度的提高及系統(tǒng)穩(wěn)定性、可用性的改善有很好的作用。本文主要針對GPS/GLONASS復合差分定位展開研究，采用相對差分方式，建立復合差分定位模型，經過數(shù)據(jù)預處理與觀測方程的解算，實現(xiàn)精密快速定位的目標。 分析了各種定位誤差源，根據(jù)GPS差分定位原理與相對差分定位技術，建立了GPS/GLONASS復合差分定位模型。針對衛(wèi)星定位中特有的RINEX和SP3數(shù)據(jù)格式，設計了基于MATLAB的讀取程序，將相關信息存入結構體矩陣，方便數(shù)據(jù)處理。 分別采用了滑動式Lagrange插值法和四階龍格庫塔法完成GPS精密星歷與GLONASS衛(wèi)星位置的擬合，得到觀測衛(wèi)星坐標，并將衛(wèi)星仰角與加權幾何精度因子GDOP(Geometric Dilution Precision)結合選出最小定位星系，使計算量相對于最小GDOP法降低了87.23%。 提出了適用于相位平滑偽距的自適應衰減因子Kalman濾波算法(AAFKF)，利用極大后驗噪聲統(tǒng)計估計器對未知的偽距噪聲方差進行估計，改善了模型不準確帶來的誤差。對實測數(shù)據(jù)進行了算法驗證，偽距雙差的計算結果表明，該算法對偽距有很好的平滑效果。 在最小二乘法基礎上，推導了解算復合差分觀測方程的加權迭代最小二乘法，利用驗后方差分量估計法確定GPS與GLONASS不同精度觀測值的權矩陣。下載實測數(shù)據(jù)分別對GPS、GPS/GLONASS、加權GPS/GLONASS的非差與差分定位進行仿真實驗及數(shù)據(jù)分析。結果表明，加權GPS/GLONASS復合差分定位的三維坐標分量均方差都在10cm以內，單歷元解算速度約為11ms。
【關鍵詞】：GPS/GLONASS 差分定位 相位平滑偽距 最小二乘法 方差分量估計
【學位授予單位】：燕山大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：P228.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-15
• 1.1 課題研究背景及意義10-11
• 1.2 復合差分 GPS 定位技術的研究進展11-14
• 1.3 論文研究內容14-15
• 第2章 復合差分定位原理及數(shù)學模型15-27
• 2.1 引言15
• 2.2 定位誤差源15-20
• 2.2.1 衛(wèi)星相關誤差15-16
• 2.2.2 信號傳播中的相關誤差16-19
• 2.2.3 接收設備相關誤差19-20
• 2.3 GPS/GLONASS 絕對定位20-21
• 2.4 GPS/GLONASS 差分定位21-24
• 2.4.1 偽距差分法22-23
• 2.4.2 載波相位差分法23-24
• 2.5 GPS/GLONASS 復合差分定位模型24-25
• 2.6 本章小結25-27
• 第3章 定位數(shù)據(jù)的讀取及預處理27-52
• 3.1 引言27
• 3.2 定位數(shù)據(jù)的讀取27-30
• 3.2.1 RINEX 格式數(shù)據(jù)的讀取27-30
• 3.2.2 SP3 格式數(shù)據(jù)的讀取30
• 3.3 GPS 與 GLONASS 時空統(tǒng)一30-34
• 3.3.1 GPS/GLONASS 時間系統(tǒng)及其統(tǒng)一31-33
• 3.3.2 GPS/GLONASS 坐標系統(tǒng)及其統(tǒng)一33-34
• 3.4 衛(wèi)星位置的計算34-45
• 3.4.1 GPS 衛(wèi)星位置的計算34-38
• 3.4.2 GLONASS 衛(wèi)星位置的計算38-40
• 3.4.3 精密星歷的軌道標準化40-45
• 3.5 最小定位星系的選擇45-50
• 3.5.1 GDOP 及其對定位精度的影響47-48
• 3.5.2 選星算法48-50
• 3.6 本章小結50-52
• 第4章 偽距平滑算法的優(yōu)化設計52-61
• 4.1 相位平滑偽距原理52-53
• 4.2 標準 Kalman 濾波算法53-55
• 4.3 AAFKF 偽距平滑算法55-58
• 4.3.1 極大后驗噪聲估計器55-57
• 4.3.2 AAFKF 算法57-58
• 4.4 算法驗證及分析58-60
• 4.5 本章小結60-61
• 第5章 定位算法與仿真實驗61-72
• 5.1 加權迭代最小二乘法61-66
• 5.1.1 迭代最小二乘法61-63
• 5.1.2 定權算法63-66
• 5.2 GPS/GLONASS 定位軟件設計66
• 5.3 GPS/GLONASS 復合差分定位實驗及結果分析66-70
• 5.4 本章小結70-72
• 結論72-74
• 參考文獻74-78
• 攻讀碩士學位期間承擔的科研任務與主要成果78-79
• 致謝79-80
• 作者簡介80

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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  本文關鍵詞：基于復合差分的精密GPS定位系統(tǒng)關鍵技術研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：331226