本文關鍵詞：基于非差非組合模型的大氣誤差提取及區(qū)域建模算法研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：準確、快速、靈活是GNSS技術發(fā)展的主要目標和特點。利用單臺接收機進行快速定位是GNSS領域未來重要的機遇和挑戰(zhàn)。針對如何利用參考站點的觀測數據,為區(qū)域范圍內的PPP用戶提供準確的大氣誤差先驗信息,提升PPP定位效率的問題,本文展開了以下幾方面的工作：在分析常用三種精密單點定位模型的函數模型和隨機模型的基礎上,探討研究了利用非差非組合模型對站點進行大氣誤差提取時,各種誤差的處理策略及濾波器的詳細設置。通過與無電離層組合模型的對比分析,得出利用非差非組合模型進行大氣延遲信息提取的相對優(yōu)勢。提出了一種顧及高程差異的對流層延遲區(qū)域建模方法(HTIM)。該方法首先利用非差非組合精密單點定位模型對測站的天頂對流層延遲值進行提取。然后依據天頂對流層延遲的時空特性,根據對流層延遲與測站高程之間的關系,利用UNB3m經驗模型將對流層延遲值進行分離,得到高程強相關分量和高程弱相關分量。分別對兩個分量進行區(qū)域內插建模,得到用戶站的天頂對流層延遲值。實驗結果表明：在高程差異較大的區(qū)域,利用少量的稀疏參考站,HTIM模型建模中誤差均在0.020m以內。提出了基于衛(wèi)星穿刺點的改進線性組合模型,采用非差非組合精密單點定位模型提取得到的測站上空各個衛(wèi)星斜向的電離層延遲值,首先結合IGS發(fā)布的DCB文件消除衛(wèi)星硬件延遲偏差的影響,然后考慮電離層延遲薄層假設理論,利用穿刺點空間三維坐標進行區(qū)域內插。實驗結果表明,無論在中低緯度還是中高緯度地區(qū),本方法均能利用較為稀疏的參考站點進行區(qū)域建模,經過星間差分去除流動站自身接收機硬件延遲偏差和內插引入的系統(tǒng)偏差后,能為流動站提供與實際值偏差0.1m以內的電離層延遲先驗值。提出了流動站端的基于區(qū)域建模先驗信息的非組合星間差分方法。利用區(qū)域建模得到的電離層延遲值和天頂對流層延遲先驗值,構建非組合星間差分卡爾曼濾波器,消除了流動站接收機硬件延遲偏差和電離層延遲內插系統(tǒng)偏差,從而實現流動站的PPP快速定位。對于流動站用戶而言,在保證定位結果的精度的同時,大大縮短定位所需要的收斂時間。利用大氣增強信息的非組合星間差分精密單位定位方法,相較于非差非組合模型,可以保證NEU三個方向的收斂到10cm以內的時間均在30分鐘內,收斂時間縮短10%以上。在理論研究的基礎上,將本文涉及的大氣誤差提取方法及大氣誤差建模方法融合到GNSS地面增強系統(tǒng)EarthNet的區(qū)域增強PPP服務及可靠性監(jiān)測服務中,提升本文提出的相關算法的工程應用價值。
【關鍵詞】：精密單點定位 非差非組合模型 電離層延遲 對流層延遲 內插建模
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：P228.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 研究背景和意義10-11
• 1.2 國內外研究現狀11-14
• 1.2.1 非差非組合精密單點定位技術11-12
• 1.2.2 對流層延遲提取及區(qū)域建模12-13
• 1.2.3 電離層延遲提取及區(qū)域建模13-14
• 1.3 本文的主要研究內容及安排14-16
• 第二章 非差非組合精密單點定位模型16-36
• 2.1 精密單點定位數學模型16-22
• 2.1.1 精密單點定位函數模型16-20
• 2.1.2 精密單點定位隨機模型20-22
• 2.2 精密單點定位誤差改正方法22-26
• 2.2.1 與衛(wèi)星相關的誤差22-23
• 2.2.2 與信號傳播有關的誤差23-25
• 2.2.3 與接收機有關的誤差25-26
• 2.3 精密單點定位參數估計方法26-29
• 2.3.1 標準的卡爾曼濾波模型26-29
• 2.4 非差非組合模型優(yōu)勢分析29-34
• 2.4.1 定位性能29-32
• 2.4.2 大氣誤差提取效果32-34
• 2.5 本章小結34-36
• 第三章 顧及高程差異的對流層延遲區(qū)域建模方法36-52
• 3.1 區(qū)域對流層延遲常用的建模方法36-42
• 3.1.1 對流層延遲原理36-37
• 3.1.2 對流層延遲估計方法37-41
• 3.1.3 常用區(qū)域對流層延遲建模方法41-42
• 3.2 顧及高程差異的天頂對流層延遲區(qū)域建模方法42-46
• 3.2.1 高程與天頂對流層延遲之間關系43
• 3.2.2 參考站對流層延遲分離43-45
• 3.2.3 顧及高程差異天頂對流層延遲建模方法45-46
• 3.3 數據驗證與分析46-50
• 3.3.1 高程差異劇烈區(qū)域內插實驗46-47
• 3.3.2 大區(qū)域范圍內插實驗47-49
• 3.3.3 參考站數量對內插效果影響49-50
• 3.4 本章小結50-52
• 第四章 基于衛(wèi)星穿刺點的區(qū)域電離層建模方法52-64
• 4.1 電離層延遲基本特性52-54
• 4.1.1 電離層延遲空間分布52-53
• 4.1.2 電離層對觀測值的影響53-54
• 4.2 常用的電離層延遲估計方法54-57
• 4.2.1 預報模型54-55
• 4.2.2 實時模型55-56
• 4.2.3 后處理模型56-57
• 4.3 基于衛(wèi)星穿刺點的區(qū)域電離層建模方法57-60
• 4.3.1 衛(wèi)星穿刺點位置計算58
• 4.3.2 基于衛(wèi)星穿刺點空間三維坐標的改進線性組合模型58-60
• 4.4 數據驗證與分析60-63
• 4.4.1 中高緯度地區(qū)電離層建模精度分析60-61
• 4.4.2 中低緯度地區(qū)電離層建模精度分析61-63
• 4.5 本章小結63-64
• 第五章 區(qū)域增強PPP算法集成及模塊化設計64-72
• 5.1 基于非差非組合模型大氣誤差增強信息的流動站PPP定位算法64-66
• 5.2 系統(tǒng)模塊設計66-67
• 5.3 系統(tǒng)測試67-70
• 5.3.1 完好性功能集成68-69
• 5.3.2 區(qū)域增強非組合PPP定位結果精度分析69-70
• 5.4 本章小結70-72
• 第六章 總結與展望72-74
• 6.1 主要工作與結論72-73
• 6.2 研究展望73-74
• 致謝74-76
• 參考文獻76-80
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文與取得的學術成果80-81

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本文編號：444788