精密单点定位是一种高精度单点定位技术,它仅需单台接收机观测,再结合从IGS官网下载的精密卫星星历及钟差文件,利用观测数据中的伪距与载波相位观测值解算,从而获得此接收机在地球坐标系中的精确坐标,其解算结果精度可至厘米级。其中,由接收机接收到的观测值类型,精密单点定位可有单、双频之分。由于单频PPP仅能采用单一频率的观测值,因此在观测方程建立、周跳探测修复、电离层改正以及参数估计等过程同双频PPP有较大不同,这些是研究单频PPP技术的关键也是论文侧重点。针对以上问题,论文所做主要工作如下:(1)详细介绍了单频PPP的基本原理与国内外研究现状,包括建立观测方程、观测值的组合方法以及IGS产品信息,并深入研究了单频PPP需要考虑的各种误差源,同时详细给出削弱、消除各种误差源的方法及对应改正公式。(2)由于电离层延迟影响对单频影响最大,本文重点介绍了电离层概况、电离层对GPS信号产生的影响,以及常用电离层处理方法,包括Klobuchar模型、格网电离层模型、电离层层析成像(CIT)。然后介绍TWIM模型,并通过实验证明其在单频PPP中的优势,精度较Klobuchar模型有很大提高;最后设计实验分析不同电离层产品对静态单频精密单点定位的影响,得出结论:各测站使用不同电离层产品解算所得误差值相差仅在毫米级。(3)借助IGS的精密星历和钟差数据,对热点的单频PPP参数收敛进行研究,提出新的方案来改善其定位过程收敛速度。在采用传统高度角定权方法基础上,赋以伪距和载波相位不同初始权,再使用抗差估计方法作参数估计。给出与最小二乘方法比较的算例表明,经过足够长的时间二者会收敛到相同精度,但抗差估计在速度上明显优于最小二乘。而两种解算方法在相同短时间段的收敛后,抗差估计方法获得的成功率和精度更高。(4)比较分析了几种估计方法在观测值是否异常时的解算效果。在各项误差得到改正以及观测值无粗差时,Kalman滤波是一种非常有效的参数估计方法,比最小二乘法要更加稳定和快速。但当观测值含有粗差时,标准Kalman滤波估计的坐标、钟差等参数都存在较大偏差,此时采用抗差Kalman滤波可有效地抑制观测值中异常数据的影响,而改进后的抗差估计方案改善定位结果的同时避免了后续历元相位残差增大的问题。