本文關(guān)鍵詞：GNSS周跳探測(cè)與修復(fù)融合算法研究

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【摘要】：隨著GNSS技術(shù)的迅速發(fā)展,未來將是一個(gè)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的多系統(tǒng)融合時(shí)代,多模GNSS數(shù)據(jù)融合與處理將是導(dǎo)航定位領(lǐng)域主要技術(shù)問題之一。在GNSS數(shù)據(jù)處理中,周跳探測(cè)和整周模糊度解算是GNSS定位的核心問題。圍繞著這個(gè)核心問題,本文以GNSS觀測(cè)值為研究對(duì)象,詳細(xì)分析了不同衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的數(shù)據(jù)質(zhì)量；研究了多系統(tǒng)周跳探測(cè)與修復(fù)融合算法,針對(duì)不同的衛(wèi)星系統(tǒng)相位觀測(cè)噪聲不同,在多模GNSS數(shù)據(jù)周跳探測(cè)時(shí),難以設(shè)置統(tǒng)一閾值條件的問題,創(chuàng)新性的提出了一種自適應(yīng)動(dòng)態(tài)閾值構(gòu)造方法；并通過電離層殘差法與改進(jìn)的雙差法構(gòu)造GNSS周跳探測(cè)模型,提出了一種雙差周跳修復(fù)方法。主要研究內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：(1).詳細(xì)分析了不同衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的數(shù)據(jù)質(zhì)量,對(duì)GPS和BDS各軌道衛(wèi)星的多路徑效應(yīng)及信噪比兩個(gè)方面進(jìn)行了詳細(xì)分析。所有衛(wèi)星在高度角較低時(shí),多路徑效應(yīng)值相對(duì)較大,當(dāng)高度角升高時(shí),多路徑效應(yīng)明顯下降；且對(duì)于BDS,不論在B1頻點(diǎn)還是在B2頻點(diǎn),多路徑效應(yīng)均呈現(xiàn)出GEOIGSOMEO。(2). GNSS觀測(cè)數(shù)據(jù)除了包含周跳和粗差還包含接收機(jī)鐘跳,鐘跳是干擾粗差和周跳探測(cè)的一個(gè)重要因素,能夠?qū)е卢F(xiàn)有的部分周跳探測(cè)方法失效。本文提出了一種接收機(jī)時(shí)鐘的鐘跳探測(cè)方法,即采用雙頻相位觀測(cè)值的O-C值,通過消電離層線性組合進(jìn)行鐘跳探測(cè)。(3).在實(shí)際的周跳探測(cè)過程中,受電離層活躍程度以及采樣率的影響,依靠先驗(yàn)值作為判斷是否發(fā)生周跳的閾值可靠性降低；且不同的衛(wèi)星系統(tǒng)相位觀測(cè)噪聲不同,在多模GNSS數(shù)據(jù)周跳探測(cè)時(shí),難以設(shè)置統(tǒng)一的閾值條件。本文根據(jù)多項(xiàng)式擬合原理,創(chuàng)新性的提出了一種自適應(yīng)動(dòng)態(tài)閾值構(gòu)造方法,以電離層殘差法為例進(jìn)行了詳細(xì)分析。并把該閾值構(gòu)造方法應(yīng)用于MW組合法以及改進(jìn)的雙差消電離層組合法進(jìn)行周跳探測(cè),試驗(yàn)表明該動(dòng)態(tài)閾值構(gòu)造方法可以準(zhǔn)確的探測(cè)出所有周跳,并準(zhǔn)確區(qū)分出野值情形。(4).在對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的過程中,采用先探測(cè)后修復(fù)的原則,通過二次電離層殘差法與雙差LC組合法構(gòu)造一種GNSS周跳探測(cè)模型；根據(jù)多項(xiàng)式擬合原理,采用低階多項(xiàng)式通過最小二乘法估算標(biāo)有偏差標(biāo)記處周跳的浮點(diǎn)解,最后通過空間搜索卡方檢驗(yàn)尋找最佳的一組整數(shù)周跳組合,即為雙頻載波相位上的周跳大小。試驗(yàn)表明,GNSS周跳探測(cè)模型可以準(zhǔn)確的探測(cè)出全部周跳,準(zhǔn)確的區(qū)分出野值；GNSS周跳修復(fù)模型可以正確的修復(fù)單歷元周跳組合,但對(duì)連續(xù)周跳修復(fù)結(jié)果不正確。
【關(guān)鍵詞】：GNSS 周跳 閾值 探測(cè)與修復(fù) 多項(xiàng)式擬合 質(zhì)量檢查
【學(xué)位授予單位】：中國測(cè)繪科學(xué)研究院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：P228.4
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第一章 緒論11-17
• 1.1 引言11-12
• 1.2 研究目的和意義12
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容14-17
• 第二章 GNSS觀測(cè)量及誤差分析17-27
• 2.1 GNSS基本觀測(cè)量17-19
• 2.1.1 偽距觀測(cè)量17-18
• 2.1.2 載波相位18-19
• 2.2 組合觀測(cè)量及其特性19-22
• 2.2.1 GNSS非差組合觀測(cè)量19-21
• 2.2.2 GNSS差分組合觀測(cè)量21-22
• 2.3 GNSS定位過程中的誤差源22-26
• 2.3.1 與衛(wèi)星有關(guān)的誤差22-24
• 2.3.2 與傳播路徑有關(guān)的誤差24-25
• 2.3.3 與接收機(jī)有關(guān)的誤差25-26
• 2.4 小結(jié)26-27
• 第三章 GNSS數(shù)據(jù)質(zhì)量分析27-35
• 3.1 多路徑效應(yīng)27-31
• 3.2 信噪比31-32
• 3.3 鐘跳32-33
• 3.4 小結(jié)33-35
• 第四章 GNSS周跳探測(cè)算法研究35-57
• 4.1 周跳及檢驗(yàn)量構(gòu)造35-37
• 4.1.1 周跳定義及產(chǎn)生原因35-36
• 4.1.2 周跳對(duì)定位的影響36
• 4.1.3 影響周跳因素36-37
• 4.1.4 周跳檢驗(yàn)量構(gòu)造37
• 4.2 電離層殘差法37-46
• 4.2.1 電離層殘差法原理37-40
• 4.2.2 自適應(yīng)閾值構(gòu)造40-42
• 4.2.3 算例分析42-46
• 4.3 MW組合法46-50
• 4.3.1 MW組合法原理46
• 4.3.2 算例分析46-50
• 4.4 雙差LC組合法50-56
• 4.4.1 雙差LC組合法原理50-51
• 4.4.2 周跳位置確定51-52
• 4.4.3 算例分析52-56
• 4.5 小結(jié)56-57
• 第五章 GNSS周跳探測(cè)與修復(fù)模型57-69
• 5.1 GNSS周跳探測(cè)模型57-58
• 5.2 GNSS周跳修復(fù)模型58-63
• 5.2.1 修復(fù)周跳的觀測(cè)值59-60
• 5.2.2 低階多項(xiàng)式擬合60-61
• 5.2.3 周跳組合的空間搜索61-63
• 5.3 算例分析63-68
• 5.3.1 GPS數(shù)據(jù)周跳探測(cè)63-66
• 5.3.2 BDS數(shù)據(jù)周跳探測(cè)與修復(fù)66-68
• 5.4 小結(jié)68-69
• 第六章 結(jié)論與展望69-71
• 6.1 主要研究內(nèi)容及結(jié)論69-70
• 6.2 存在問題與展望70-71
• 參考文獻(xiàn)71-77
• 攻讀碩士期間研究成果及參與的研究工作77-79
• 致謝79-80

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