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当前全球四大导航系统已经完成现代化的建设,各个导航系统已经可以向全世界大部分用户提供持续性的导航定位服务。多系统融合极大地提高了定位可用卫星数目,多频点的使用也让系统之间能够完成更好的兼容。因此,本文围绕GNSS RTK定位的基本原理,展开了GPS/BDS/Galileo/GLONASS四系统RTK定位的研究,其中包括:针对短基线RTK的情况,研究了一种利用卡尔曼滤波模型估计单差模糊度的算法;针对中长基线RTK的情况,研究了一种利用卡尔曼滤波模型估计大气延迟误差参数的算法,并采用实测数据验证了两种算法的可行性。而对于某些复杂环境,单一系统可用卫星数目不足从而难以完成RTK定位。为了解决这一问题,本文研究了GPS/BDS/Galileo三系统同频紧组合RTK的定位模型,并提出了一种重整待估参数的方法,对GPS/BDS-3/Galileo的L1/B1C/E1以及L5/B2a/E5a的相同、不同类型接收机端系统偏差值及其稳定性问题进行计算分析和讨论。最后利用实测短基线数据、动态车载数据进行紧组合RTK定位性能以及算法可行性和可靠性的分析。本文研究内容及成果主要包括:1)介绍了GPS、BDS、Galileo、GLONASS系统的时空基准统一方法,推导了GNSS RTK非差、单差及双差观测方程,并介绍了四个系统的可用频率和组合观测值系数的选取原理。2)介绍了RTK定位中的三种主要误差来源,并对影响定位精度较大的双差电离层延迟误差项、双差对流层延迟误差项的数学模型进行推导并给出具体的改正方法。着重分析了观测数据质量,具体方式为利用零基线的模式,对GNSS的双频/三频观测值残差进行分析。实验结果表明,不同系统的噪声水平不同。BDS-3的观测噪声最低,GLONASS系统的观测噪声最高;BDS-2不同轨道卫星的噪声水平各异;噪声水平随高度角降低有明显变大的趋势。3)研究了一种针对短基线估计单差模糊度方法的卡尔曼滤波模型。利用实测数据,采用GPS、BDS、Galileo、GLONASS、GPS+BDS+Galileo、GPS+BDS+GLONASS、GPS+BDS+Galileo+GLONASS七种系统组合的模式进行实验,验证了算法的可行性,并分析了定位精度。分析可知,多系统组合RTK有着更高的定位精度,GPS+BDS+Galileo+GLONASS组合的定位精度最高,远高于任何单系统模式。研究了一种适用于中长基线的RTK定位算法。该算法采用估计大气延迟参数的卡尔曼滤波模型,利用实测GPS/BDS/Galileo/GLONASS四系统双频数据进行实验。实验结果表明,利用估计大气延迟参数算法的定位精度及模糊度固定率远高于不估计的策略。4)研究了一种参数重整的系统偏差估计方法。通过零基线和短基线两种场景,分析了GPS/BDS-3/Galileo系统的L1/E1/B1C和L5/E5a/B2a的两类相同频率的系统偏差值,并针对系统偏差的多天稳定性进行分析。结果显示:相同类型及版本号接收机的相同频率ISCB和ISPB均值约为0,二者均体现了很高的稳定性;接收机类型不同的部分频点ISCB和ISPB均值不为0,但仍能保持较高的稳定性。最后通过实测短基线数据、车载动态数据,对GPS/BDS-3/Galileo系统的L1/E1/B1C和L5/E5a/B2a双频紧组合RTK、松组合RTK的定位性能进行比较。实验分析得出结论:当可用卫星数量充足的情况下,两种定位模式的定位精度相当,但在卫星数量不充足的情况下,紧组合RTK的定位性能远高于松组合RTK。以GPS+BDS-3系统组合为例,在截止高度角为45°的条件下,车载动态实验采用的紧组合RTK的模糊度固定率比松组合RTK提升了33.3%。紧组合RTK的固定解定位精度为厘米级,而松组合RTK的固定解定位精度为米级。因此,紧组合模式可以有效提高卫星数少的极端场景下的RTK定位精度,对于实际生活中的城市、峡谷等场景具有很高的应用性。该论文有图84幅,表37个,参考文献63篇。