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GPS/GLONASS网络RTK模糊度算法研究

作　者: 孙善一
导　师: 余学祥
学　校: 安徽理工大学
专　业: 大地测量学与测量工程
关键词: 网络RTK GPS/GLONASS 周跳探测整周模糊度 LAMBDA算法
分类号: P228.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 30次
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内容摘要

网络RTK技术是近年来在常规RTK和差分GNSS的基础上建立起来的一种新技术,它可以使一个地区的所有测绘工作成为一个有机的整体。网络RTK一般采用GPS单系统进行数据的采集。随着俄罗斯GLONASS的现代化,极大地增加了GLONASS卫星的可用性,利用GPS/GLONASS组合系统较单GPS系统具有更好的稳定性和作业效率。而整周模糊度的正确求解是网络RTK定位技术中的关键环节。本文以解决GPS/GLONASS组合系统整周模糊度为最终目标,系统研究了计算过程中遇到的一系列问题,并通过VC++6.0编程实现了GPS/GLONASS组合系统整周模糊度求解。论文首先解决GPS/GLONASS组合系统的卫星坐标计算问题,由于GLONASS系统与GPS系统广播星历的格式和包含的星历内容不同,导致卫星坐标计算的方法不同,论文着重介绍了GLONASS卫星坐标计算问题。另外,GPS、GLONASS系统在时间基准、空间基准上存在差别,需要先将它们的时空基准统一到一个系统下,本文将GLONASS的时空基准统一到GPS基准下进行计算。最后编程实现数据的融合,输出文本格式的共视文件。这些工作为下面的整周模糊度求解提供了依据。论文的重点是分析研究整周模糊度的解算。在求解整周模糊度的过程中,先讨论了周跳的探测问题,论文采用M-W组合法和电离层残差法进行周跳探测,并对两种方法进行了分析。通过构建GPS/GLONASS组合系统的非差、单差、双差观测方程,运用最小二乘和序贯平差等参数估计方法求得模糊度的实数解。模糊度的固定采用了目前最先进的LAMBDA算法,并对LAMBDA算法进行了详细的分析。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-12
1 绪论  12-17
  1.1 引言  12-14
    1.1.1 全球导航卫星系统概述  12-14
    1.1.2 网络RTK的概念及基本原理  14
  1.2 本课题研究意义  14-15
  1.3 本文的主要研究内容  15-17
2 GPS/GLONASS卫星坐标计算  17-28
  2.1 GPS卫星坐标计算  17-20
  2.2 GLONASS卫星坐标计算  20-26
    2.2.1 建立地固坐标系下的卫星运动方程  20-22
    2.2.2 GLONASS卫星轨道积分  22-26
  2.3 卫星坐标计算结果输出  26-28
3 GPS/GLONASS观测数据的融合  28-41
  3.1 GPS/GLONASS频率差异  28-29
  3.2 时间基准的统一  29-30
  3.3 坐标系统的转换  30-34
  3.4 软件生成GPS、GLONASS共视文件  34-41
4 GPS/GLONASS载波相位观测方程  41-54
  4.1 主要参数估计模型  41-45
    4.1.1 参数估计与最小二乘原理  41-43
    4.1.2 序贯平差模型  43-45
  4.2 载波相位观测方程  45-54
    4.2.1 载波相位测量原理  45-47
    4.2.2 载波相位测量实际观测值  47-48
    4.2.3 单差观测方程  48-51
    4.2.4 双差观测方程  51-54
5 周跳探测与整周模糊度解算  54-71
  5.1 周跳探测  54-60
    5.1.1 周跳定义及产生原因  54-55
    5.1.2 周跳探测方法研究  55-60
  5.2 模糊度固定的LAMBDA算法  60-65
    5.2.1 引言  60-61
    5.2.2 LAMBDA方法  61-64
    5.2.3 模糊度固定成功率  64-65
  5.3 LAMBDA算法的分析验证  65-71
6 结论与展望  71-73
  6.1 结论  71-72
  6.2 不足与展望  72-73
参考文献  73-76
致谢  76-77
作者简介及读研期间主要科研成果  77

GPS/GLONASS网络RTK模糊度算法研究

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