【摘 要】
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近年来,GNSS已成功应用于各高精度定位领域,而我国的北斗三代卫星导航系统也已向全球开展导航定位和授时服务。随着社会的进步,人们对GNSS在形变监测、灾害预警等领域内的定位精度要求越来越严格。然而,GNSS高精度相对定位中的原始载波相位观测量存在周跳现象,导致模糊度固定困难,从而影响GNSS相对定位的精度。鉴于此,对载波相位数据进行正确的预处理有利于提高GNSS相对定位算法的精度。本文的主要研究内容和创新点包括以下几个部分:
1、对GNSS导航定位方法进行了理论研究,分析了GNSS时空参考框架、
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近年来,GNSS已成功应用于各高精度定位领域,而我国的北斗三代卫星导航系统也已向全球开展导航定位和授时服务。随着社会的进步,人们对GNSS在形变监测、灾害预警等领域内的定位精度要求越来越严格。然而,GNSS高精度相对定位中的原始载波相位观测量存在周跳现象,导致模糊度固定困难,从而影响GNSS相对定位的精度。鉴于此,对载波相位数据进行正确的预处理有利于提高GNSS相对定位算法的精度。本文的主要研究内容和创新点包括以下几个部分:
1、对GNSS导航定位方法进行了理论研究,分析了GNSS时空参考框架、数据格式、信号格式,给出了精度因子和站心坐标系等定位精度分析模型。应用最小二乘平差法和卡尔曼平滑滤波算法对定位数据进行解算与优化,根据卡尔曼平滑滤波算法的优势,提升GNSS相对定位的精度。根据实际需求,研究开发了一款基于MATLABGuide集成开发环境的交互式软件。
2、对GNSS导航数据粗差的探测方法进行了理论研究。提出了一种改进的粗差探测方法用于单频周跳的探测,其核心是用另一种权函数代替传统方差对载波相位数据加权解算。用实测数据在Matlab平台上进行仿真实验验证,结果表明可以极大地提高定位数据的可靠性和有效性。
3、针对多频周跳问题进行处理,对双频、三频观测值建立了三频无几何方程。针对探测特殊周跳失效的缺点,提出了通过与北斗(B1、B3)和北斗(B2、B3)MW组合联立方程组进行周跳探测与修复的新方法,该方法在GPS中同样适用。推导出确定新无几何相位组合系数的条件,并选取了(-1,0,1)作为三频无几何组合的系数。实验结果表明,该方法能有效地对周跳进行探测与修复。
4、对传统的单历元模糊度固定方法进行详细的研究与分析,用双差模糊度解算模型,并研究了模糊度固定的降相关、离散搜索、RATIO值检验的具体实现过程。
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