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GPS测速精度研究及应用

作　者: 杨龙
导　师: 周兴华
学　校: 国家海洋局第一海洋研究所
专　业: 环境科学
关键词: 接收机多普勒频移测速精度滤波处理速度数据速度测量多路径效应正交多项式精度研究载波相位
分类号: P228.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 482次
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内容摘要

速度测量和位置测量一样,也是应用非常广泛的领域。传统的测速手段主要借助多普勒频移和激光,全球定位系统(GPS)出现后,为速度的测量提供了一种新的技术途径和实用方法。GPS卫星定位系统因其全天候、全球、连续、高精度、方便、快捷等特性,迅速成为一种主流的定位手段,并深入到人类活动的各个方面。GPS不仅可以确定运动载体的实时位置,还可以确定载体的瞬时速度,但是,GPS测速的应用远远没有GPS定位那样受到重视和普及推广。本文首先介绍了GPS的发展,并对国内外学者在GPS测速方面的相关研究进行了描述,然后系统的总结并介绍了利用GPS进行测速的几种方法及其数学模型。利用DGPS、RTK-GPS针对GPS测速做了静态实验和动态测量实验,对不同模式下GPS测速的精度进行了比较分析。随后讨论了影响GPS测速精度的各种误差及相应的解决方法,并对GPS测速在ADCP海流计检测应用进行了探讨。GPS接收机输出的速度数据包含很多随机噪声,为减少噪声影响,提高GPS测速精度,需对GPS接收机输出的速度数据进行平滑滤波处理。本文中选用了切比雪夫正交多项式微分平滑进行静态速度数据的平滑处理,另外对动态速度数据利用平淡卡尔曼滤波进行了滤波处理。经过平滑和滤波处理后,GPS测速精度得到改善。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
第一章绪论  9-13
  1.1 GNSS 发展现状概述  9-10
  1.2 GPS 测速的发展及应用  10-12
  1.3 本文的研究内容  12-13
第二章 GPS 测速理论及方法介绍  13-20
  2.1 位置差测速  13-14
  2.2 多普勒频移测速  14-16
  2.3 载波相位中心差分求解速度  16-17
  2.4 单点测速方法  17-18
  2.5 差分测速方法  18-19
  2.6 位置微分求解速度方法  19-20
第三章 GPS 测速精度研究及比较分析  20-31
  3.1 静态测速试验  20-22
  3.2 利用位置差分及切比雪夫正交多项式微分平滑处理GPS 速度  22-25
  3.3 动态测速实验  25-27
  3.4 利用平淡卡尔曼滤波处理GPS 动态速度  27-31
第四章误差分析  31-38
  4.1 与GPS 卫星有关的误差  31-34
    4.1.1 卫星星历误差  31-32
    4.1.2 卫星钟误差  32
    4.1.3 相对论效应  32-34
    4.1.4 卫星速度误差  34
  4.2 与GPS 信号传播有关的误差  34-36
    4.2.1 对流层折射误差  34-35
    4.2.2 电离层折射误差  35
    4.2.3 多路径效应  35-36
  4.3 与GPS 信号接收有关的误差  36-38
    4.3.1 接收机钟差  36
    4.3.2 接收机坐标误差  36-38
第五章利用 GPS 测速进行 ADCP 检测  38-42
  5.1 底跟踪速度检测方法  38-39
  5.2 检测程序  39
  5.3 数据处理  39-42
第六章结论和今后工作展望  42-43
参考文献  43-47
发表文章目录  47-48
致谢  48

GPS测速精度研究及应用

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